E se lo spaziotempo descritto da Einstein potesse essere “non curvo”?

spazio

Piotr Ogonowski – Universidad Kuzminskiy – 01/09/2024

L’appiattimento dello spaziotempo potrebbe aiutare a unificare la relatività e la meccanica quantistica, ma potrebbe anche avere altre implicazioni radicali.
[Imagem: Imagem gerada por IA]

Questo è un articolo firmato e non sottoposto a peer review.

Unificazione della fisica

Una delle più grandi sfide della fisica moderna è trovare un modo coerente per descrivere i fenomeni su scala cosmica e microscopica. Da più di cento anni utilizziamo la teoria della relatività generale per descrivere la realtà su scala cosmica, che è stata sottoposta con successo a ripetuti tentativi di falsificazione.

Albert Einstein curvò lo spaziotempo per descrivere la gravità e, nonostante le domande ancora aperte sulla materia oscura o sull'energia oscura, oggi la sua teoria sembra essere il modo migliore per analizzare il passato e il futuro dell'universo.

Per descrivere i fenomeni a livello degli atomi usiamo la seconda grande teoria: la meccanica quantistica, che differisce fondamentalmente in ogni aspetto dalla relatività generale. Utilizza lo spaziotempo piatto, un apparato matematico completamente diverso e, soprattutto, percepisce la realtà in un modo radicalmente diverso.

Nella descrizione quantitativa, i fenomeni che ci circondano non sono altro che probabilità fluttuanti di eventi che possiamo misurare solo con precisione limitata.

In un articolo pubblicato su Frontiere della fisicaho potuto dimostrare che esiste un metodo che combina le descrizioni di cui sopra, sebbene porti a un risultato piuttosto sorprendente.

È possibile raddrizzare lo spaziotempo curvo?

Si scopre che esiste un certo oggetto matematico, chiamato Tensore di Alena, che permette di descrivere i fenomeni fisici in modo tale che la curvatura dello spazio-tempo possa essere regolata in modo fluido, come se stessimo usando un cursore. Nello spaziotempo curvo, l'equazione si trasforma naturalmente nelle equazioni di campo di Einstein e nello spaziotempo piatto consente l'uso di metodi classici della fisica relativistica e, soprattutto, è soggetta alla descrizione quantistica.

Finora ho potuto dimostrare che questo cursore spazio-temporale funziona con la gravità e l'elettromagnetismo e che il Tensore Alena permette di aggiungere altri campi. Sembra quindi possibile conciliare descrizioni precedentemente contraddittorie di altri domini conosciuti.

Un effetto collaterale dell'utilizzo del metodo sopra descritto è che un certo elemento dell'equazione (il campo costante) si comporta come una costante cosmologica nelle equazioni di campo di Einstein, il che può aiutare a spiegare la natura dell'energia oscura. Si scopre anche che deve esserci una forza aggiuntiva oltre la gravità, che potrebbe aiutare a spiegare la natura della materia oscura.

Ma tutto ciò che sembra bello ha un prezzo.

Cos'è l'universo che ci circonda?

Le conclusioni dell'articolo non significano la fine del lavoro di combinazione delle due grandi teorie. Il metodo proposto richiede ulteriori ricerche e attente modifiche delle descrizioni dei campi. C’è sicuramente una nuova speranza e una nuova direzione promettente per la ricerca futura, quindi forse sentiremo presto parlare di altri campi compatibili con lo slider spazio-temporale.

Tuttavia, c’è un certo prezzo associato all’utilizzo del metodo proposto, che sembra essere la sfida più grande: se il metodo che ho sviluppato risulta essere il metodo corretto che cerchiamo da 100 anni, significa anche che il metodo che abbiamo sviluppato è il metodo corretto che cerchiamo da 100 anni. Il mondo intero che ci circonda è solo un campo in costante movimento e lo spazio-tempo stesso è solo un mezzo per percepire questo campo.

Questa è la conclusione più straordinaria risultante dalle equazioni descritte dal Tensore Alena.

Altre notizie su: