dallo SchwartzReport del 12 Maggio 2011

Traduzione a cura della redazione di coscienza.org – Erica Dellago

Alzare il velo sullo spazio-tempo.

Stephan A. Schwartz

Fonte: Science Daily (10 Maggio 2011)

Il carbonio, base della vita, ha bisogno di un determinato stato del nucleo (di carbonio) per poter formare le stelle. In collaborazione con i colleghi statunitensi, i fisici dell’Università di Bonn e dell’Università della Ruhr a Bochum sono stati in grado di calcolare questo leggendario nucleo di carbonio, risolvendo un mistero che ha mantenuto la scienza nell’incertezza per più di 50 anni.

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista scientifica Physical Review Letters del 13 Maggio.

“I tentativi per calcolare lo “Stato di Hoyle” sono stati senza successo dal 1954 ad oggi”, ha detto il Professor Dr. Ulf-G. Meissner (Helmholtz-Institut für Strahlen-und Kernphysik dell’Università di Bonn). “Ma adesso ci siamo riusciti!” Lo “Stato di Hoyle” è uno stato ricco di energia di un nucleo di carbonio. E’ un passaggio fondamentale: da 3 nuclei di elio a 1 nucleo più grande di carbonio. Questa reazione di fusione avviene all’interno bollente delle stelle pesanti. Se lo “Stato di Hoyle” non esistesse, si sarebbero potute formare solo pochissime tracce di carbonio o altri elementi pesanti come l’ossigeno, l’azoto e il ferro. Senza questa particolare forma del nucleo di carbonio, probabilmente, anche la vita stessa non sarebbe stata possibile.

La ricerca del “trasmettitore secondario”

Lo “Stato di Hoyle” era stato verificato negli esperimenti già dal 1954, ma nessuno era riuscito a calcolarlo. Perché questa forma di carbonio è costituita da solo tre nuclei di elio collegati in un nucleo di carbonio nebuloso diffuso. E non si verifica individualmente, ma solo in combinazione con altre forme di carbonio. “Sarebbe come voler analizzare un segnale radio mentre il trasmettitore principale e i vari trasmettitori secondari interferiscono tra di loro”, ha spiegato il Prof. Dr. Evgeny Epelbaum (Istituto di Fisica Teorica II dell’Università della Ruhr a Bochum). Il trasmettitore principale è il nucleo di carbonio stabile di cui sono fatti gli esseri umani – tra gli altri.

“Ma noi siamo interessati a un nucleo di carbonio instabile e ricco di energia; così abbiamo dovuto separare il trasmettitore radio più debole dal segnale dominante per mezzo di un filtro di rumore”.

Ciò che ha reso possibile questo calcolo è stato un nuovo e migliorato approccio (di calcolo) usato dai ricercatori che ha permesso di calcolare le forze tra più particelle nucleari in modo più preciso che mai. E JUGENE, il supercomputer del Forschungszentrum Jülich, si è dimostrato lo strumento adatto. A JUGENE è servita quasi una settimana di calcolo. I risultati hanno confermato i dati sperimentali così bene che i ricercatori hanno potuto affermare con certezza di avere veramente calcolato lo “Stato di Hoyle”.

Maggiori informazioni sull’origine dell’Universo

“Ora siamo in grado di analizzare questa forma emozionante ed essenziale di un nucleo di carbonio in ogni dettaglio”, ha spiegato il Prof. Meißner. “Cercheremo di determinare la sua dimensione e struttura. Significa anche che ora possiamo analizzare l’intera catena di formazione degli elementi”.

Nel futuro, questo potrebbe anche permettere di rispondere a domande più filosofiche usando la scienza. Per decenni, lo “Stato di Hoyle” è stato un ottimo esempio per la teoria che sostiene che le costanti naturali devono avere esattamente i loro valori determinati sperimentalmente, e non altri differenti, perché altrimenti non saremmo qui a osservare l’Universo (il principio antropico).

“Per lo “Stato di Hoyle”, questo significa che deve avere esattamente la quantità di energia che ha, altrimenti non esisterebbe”, ha detto il Prof. Meißner.

“Ora possiamo calcolare se – in un mondo diverso, con altri parametri – lo “Stato di Hoyle” avrebbe effettivamente un’energia diversa quando si confronta la massa dei tre nuclei di elio”.

Se così fosse, questo confermerebbe la teoria del principio antropico.