La teoria postquantistica della gravità classica: una nuova prospettiva sulla realtà

una serie astratta di curve colorate rappresentate in 3D

Questa nuova teoria mette in discussione i candidati precedentemente principali per la teoria unificata di grande portata. (Zita/Shutterstock.com)

Circa cento anni fa, furono proposte due teorie per spiegare l’intera realtà: la meccanica quantistica e la relatività generale. Nel corso dei decenni, entrambe le teorie sono state affinate e testate, ma da sole non riescono a spiegare tutto e insieme sembrano non funzionare. Per anni, i fisici hanno cercato una teoria unificata e due principali candidati sono stati la teoria delle stringhe e la gravità quantistica a loop. Ora, un gruppo di ricercatori ha proposto una nuova teoria chiamata “teoria postquantistica della gravità classica”. Questa teoria si differenzia dalle altre due perché non quantizza lo spazio-tempo. Invece, è la meccanica quantistica che viene modificata e questo spazio-tempo classico porta a una rottura della prevedibilità quando si raggiunge una precisione sufficientemente elevata. La teoria quantistica e la teoria della relatività di Einstein sono matematicamente incompatibili, quindi è importante capire come viene risolta questa contraddizione. Ora che abbiamo una teoria fondamentale coerente in cui lo spazio-tempo non viene quantizzato, è possibile testarla. Si prevede che lo spazio-tempo abbia fluttuazioni di energia da cui nascono particelle e antiparticelle per un breve istante prima di scomparire. Nella teoria postquantistica della gravità classica, queste fluttuazioni sono ancora più violente rispetto all’immagine dello spazio-tempo quantizzato. La buona notizia è che le fluttuazioni offrono un modo per testare la teoria. Misurando la massa e il peso di un oggetto con alta precisione, si può capire se lo spazio-tempo è classico. Se non si osservano piccoli cambiamenti nel peso misurato nel tempo, allora la teoria postquantistica della gravità classica può essere esclusa. I ricercatori hanno dimostrato che se lo spazio-tempo non ha una natura quantistica, allora devono esserci fluttuazioni casuali nella curvatura dello spazio-tempo che possono essere verificate sperimentalmente. Sia nella gravità quantistica che nella gravità classica, lo spazio-tempo deve subire fluttuazioni violente e casuali, ma su una scala che finora non siamo stati in grado di rilevare. Tuttavia, se lo spazio-tempo è classico, le fluttuazioni devono essere più grandi di una certa scala e questa scala può essere determinata da un altro esperimento. Alcuni ricercatori stimano che potrebbe essere testato entro due decenni. Inoltre, c’è una scommessa in corso tra alcuni scienziati riguardo alla natura quantizzata dello spazio-tempo. Il principale articolo che presenta la teoria è stato pubblicato su Physical Review X.

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