LHC_view

I mini buchi neri di LHC: portali verso universi paralleli?

L’idea che esistano altri universi è alquanto affascinante, nonostante sia quasi impossibile verificarla sperimentalmente. Oggi, però, un gruppo di teorici ritiene che l’energia raggiunta con le prossime collisioni al Large Hadron Collider (LHC) permetterà di svelare l’esistenza di universi paralleli, se esistono.

In un nuovo articolo pubblicato su Physics Letters B, un gruppo di tre teorici, guidati da Ahmed Farag Ali, spiegano come la chiave per trovare degli indizi relativi all’esistenza di universi paralleli possa essere rappresentata dalla rivelazione di mini buchi neri ad un certo livello di energia. La loro esistenza andrebbe a supporto delle dimensioni spaziali extra e di alcuni modelli, come la teoria delle stringhe, che predicono l’esistenza di universi paralleli. Secondo gli autori, il fatto che la gravità “lasci” in qualche modo il nostro Universo e si “trasferisca” nelle dimensioni extra permetterebbe di verificare l’attendibilità del loro modello, che a sua volta potrebbe essere utilizzato per rivelare i mini buchi neri all’LHC. I ricercatori hanno calcolato l’energia a cui dovrebbero apparire i mini buchi neri secondo la cosiddetta “teoria dell’arcobaleno della gravità” (post). Se questi mini buchi neri saranno osservati, al valore proposto dell’energia, allora sapremo se la teoria e l’ipotesi delle dimensioni spaziali extra sono corrette. Ma l’idea non è poi così nuova perchè il grande collisore del CERN ha già tentato nel passato di rivelare i mini buchi neri, senza successo. Tuttavia, questo è ciò che accade se ci sono solamente 4 dimensioni, dato che l’energia richiesta per produrre i mini buchi neri nelle quattro dimensioni è molto maggiore (1019 GeV) dell’energia che potrà essere raggiunta con i prossimi esperimenti da LHC (14 TeV). Tuttavia, se le dimensioni extra esistono davvero, esse dovrebbero implicare un valore più basso dell’energia per produrre i mini buchi neri ai livelli di energia che può raggiungere LHC. Ciò avviene poichè, secondo gli autori, la gravità del nostro Universo potrebbe “fluire”, per così dire, verso le dimensioni extra. Ma dato che LHC non ha prodotto finora mini buchi neri, sembra che le dimensioni extra non esistano affatto, almeno ad una scala di energia che è stata esplorata sperimentalmente. Di conseguenza, i risultati non avvalorano la teoria delle stringhe o l’esistenza di universi paralleli. Nel loro articolo, però, i ricercatori offrono una diversa interpretazione sul perchè i mini buchi neri non sono stati rivelati all’LHC. Essi suggeriscono che l’attuale modello della gravità, che è stato usato per predire l’energia richiesta per la produzione dei mini buchi neri, non è alquanto accurato perchè non tiene conto degli effetti previsti dalla meccanica quantistica. Secondo la relatività generale, la forza di gravità può essere pensata come la curvatura dello spaziotempo. Ma gli scienziati mettono in evidenza il fatto che questa geometria dello spazio e del tempo, responsabile della gravità, può essere deformata su scale estremamente piccole, cioè in prossimità della cosiddetta scala di Planck. Essi hanno utilizzato la nuova teoria (dell’arcobaleno della gravità) per tener conto proprio di questa variazione della geometria dello spaziotempo in prossimità della scala di Planck, dove si ritiene che esistano i mini buchi neri. Partendo da questi presupposti, gli autori hanno trovato che l’energia richiesta per produrre i mini buchi neri all’LHC risulta leggermente maggiore rispetto a quanto pensato in precedenza. Finora, l’acceleratore ha esplorato livelli di energia al di sotto di 5,3 TeV che rappresenta un valore molto basso secondo la teoria dell’arcobaleno della gravità. Dunque, il modello predice che i mini buchi neri potrebbero formarsi ad un livello di energia di almeno 9,5 TeV in 6 dimensioni e a 11,9 TeV a 10 dimensioni. Dato che LHC è stato preparato per raggiungere con i prossimi esperimenti i 14 TeV, questi livelli di energia richiesti per produrre mini buchi neri dovrebbero essere accessibili.

Se i mini buchi neri verranno rivelati da LHC, allora molte idee potranno essere avvalorate: universi paralleli, dimensioni extra, teoria delle stringhe e la teoria dell’arcobaleno della gravità, con le ultime due aventi enormi implicazioni per una teoria quantistica della gravità. In più, un risultato positivo andrebbe a supporto dell’esistenza stessa dei mini buchi neri che, tra l’altro, potrebbe risolvere il famoso paradosso dell’informazione dei buchi neri, poichè nel modello dell’arcobaleno della gravità i mini buchi neri hanno un raggio minimo al di sotto del quale essi non possono più rimpicciolirsi. Se poi i mini buchi neri non saranno osservati, gli scienziati dovranno rivedere le loro idee e i propri modelli. In questo caso, secondo gli autori ci sono tre possibilità: 1) o che le dimensioni spaziali extra non esistono; 2) oppure, esse esistono ma sono troppo piccole di quanto ipotizzato, o ancora 3) i parametri del modello dell’arcobaleno della gravità dovranno essere modificati.

Phys.org: Detection of mini black holes at the LHC could indicate parallel universes in extra dimensions
arXiv: Absence of Black Holes at LHC due to Gravity's Rainbow

Articoli correlati:

2 pensieri su “I mini buchi neri di LHC: portali verso universi paralleli?”

I commenti sono chiusi.