It’s a Dark Universe, baby…

Ma le sorprese che il Principio Olografico ci riserva non sono finite.

Immagino che a molti siano familiari i concetti di Materia Oscura e (forse meno) di Energia Oscura. In pratica, chi studia Cosmologia sa che noi siamo in grado di osservare materia ed energia che esistano nelle forme a noi note e familiari. La materia si addensa in stelle, galassie, gas interstellari, eccetera, e l’energia in radiazione che, allo stadio attuale dell’Universo, è minoritaria rispetto alla materia.

Ma c’è dell’altro. Analizzando il moto delle galassie e la velocità di espansione dell’Universo, si è capito che devono esistere delle forme di materia e di energia che non siamo in grado di osservare, e che sono diverse da quelle che conosciamo. Anzi: le forme di materia ed energia che conosciamo costituiscono solo una frazione di quelle che secondo le evidenze di cui disponiamo devono esistere. La cosa è espressa molto chiaramente da questo grafico, tratto da Wikipedia:

E’ ovvio che qualunque spiegazione della Materia Oscura e dell’Energia Oscura sarebbe benvenuta, e in effetti i Fisici ne hanno elaborate un certo numero. Per esempio, molti Fisici credono che esistano numerose particelle mai finora osservate, che potrebbero costituire la Materia Oscura. Quanto all’Energia Oscura, una delle spiegazioni più "vecchie" risale al solito Einstein, che aveva ipotizzato che nelle sue equazioni andasse inserita una cosiddetta Costante Cosmologica che, se positiva, avrebbe l’effetto di provocare l’espansione dell’Universo così come effettivamente la osserviamo. Einstein si pentì poi di averla ipotizzata, ma magari aveva ragione anche quando credeva di sbagliare…

Ma torniamo al nostro Principio Olografico. In un post precedente, abbiamo visto che, se consideriamo una superficie "olografica", dal concetto di Entropia e dal Principio Olografico deriverebbe l’esistenza di una forza "entropica" (identificabile con la Gravitazione, se ci poniamo immediatamente all’esterno di un volume sferico contenente una certa densità di materia/energia). Questa forza deriverebbe in qualche modo dal fatto che alla superficie olografica è associata una temperatura non zero e che, secondo il principio di Unruh, a una temperatura (nel vuoto) non nulla è associata un’accelerazione.

Se ora consideriamo, secondo il Principio Olografico, che queste proprietà valgano per l’Universo nel suo complesso, allora la nostra "superficie olografica" avrà come raggio quello dell’Universo, e ad essa corrisponderà una temperatura che dipende dalla massa e dal raggio dell’intero Universo; la forza "entropica" sarà diretta verso la superficie olografica e quindi nella direzione dell’espansione dell’Universo. Come spiegato succintamente ma efficacemente in questo eccellente blog, e in modo decisamente più complicato in questo articolo, se si fanno i conti risulta che l’energia associata a questa forza corrisponderebbe bene alla quantità di Energia Oscura che si stima essere presente nell’Universo.

Quindi, il Principio Olografico spiegherebbe anche uno dei misteri attualmente più sconcertanti della Cosmologia, e cioè la natura dell’Energia Oscura. Sempre più magico…

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One thought on “It’s a Dark Universe, baby…

  1. Pingback: Il Principio Olografico in Fisica: una Compilation | L'Incompetente

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