dallo SchwartzReport del 27 Ottobre 2010

Traduzione a cura di Erica Dellago e Clea Nardi

IAN O’NEILL – Astroengine.com

Durante la caccia alle predette ondulazioni nello spazio-tempo – note come onde gravitazionali – i fisici si sono imbattuti in un fenomeno piuttosto sconcertante. L’anno scorso riportai le scoperte degli scienziati riguardo all’esperimento con il GEO600 in Germania. Anche se il dispositivo altamente tecnologico non aveva trovato le prove sulle onde gravitazionali che stava cercando, aveva però portato alla luce un sacco di “rumore”.

Per poter comprendere la natura di questo “rumore”, è necessario capire gli strumenti progettati per osservare le ondulazioni nello spazio-tempo causate da collisioni tra buchi neri ed esplosioni di supernova.

I rilevatori di onde gravitazionali sono incredibilmente sensibili al più minuscolo cambiamento all’interno di una distanza. Ad esempio, il GEO600 è in grado di rilevare una fluttuazione di un raggio atomico su una distanza come dalla Terra al Sole. Questo risultato si ottiene proiettando un laser in un tubo lungo 600 metri dove viene diviso, riflesso e diretto in un interferometro. L’interferometro è in grado di rilevare minuscoli cambiamenti di fase nei due fasci di luce che si prevede dovrebbero manifestarsi nel caso un’onda gravitazionale dovesse passare attraverso il nostro volume locale di spazio. In teoria questa onda dovrebbe modificare lievemente la distanza tra gli oggetti fisici.
Se il GEO600 dovesse rilevare un cambiamento di fase, ciò potrebbe essere indicativo di un leggero cambiamento nella distanza, e quindi del passaggio di un’onda gravitazionale.

Mentre vigilavano in cerca di un segnale di onde gravitazionali, gli scienziati del GEO600 notarono qualcosa di inconsueto. C’era qualcosa di inspiegabilmente stabile nei risultati raccolti. Dopo aver annullato tutte le sorgenti artificiali di rumore, chiesero aiuto al Fermilab di Craig Hogan, per vedere se la sua esperienza del mondo quantistico potesse aiutare a far luce su questo “rumore” anomalo. La sua risposta fu tanto sconcertante quanto allucinante. “E’ come se il GEO600 fosse stato colpito dalle microscopiche convulsioni quantistiche dello spazio-tempo”, ha detto Hogan.

Di nuovo?

Il segnale rilevato dal GEO600 non è una fonte di rumore sfuggita agli scienziati, Hogan ritiene che il GEO600 stia registrando delle fluttuazioni quantistiche nel tessuto dello spazio-tempo stesso. E qui è dove le cose cominciano a farsi un po’ “bizzarre”.

Secondo il punto di vista di Einstein sull’universo, lo spazio-tempo dovrebbe essere regolare e continuo. Questa visione tuttavia potrebbe aver bisogno di essere modificata in quanto, se la teoria di Hogan è corretta, lo spazio-tempo potrebbe essere composto da “punti” quantici. Al valore massimo della sua scala di misurazione, dovremmo essere in grado di esaminare la “lunghezza di Planck”, che misura 10-35 metri. Ma l’esperimento GEO600 ha rilevato rumore a lunghezze inferiori ai 10-15 metri.

Come si è visto, Hogan ritiene che il rumore a queste lunghezze sia provocato da una proiezione olografica dall’orizzonte del nostro universo. Una buona analogia potrebbe essere di pensare a come un’immagine, aumentando lo zoom su di essa, diventi sempre più sfocata o sgranata. La proiezione inizia alle lunghezze della Scala di Planck all’orizzonte degli eventi dell’Universo, ma la sua proiezione diventa sfocata nel nostro spazio-tempo locale. Questa teoria ha origine dalla ricerca sui buchi neri, dove l’informazione che passa attraverso un buco nero viene “codificata” nell’orizzonte degli eventi dello stesso. Perché l’universo olografico resti valido, l’informazione deve essere codificata agli estremi dell’Universo e venir proiettata nel nostro mondo tridimensionale.

Ma com’è possibile convalidare questa ipotesi? Abbiamo bisogno di aumentare la risoluzione di un dispositivo di rilevazione di onde gravitazionali. Ecco quindi l’ “Olometro”.

Attualmente in costruzione alla Fermilab, l’Olometro (che significa interferometro olografico) si addentrerà nelle profondità di questo regno quantico su scale minori di quelle dell’esperimento GEO600. Se l’idea di Hogan è corretta, l’Olometro dovrebbe rilevare questo rumore quantico nel tessuto dello spazio-tempo, facendo capovolgere la nostra intera percezione dell’Universo.

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