Lo spaziotempo non è ‘schiumoso’

E’ quanto emerge da una serie di studi condotti dal fisico Robert Nemiroff della Michigan Technological University dopo aver analizzato il tragitto di tre fotoni di diversa lunghezza d’onda rivelati dal telescopio spaziale per raggi-gamma Fermi nel 2009.

I fotoni sono stati prodotti in seguito ad uno dei tre ‘lampi’ associati ad un gamma-ray burst situato ad una distanza di circa 7 miliardi di anni-luce e sono arrivati al telescopio spaziale Fermi separati da un intervallo di tempo pari a circa 1 millisecondo. L’informazione che deriva da questo studio suggerisce che lo spaziotempo non “ribolle” così come è stato suggerito da alcuni scienziati. Alcune teorie della gravità quantistica indicano che l’Universo non è regolare, piano o liscio ma assume una forma a schiuma, cioè è composto da unità fondamentali o di Planck che hanno una dimensione inferiore a un trilionesimo di trilionesimo del diametro dell’atomo di idrogeno. Queste unità di Planck sono così piccole che non esiste alcun modo di osservarle, tranne per via dei fotoni che vengono prodotti dai gamma-ray burst. Vediamo di spiegare meglio. Le lunghezze d’onda dei fotoni sono tra le dimensioni più piccole che si conoscano, così piccole che permettono ai fotoni di interagire su scale ancora più piccole di quella di Planck. In questo caso, i fotoni possono disperdersi durante il loro tragitto nella scala di Planck dove lo spaziotempo assume la forma a pixel. Inoltre, se le loro lunghezze d’onda differiscono, i fotoni si possono disperdere in modi diversi, allo stesso modo di una palla da ping-pong quando cadendo lungo una cavità può percorrere diverse traiettorie. Questo percorso casuale non può essere rivelato su distanze molto brevi ma può essere osservato solo dopo aver percorso distanze dell’ordine di alcuni miliardi di anni-luce una volta che le unità di Planck hanno disperso la radiazione. Dunque, i tre fotoni provenienti dallo stesso gamma-ray burst non dovrebbero arrivare al rivelatore del telescopio spaziale Fermi nello stesso istante, invece lo hanno fatto. “Abbiamo dimostrato che lo spaziotempo è regolare, piatto al livello della massa di Planck” spiega Nemiroff. “Questo vuol dire che non ci sono irregolarità che possono essere rivelate. E’ una scoperta fantastica e siamo molto entusiasti”.

ArXiv: Bounds on Spectral Dispersion from Fermi-detected Gamma Ray Bursts

Nature News: Cosmic race ends in a tie

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