This long-exposure photograph shows a meteor trail (C) against the backdrop of the Milky Way galaxy as a mobile phone tower under construction is pictured in the foreground near Loikaw, Kayar state in Myanmar on October 11, 2014. AFP PHOTO / Ye Aung THU        (Photo credit should read Ye Aung Thu/AFP/Getty Images)

Una nuova teoria della gravità per spiegare la materia oscura?


Una nuova teoria della gravità potrebbe spiegare alcune deviazioni nei movimenti stellari, finora giustificate dai fisici con la materia oscura.


 

Una nuova teoria della gravità potrebbe spiegare i curiosi moti delle stelle nelle galassie. O, più precisamente, alcune deviazioni nei movimenti stellari che, al momento, i fisici giustificano appellandosi all’esistenza della materia oscura. A metterla a punto è stato Erik Verlinde, fisico dell’Università di Amsterdam, che ne ha illustrato i dettagli in uno studio pubblicato su ArXiv (un server di pre-print non sottoposto a processo di revisione dei pari): il modello, chiamato Emergent Gravity, si discosta parecchio dalle teorie tradizionali della gravitazione e, almeno da un punto di vista teorico, sembra essere consistente con le deviazioni nei moti delle stelle.

L’idea di Verlinde, in realtà, non è nuovissima. E neppure semplice da comprendere. Già nel 2010, lo scienziato aveva sorpreso il mondo con una nuova teoria della gravità, secondo la quale questa non sarebbe una forza fondamentale della natura, ma un cosiddetto fenomeno emergente: così come la temperatura è legata alla velocità con cui si muovono le molecole, la gravità emergerebbe dai cambiamenti di una sorta di blocchi fondamentali di informazione memorizzati nella struttura dello spazio-tempo. In un altro articolo, pubblicato sempre su ArXiv, (On the origin of gravity and the laws of Newton) Verlinde aveva infatti postulato che la famosa seconda legge di Newton della gravità, che descrive perché le mele cadono dagli alberi e i satelliti orbitano attorno ai pianeti, potesse essere derivata matematicamente partendo dalle dinamiche di questi blocchi fondamentali di informazione.

In questo nuovo studio, Verlinde si è concentrato sui movimenti di stelle e galassie: le regioni più esterne delle galassie, come la Via Lattea, ruotano infatti molto più velocemente intorno al centro di quanto non possa essere predetto misurando la quantità di materia come stelle, pianeti e gas interstellari. Per questo, i fisici hanno postulato l’esistenza della materia oscura, che dovrebbe costituire oltre l’80% della materia presente nell’Universo e dovrebbe essere responsabile della rotazione accelerata delle galassie. Tuttavia, al momento non esiste alcuna prova sperimentale diretta dell’esistenza di tale materia oscura. E qui entra in gioco la curiosa teoria di Verlinde: secondo lo scienziato, la velocità nella rotazione delle galassie si potrebbe spiegare ripensando la teoria della gravità, andando addirittura oltre la relatività generale di Einstein: “Abbiamo le prove che questa nuova visione della gravità è in realtà in accordo con le osservazioni”, spiega Verlinde. “A grandi scale, la gravità semplicemente non si comporta nel modo in cui la teoria di Einstein prevedeva”.

In ogni caso, al momento quella di Verlinde è poco più di un’ipotesi, per la quale non esiste alcuna evidenza sperimentale. Quel che è certo è ancora non si è scoperto come inserire in un unico quadro i due pilastri fondamentali della fisica moderna, la relatività generale di Einstein (che descrive la gravità in termini di deformazioni dello spazio-tempo), per l’appunto, e la meccanica quantistica: i tentativi di quantizzare la gravità, per ora, non hanno ancora portato a un risultato definitivo e consistente. Resta da capire se la strada intrapresa da Verlinde potrà gettare nuova luce su questo problema insoluto della fisica contemporanea.“Molti fisici teorici come me stanno lavorando su una revisione della teoria della gravità, e stiamo compiendo notevoli progressi in questa direzione”, spiega l’esperto. “Potremmo essere sull’orlo di una nuova rivoluzione scientifica che cambierà radicalmente le nostre opinioni sulla natura dello spazio, del tempo e della gravità”.

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