ancora sulla materia oscura

[Albertus]

Saluti a tutti

Leggevo oggi su un quotidiano di un nuovo esperimento per dimostrare l'esistenza della materia oscura
Si tratta di far urtare degli atomi di argon con gli atomi della materia oscura e misurare il rinculo degli atomi di argon
Non è stato rilevato alcun rinculo
La materia oscura deve essere quindi leggerissima anche se dovrebbe contribuire all' 80 % della forza gravitazionale
Per la cronaca, l'estrema leggerezza della materia oscura era già stata ipotizzata in base ad altre considerazioni
Adesso proveranno con i laser
Sono curioso di conoscere i risultati dei test,
Nonostante questo il ricercatore si dichiara assolutamente certo della sua esistenza in base alle ben note velocità delle stelle periferiche
Certo , a questo punto, io qualche dubbio l'avrei soprattutto se anche l'esperimento con i laser dovesse dare esiti negativi.

Mi ricorda in qualche modo l'esistenza dell'etere sulla cui esistenza erano certi anche grandissimi scienziati tra cui James Maxwell, nonostante gli esiti negativi degli esperimenti ideati per rilevarlo, in quanto solo con la sua esistenza si sarebbero potuti spiegare le leggi dell'elettromagnetismo.
Insomma una dimostrazione tipo if...then...
Fino a quando Einstein dimostrò che l'etere non esiste e le leggi dell'elettromagnetismo vennero spiegate dalla QED

Non saremo mica di fronte ad una rivoluzione della fisica ?

[Gaetano M.]

La Materia Oscura assediata, quanto resisterà?

https://www.media.inaf.it/2020/09/02/zoom-sulla-materia-oscura/

https://www.media.inaf.it/2020/09/02/materia-oscura-nessun-segnale-dal-centro-galattico/

[Albertus]

Se la materia oscura genera campo gravitazionale allora deve avere anche inerzia data l'eguaglianza tra massa gravitazionale e massa inerziale dimostrata da Einstein
per di più contribuisce per circa l'80 % all'intensità del campo gravitazionale
E' un conclusione ovvia ma su cui non avevo mai riflettuto, per questo mi ha colpito l'esperimento che ho letto ieri su un quotidiano
In qualche modo quindi la materia oscura dovrebbe essere rilevabile
Detto questo non voglio dire che la materia oscura non esiste
Si tratta di un'argomento cosi avanzato sul quale mi bado bene ad esprimere opinioni personali

Non posso però fare a meno di notare che nel 19° secolo tutti i grandi fisici credevano ciecamente nell'esistenza dell'etere anche se nessun esperimento era mai stato in grado di dimostrarne l'esistenza, non solo , l'etere doveva avere addirittura delle proprietà altamente improbabili
Perchè grandi fisici come James Maxwell uno della triade del pantheon della fisica insieme a Newton e Einstein prese un abbaglio così clamoroso ?
Perchè le onde elettromagnetiche erano ritenute,al tempo, qualcosa di simile alle onde sonore
Se il suono ha bisogno dell'aria per propagarsi allora anche le onde elettromagnetiche devono avere bisogno di un mezzo per propagarsi, appunto l'etere
Il punto è che l'analogia col suono è solo a livello macroscopico e la fisica quantistica era al di la dal venire

In conclusione se si dimostrasse che la materia non esiste allora saremmo , probabilmente di fronte alla terza grande rivoluzione della fisica dopo la teoria della relatività e e della fisica quantistica

I candidati potrebbero esse la teoria delle stringhe o la teoria dei loop

purtroppo nessuna di loro ha mai prodotto riscontri sperimentali

Stringhe , loop e materia oscura pari sono...

Staremo a vedere

[Joe77]

Per chi volesse farsi un idea sulla materia oscura consiglio due libri interessanti che ho letto di recente. Per iniziare gravità di A Zee. Fornisce un panorama utile per capire la gravità e le sue implicazioni. Poi passaggi curvi di Lisa Randall. Inizia con una spiegazione sulla gravità da varie prospettive e poi giunge a presentare teorie sulla gravita che abbinano il problema della gerarchia a quello della rivelabilita' della materia oscura

[Albertus]

Per chi volesse farsi un idea sulla materia oscura consiglio due libri interessanti che ho letto di recente. Per iniziare gravità di A Zee. Fornisce un panorama utile per capire la gravità e le sue implicazioni. Poi passaggi curvi di Lisa Randall. Inizia con una spiegazione sulla gravità da varie prospettive e poi giunge a presentare teorie sulla gravita che abbinano il problema della gerarchia a quello della rivelabilita' della materia oscura

Ho letto anch'io il libro "Paesaggi curvi" di Lisa Randell , anni fa e non ricordo i dettagli
Non l'ho neppure conservato (troppo astratto per i miei gusti :) )
La Randall è una degli esponenti di punta della teoria delle stringhe
La teoria delle stringhe mi sembra che ammetta l'esistenza dei "gravitoni", per altro mai osservati
Il meccanismo dell'interazione gravitazionale sarebbe insomma simile a all'interazione fotoni elettroni del campo elettromagnetico
Come c'entra la materia oscura in questo modello ?

[SVelo]

esistenza dei "gravitoni", per altro mai osservati
...
Come c'entra la materia oscura in questo modello ?
E la materia oscura quando e da chi sarebbe stata osservata?

[Joe77]

In passagi curvi viene introdotta la teoria di kaluza klein. (non solo quella). La particella kk è considerata essere un buon candidato alla materia oscura

[Albertus]

la particella kk avrebbe dovuto essere rilevata dal super acceleratore LHC di Ginevra
Il libro della Randall è di parecchi anni fa
ma non si è visto niente

[Joe77]

, quello che cercavo di esprimere è un approccio di tipo didattico ai vari percorsi e alle varie teorie che si muovono attorno alla materia oscura una volta che si hanno presenti le varie teorie proposte negli anni è possibile Poi per chi vuole approfondire ulteriormente naturalmente le le teorie più moderne La stessa Randall presenta la KK e poi introduce la sua ma non volevo spoilerare il libro... nel libro non viene detta la parola fine al problema della materia oscura mavse nr parla. credo che ci siamo capiti

[Albertus]

Se be ricordo la connessione tra materia oscura e particella kk era la seguente
La teoria delle stringhe prevede l'esistenza di dimensioni "arrotolate" oltre alle 3 dimensioni spaziali note.
Quindi bisogna anche tener conto della componente della quantità di moto della particella relativa a queste dimensioni extra
Questa componente della quantità di moto non può essere misurata direttamente, per evidenti ragioni, ma esiste e contribuisce alla massa totale della particella e di conseguenza all'interazione gravitazionale.
D'altra parte però la forza gravitazionale è inversamente proporzionale al quadrato della distanza proprio in quanto ci sono 3 dimensioni.
Se il numero di dimensioni spaziali fosse maggiore la forza gravitazionale diminuirebbe più velocemente.
Non ricordo come la Randall spieghi questo punto

[Morimondo]

Leggevo oggi su un quotidiano di un nuovo esperimento per dimostrare l'esistenza della materia oscura
Si tratta di far urtare degli atomi di argon con gli atomi della materia oscura e misurare il rinculo degli atomi di argon
Non è stato rilevato alcun rinculo

Ciao, non ho capito come hanno fatto l'esperimento: dove hanno preso gli atomi di materia oscura?

[Red Hanuman]

Se ricordo bene, non parliamo di atomi di materia oscura, ma di neutrini sterili (ancora da scoprire e candidati a materia oscura). Avendo diverse energie, possono interagire con gli atomi in modi diversi. In particolare, secondo il dualismo onda - particella, i neutrini potrebbero avere una lunghezza d'onda paragonabile alla dimensione dei nuclei di Argon - 40, e scontrandosi con essi potrebbero farlo rinculare e eccitarlo in modo da produrre una luce caratteristica.

Al mattino non connetto bene, perciò controlla...;)

[Albertus]

Ciao, non ho capito come hanno fatto l'esperimento: dove hanno preso gli atomi di materia oscura?

L'articolo piuttosto succinto era riportato su un quotidiano che, notoriamente non brillano per competenza scientifica
Francamente non ho approfondito l'argomento che comunque mi suonava bene
Avevo letto che le particelle (Il termine atomi può essere improprio) di materia oscura se davvero esistono, devono essere leggerissime in base a considerazioni che adesso non ricordo, anche se contribuiscono all'80 % della forza gravitazionale sulle lunghe distanze
Dove gli hanno presi ? beh la materia oscura dovrebbe essere ovunque anche se è difficile provarne l'esistenza in maniera diretta dato che non interagisce con campi elettromagnetici ed è appunto leggerissima
L'articolo accennava ad un futuro esperimento con i laser...non una parola in più
Credo intendesse un esperimento tipo effetto Compton
La luce coerente ad alta frequenza si comporta come un flusso di particelle massive che scontrandosi con le particelle di materia oscura dovrebbe disperderle ed essere dispersa

[Red Hanuman]

Allora parlavano proprio di neutrini sterili...;)

[Albertus]

In un testo di problemi di fisica ho trovato la spiegazione della ragione per la quale è difficile dimostrare l'esistenza della materia oscura sfruttandone le proprietà inerziali come nell'esperimento descritto nell'articolo di giornale
La nostra galassia ruota alla velocità di circa 283 km/sec
Assumendo che questa sia la velocità della materia oscura rispetto al laboratorio e che la materia oscura è fatta di particelle di massa 200000 MeV allora la massima energia che può essere trasferita all'apparato di misura è circa 0.09MeV.
Se teniamo conto che l'energia associata ai raggi cosmici è di circa 1.5MeV/cm, si capisce quanto sia difficile questo tipo di ricerca