cosmologia dell'universo gemello
Astrofisica della materia fantasma - materia fantasma. 3: L'era radiativa: il problema dell'"origine" dell'universo. Il problema dell'omogeneità dell'universo primordiale.
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...Questo lavoro rappresenta una fusione tra le due approcci, quello dell'articolo apparso su Astrophysics and Space Science (articolo 2 del sottosito Geometrical Physics) e quello sviluppato nell'articolo 3 (Materia fantasma repulsiva). In quell'articolo il sistema delle due equazioni del campo:
(3)
(4)
rappresentava una sorta di riparazione il cui effetto era ricollegarsi al modello standard, nella fase di radiazione, le equazioni diventavano allora:
(3')
(4')
cioè... due volte il modello standard. Questo permetteva di recuperare un'espansione sufficientemente brusca in questa fase per congelare la nucleosintesi producendo l'elio. Con un sistema:
S = c ( Tr - T*r)
S* = c ( T*r - Tr)
a "costanti fisse" l'espansione (R » R* » t) sarebbe allora troppo lenta. Tutto l'idrogeno dell'universo verrebbe trasformato in elio.
...Ritornando al sistema (3) + (4), questo presentava una difficoltà, problema sollevato con molta pertinenza dal referee di A & A. Quando i fotoni si trasformavano in materia e viceversa (come specificato nell'articolo), la loro contribuzione al campo cambiava segno, cosa che non si riusciva allora a giustificare.
...L'uso del modello a costanti variabili, per la fase radiativa, forniva allora una soluzione globalmente coerente. Comunque, che questo modello tenga o meno, resterà una proprietà molto strana: che tutte le equazioni conosciute della nostra fisica siano invariate dalla trasformazione di gauge generalizzata proposta. Si deve intendere l'equazione del campo (anche se ci si limita a quella di Einstein), le equazioni complete di Maxwell e le equazioni di Schrödinger.
...Spesso si è letto che le costanti della fisica non potrebbero mai variare, perché qualsiasi variazione, anche minima, *di una di esse *porterebbe immediatamente a impossibilità fisiche. Certamente. Ma non si tratta di toccare solo una o alcune costanti, ma di tutte contemporaneamente.
...Gli strumenti di misura sono costruiti con le equazioni della fisica e con le loro "costanti". Se si considera un tale fenomeno di gauge, con queste variazioni congiunte di tutte le costanti, diventa impossibile mettere in evidenza tale fenomeno in laboratorio, poiché gli strumenti di misura derivano nello stesso tempo del fenomeno che dovrebbero mettere in evidenza. È equivalente a cercare di mettere in evidenza una variazione di temperatura misurando l'allungamento di un tavolo di ferro con un righello dello stesso metallo. So che è un punto che la gente ha spesso molta difficoltà a comprendere e ancora di più a accettare.
...Certamente, questa descrizione della fase radiativa è anch'essa una bozza. Non gestisce né l'interazione debole, né l'interazione forte. Per effettuare un tale prolungamento, bisognerebbe immaginare altre leggi di variazione delle costanti legate a questi domini. Si noti, tra l'altro, che in questo modello strano il tempo di Planck varia come t e la lunghezza di Planck come R, spostando così la "barriera quantistica" man mano che ci si avvicina all'"istante iniziale t = 0". Fenomeno strano al quale bisognerebbe dare un'interpretazione.
...Ma questi lavori non sono affatto terminati. Forse possiamo considerare tutto questo come un semplice manifesto. Personalmente credo che le nostre idee riguardo alla genesi cosmica dovranno cambiare molto nelle prossime anni o decadi e che cercando di risalire con i nostri strumenti teorici ancora primitivi a quel passato caldo finiamo in una sorta di schizofrenia organizzata. Penso ad esempio alla teoria di Linde: l'inflazione, che ha come unica giustificazione osservativa quella di giustificare l'omogeneità dell'universo primordiale, alla quale tutti sembrano aderire.
...Alcuni pensano che la nostra visione del mondo, attraverso il modello standard, sia in via di completamento e che bastino alcune piccole modifiche qua e là per completare l'edificio. Non ne sono così sicuro. Credo che le prossime decadi potrebbero rivelarci molte sorprese, fornendoci una descrizione totalmente diversa di questa genesi cosmica (e non affermo, facendo questo, che il mio approccio rappresenti un progresso in questo senso). Da sempre, gli uomini sono sempre stati convinti che la loro conoscenza dell'universo fosse in via di completamento. Prima dell'esplosione all'inizio del secolo, tante persone di spicco scrivevano "ora ci basta aggiungere delle decimali ai nostri calcoli".
Ho letto una volta in un libro dedicato alla meccanica quantistica la prefazione dell'autore, che scriveva:
- Gli studenti mi dicono: "in meccanica quantistica, tutte le cose essenziali sono già state trovate", e io rispondo loro: "no, ci sono ancora cose interessanti da far emergere da questa teoria".
...C'è un'altro' possibilità, che l'uomo trascura: che tutte le nostre conoscenze subiscano il destino di quelle della fine del diciannovesimo secolo, che si trasformino in crisalide, dando origine... a un altro bruco.