Universo liquido

Gli esperimenti di collisioni nucleari presso il Large Hadron Collider del CERN continuano e ci dicono che quasi sicuramente l’Universo ultra-primitivo si poteva “bere” con un cucchiaino. Soffiandoci sopra, pero. Era mooooolto caldo!

L’esperimento ALICE che si sta svolgendo al CERN nel nuovo LHC, il più grande acceleratore del mondo con i suoi 27 km di anello, riesce a far collidere particelle come ioni e protoni alla bella velocità di 99,9999991% quella della luce. L’energia che si libera è mostruosamente grande e simula ciò che è capitato nei primi microsecondi dopo il Big Bang. Le particelle subatomiche che si creano generano una materia estremamente densa e calda, la cui temperatura è superiore ai 10 trilioni di gradi.

A queste temperature la materia normale si trasforma in una zuppa primordiale chiamata plasma di quark e gluoni. I limiti raggiunti col nuovo LHC hanno però escluso numerose teorie precedenti sulla effettiva composizione di questo miscuglio primordiale. Esso non è un gas, ma qualcosa di molto più simile a un liquido. Non chiedetemi molto di più. Anch’io non sono un esperto di fisica delle particelle sub-nucleari. Mi fa però sorridere l’idea che potremmo farci una bella minestra e succhiarci tutto l’Universo con un bel cucchiaio. Attenzione però a non scottarci la … lingua!

Per chi volesse saperne di più, ecco due articoli recenti:
http://xxx.lanl.gov/abs/1011.3914
http://xxx.lanl.gov/abs/1011.3916

La posizione del gigantesco LHC del CERN

La posizione del gigantesco LHC del CERN. Esso è ovviamente nascosto alla vista e si trova a una profondità di cento metri.

Informazioni su Vincenzo Zappalà 971 Articoli
Professore ordinario di Astrofisica, oggi in pensione. La sua specializzazione è stata la Planetologia e, in particolare, i corpi minori del Sistema Solare. E' stato uno dei "pionieri" dello studio fisico degli asteroidi negli anni '70, dedicandosi soprattutto alla determinazione dell'asse di rotazione e, più in generale, all'evoluzione collisionale della fascia principale. I suoi contributi hanno toccato vari risvolti innovativi sia di dinamica che di fisica, portando alla determinazione univoca, ormai globalmente riconosciuta, delle famiglie astroidali. Su queste ha svolto studi molto dettagliati. Ha al suo attivo più di 250 lavori pubblicati sulle maggiori riviste internazionali del settore. E’ stato varie volte membro di Consigli Scientifici di Congressi Internazionali, oltre che Presidente di alcuni di questi. Ha tenuto numerosi discorsi invitati in tutti i maggiori centri di ricerca europei e americani, oltre che in Giappone, in India e in Russia (presso l’Accademia delle Scienze di Mosca). Ha tenuto un corso di planetologia avanzata presso l'Università di Rio de Janeiro. Dal 1997 al 2000 è stato Presidente della Commissione 15 dell’Unione Astronomica Internazionale, di cui è membro fin dal 1975. E’ stato anche co-leader del gruppo di lavoro sul Sistema Solare della missione spaziale GAIA. L’asteroide 2813, scoperto nell’Osservatorio Lowell di Flagstaff (Arizona), gli è stato dedicato e porta il suo nome. Ha sempre avuto una grande passione per la divulgazione, cercando di far conoscere l'astrofisica e le sue meraviglie a tutti colloro dotati di volontà di imparare, indipendentemente dal titolo di studio e dall'età. E' autore di diversi libri dedicati all'Universo, che si possono trovare nell'apposita sezione del sito. Da parecchi anni collabora come esperto esterno a questo blog inserendo articoli che spaziano tra i diversi campi dell'astrofisica, sempre, però, condotti a un livello interpretativo comprensibile anche dai neofiti.

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12 Commenti

  1. Spettabile sito di Astronomia.com all’articolo sopra citato sul plasma primordiale della nostra bolla universo,non o nulla da aggiungere,infatti milioni di gradi Kelvin non permettono la formazione degli atomi stabili e ma solo un plasma viscoso.
    Mi piacerebbe sapere,se la teoria dell’Inflazione eterna del professor Andrey Linde e stata confermata da esperimenti al Cern cioè se la struttura del Cosmo e a frattale con Universi che nascono,vivono e muoiono e altri che li sostituiscono.
    E anche se e possibile ricreare in laboratorio una singolarità e potenzialmente creare un universo.
    Anche se può sembrare fantascienza in realtà anche la relatività generale di Einstain prevedeva la creazione di singolarità nei buchi neri e il loro potenziale sviluppo in Universi. Va ricordato che la relatività generale e stata provata varie volte da osservazioni dirette in ultimo a dimostrato che il nostro universo si espanderà x sempre.

  2. Enzo,
    visto che si paventava la formazione di micro buchi neri dalle collisioni dell’LHC, e visto che la materia in un buco nero “reale” è sicuramente pressata a livelli inverosimili, è possibile che nel buco nero ci sia questo tipo di “plasma liquido”?
    Se è così, si aprono scenari molto interessanti anche per le verifiche sulla teoria del big – bang.
    E, inoltre, proseguendo gli studi potrebbe saltar fuori un limite tipo quello dato dalla pressione di degenerazione degli elettroni, e quindi uno stop al collasso della materia. In somma, la fine della singolarità…..

  3. Caro Enzo, pur leggendo qua e la di fisica ed interessandomi, da puro e limitato profano, a queste cose, non ho mai sentito parlare di ciò che dice Raffaele e quindi ti pregherei di illuminarmi un poco sulla questione.
    Comunque avevo alcune certezze (si fa’ per dire) e cioè che la singolarità è parte propria di un buco nero, che ancora non è chiaramente dimostrato se il nostro universo si espanderà per sempre o meno, che sulle singolarità in laboratorio non se ne parla ma che,soprattutto, c’era la famosa paura, infondata, che si formasse proprio con LHC e portasse via tutto.
    Illuminami un po’ carissimo Enzo, grazie.

  4. Ma in questo momento l’Universo in che stato è? Solido, gassoso? o solamente gli elementi al suo interno sono solidi e gassosi? dopo questi microsecondi, la temperatura si è abbassata giusto?? per quale motivo?

  5. calma, calma…
    purtroppo siamo solo all’inizio degli esperimenti del CERN. Possiamo dire che hanno in qualche modo riprodotto le energie in gioco al momento del Big Bang, ma da lì a risolvere tutti i problemi ce ne vuole ancora. Ciò che dice Raffaele sulla temperatura è vero, così come il raffreddamento è dovuto all’espansione. L’inflazione, invece, cioè un dilatamento violento e rapido è ancora tutta da spiegare e confermare. Il Big Bang doveva essere sicuramente una singolarità, così come lo è un buco nero. Quest’ultimo era previsto da Einstein, certamente. A questo riguardo vorrei sottolineare che il VERO buco nero è un punto di dimensioni nulle in cui si deve concentrare tutta l’energia. Non si deve confondere con l’oggetto che formerà il buco nero o meglio la sfera limitata dall’orizzonte degli eventi. Questa ha un suo diametro e una certa densità. Lentamente tutta la massa e l’energia (che sono la stessa cosa) collasseranno nella singolarità teorica. Per finire, sicuramente si riusciranno a formare mini buchi neri, ma la loro durata sarà di solo frazioni di secondo e poi si dissolveranno. Al CERN si potranno verificare formazione di particelle, di condizioni limiti, ma mai si potrà creare qualcosa di duraturo e stabile. Almeno… 😀

  6. Grazie per l’esauriente spiegazione Enzo e per avermi abbastanza tranquillizzato su quel poco che avevo capito.

  7. quando l’universo primordiale si è formato aveva una temperatura di miliardi di miliardi di gradi ma.se il caldo è energia, dov’è andata quell’energia?