Materia oscura?

[Morimondo]

Vi sono sue rappresentazioni online, in cui in base ai suoi effetti gravitazionali nella nostra galassia, le hanno dato l'aspetto di foglie di lattuga.
L'unico modo di ipotizzare la sua presenza sono i suoi effetti gravitazionali.

Non capisco alcune cose:
1) Questi effetti gravitazionali agiscono anche sulla stessa materia oscura?
Se si perché non si addensa formando oggetti sferici o addirittura oggetti delle dimensioni di una galassia? Se così fosse data la sua
enorme massa rispetto alla materia barionica gli effetti tipo lente gravitazionale per cui si deduce la sua esistenza sarebbero gli stessi?
2) Come si dice non emetterebbe radiazione elettromagnetica quindi non è visibile direttamente ma lascia passare attraverso lei fotoni o radiazione
elettromagnetica o li ferma o assorbe come un buco nero?
Per intenderci se un oggetto di materia oscura, di dimensioni adeguate, passasse davanti al sole o alla luna o a
qualsiasi altro oggetto di materia normale lo eclisserebbe?
3) Inoltre come si è originata questa materia oscura: dal big bang insieme alla materia barionica oppure esisteva prima ed è lei stessa che potrebbe
aver provocato il big bang?
4) Materia ed energia oscura sono in qualche modo collegate, hanno la stessa origine o sono tra loro interdipendenti, aprescindere dagli effetti gravitazionali, come con la materia barioinica?

[Albertus]

Sono domande interessanti
Secondo i teorici la quantità di materia oscura è 5 volte la materia ordinaria ma è fatta di particelle leggerissime e la densità è bassissima
Potrebbe essere questa la ragione per la quale non si è addensata a costituire galassie di materia oscura
Non mi risulta che assorba la radiazione elettromagnetica
Dovrebbe essere esistita già dei tempi del big bang
Una delle prove più potenti a favore dell'esistenza della materia oscura è proprio lo studio della radiazione di fondo
La distribuzione delle temperature e delle lunghezze d'onda non sarebbero compatibili con la sola materia ordinaria
Non solo , la quantità addizionale di materia necessaria a giustificare la radiazione di fondo, coincide esattamente, per quanto esatti si possa esser in astrofisica, con la quantità di materia necessaria per giustificare la velocità delle stelle periferiche
Non credo che la materia oscura sia stata la responsabile del big bang che sembra sia dovuto alle fluttuazioni quantistiche casuali , da cui la teoria del multi universo
Non mi risulta che esitino collegamenti tra la materia oscura e l'energia oscura
L'energia oscura sembrerebbe avere a che fare, almeno concettualmente, con l'energia del vuoto che era stat previsto dalla fisica quantistica e poi verificata sperimentalmente
Purtroppo le analisi numeriche non tornano

[turik]

Morimondo,

secondo recenti studi, la materia oscura non funziona e non spiega le anomalie gravitazionali delle galassie:

https://science.sciencemag.org/content/369/6509/1347

La risposta pare sia da ricercare in qualcos'altro....

[Red Hanuman]

Vi sono sue rappresentazioni online, in cui in base ai suoi effetti gravitazionali nella nostra galassia, le hanno dato l'aspetto di foglie di lattuga.
L'unico modo di ipotizzare la sua presenza sono i suoi effetti gravitazionali.

Non capisco alcune cose:
1) Questi effetti gravitazionali agiscono anche sulla stessa materia oscura?

Ovvio che sì. Dovrebbe essere l'unico modo che ha per interagire / manifestarsi.


Se si perché non si addensa formando oggetti sferici o addirittura oggetti delle dimensioni di una galassia? Se così fosse data la sua
enorme massa rispetto alla materia barionica gli effetti tipo lente gravitazionale per cui si deduce la sua esistenza sarebbero gli stessi?

Non si addenserebbe proprio perchè la gravità dovrebbe essere l'unico modo con cu interagisce. La gravità è la più debole delle forze dell'universo, quindi l'aggregazione di materia oscura sarebbe difficile.
Anche l'idea di un atomo di materia oscura è peregrina. Solo minuscole sfuggenti particelle.

Se si addensasse in qualche modo, gli effetti di lensing sarebbero molto meno diffusi e più puntuali.


2) Come si dice non emetterebbe radiazione elettromagnetica quindi non è visibile direttamente ma lascia passare attraverso lei fotoni o radiazione
elettromagnetica o li ferma o assorbe come un buco nero?
Per intenderci se un oggetto di materia oscura, di dimensioni adeguate, passasse davanti al sole o alla luna o a
qualsiasi altro oggetto di materia normale lo eclisserebbe?

Proprio per come è immaginata, è impossibile che esista un oggetto di materia oscura, di qualsiasi misura.
Solo particelle che interagiscono esclusivamente tramite la gravità, esattamente come i neutrini che a miliardi ci circondano, ma non possiamo percepirli...


3) Inoltre come si è originata questa materia oscura: dal big bang insieme alla materia barionica oppure esisteva prima ed è lei stessa che potrebbe
aver provocato il big bang?

Le teorie suppongono che sia nata col resto della materia, dalla condensazione dell'energia presente nell'universo. Ma chissà...:rolleyes:


4) Materia ed energia oscura sono in qualche modo collegate, hanno la stessa origine o sono tra loro interdipendenti, aprescindere dagli effetti gravitazionali, come con la materia barioinica?

Non lo sa nessuno, in teoria sono scollegate. Ma anche qui, chissà...:ninja:

[turik]

Red Hanuman,

certo "chissà", sappiamo poco o nulla sulla materia oscura, però sappiamo una cosa, sappiamo quanta materia oscura è necessaria per spiegare le anomalie gravitazionali, e simulando queste quantità, non si giunge ad alcun risultato accettabile ad oggi.
:rolleyes:

[gspeed]

secondo recenti studi, la materia oscura non funziona e non spiega le anomalie gravitazionali delle galassie:

https://science.sciencemag.org/content/369/6509/1347

La risposta pare sia da ricercare in qualcos'altro....

Ma no, lo studio indica che la distribuzione della materia oscura non è quanto ci si aspetta dalla teoria cosmologica standard, ma è più compatta di quel che si pensava nelle singole galassie dei cluster analizzati.

Qui l'intervista al primo autore:

https://youtu.be/r58K6Q-6y2Y

[turik]

Si, appunto, non riguarda la quantità di materia oscura ma la sua distribuzione, incoerente con il modello standard, nel video lo dice, ma era chiaro anche nelle conclusioni del report su science:

"The authors conclude that there is an unidentified problem with either prevailing simulation methods or standard cosmology."

La materia oscura se esiste ha proprietà tanto bizzarre da concentrarsi in zone delle galassie da consentire lensing gravitazionali inaspettati.

[Albertus]

Francamente non ci trovo niente di così rivoluzionario in questo articolo che se mai è una ulteriore conferma dell'esistenza della materi oscura
L'intervista a Massimo Menegatti mi sembra di una chiarezza cristallina
L'autore non contesta l'esistenza della materia oscura ma solo la sua distribuzione
L'ipotesi dell'esistenza della materia oscura è stata formulata 50 anni fa
La cosmologia e l'astrofisica più di qualsiasi altro ramo della fisica sono stati fortemente dipendenti dallo sviluppo tecnologico e quindi hanno subito modifiche più importanti rispetto ad altri settori nel corso degli anni
Al tempo nessun astronomo professionista si sarebbe sognato di poter eseguire certe misure che sono alla portata di astronomi amatoriali dotati di camera CCD qui su questo forum
Inoltre l'analisi teorica, lo sviluppo di modelli , in cosmologia e astrofisica, è pesantemente condizionato dall'impossibilità di eseguire esperimenti ripetibili in laboratorio

Il fenomeno delle lenti gravitazionali insieme all'analisi della radiazione di fondo e naturalmente alla velocità delle stelle periferiche sono stati, da sempre, i tre pilastri su cui si fonda l'ipotesi della materia oscura
Niente di nuovo sotto il sole
Si contesta solo (si fa per dire ) che l'intensità del fenomeno sembrerebbe non essere compatibile con la densità presunta della materia oscura

Ci stupiamo se la teoria è in continua evoluzione ?

[Red Hanuman]

Ragazzi, se continuate a beccarvi anche qui, chiudo la discussione e vi mando in ferie una settimana...:whistling:

Peace and love...

[Albertus]

Mat

Onestamente non vedo cosa ci sia di male nel mio post precedente
Ho solo fatto notare che un articolo che era stato presentato come una rivoluzione epocale sembrerebbe non essere altro che un aggiustamento di una teoria vecchia di 50 anni , in un contesto, quello dell'astrofisica, in continua evoluzione
Il fenomeno delle lenti gravitazionali è sempre stato una degli argomenti a favore dell'esistenza della materia oscura

[nicola66]

Ultimamente ho notato che il taglio.....:whistling::whistling: è stato eseguito male :whistling:

[turik]

Ultimamente ho notato che il taglio.....:whistling::whistling: è stato eseguito male :whistling:

Di quale "taglio" scusa?

se ti riferisci al video che hai postato, o all'articolo, non vedo alcun taglio, ma un grave paradosso gravitazionale, ovvero una serie di lensing gravitazionali "forte" generati da ogni singola galassia, all'interno di un altro lensing generato dall'intero ammasso di galassie.
Ora si capisce perchè l'astrofisico parlava di "problemi sconosciuti" del modello cosmologico.

Red Hanuman
assolutamente, io non ho alcun problema ne astio nei confronti di nessuno qui.

[nicola66]

Decisamente tagliata male 🤦*♂️:whistling:

[turik]

Decisamente tagliata male ��*♂️:whistling:

Ah no scusa, non mi riferivo a te, ma a chi ha postato il video dell'astrofisico autore dell'articolo. Errore mio. Tu non c'entri nulla nella discussione, sorry.

[Albertus]

Sono sempre più perplesso
Assumo che l'intervista sia completa e che il video non sia stato tagliato
l'intervistatore Marco Malaspina pone una domanda molto precisa
Tutte le volte che si riscontrano delle anomalie si tira in ballo la materia o l'energia oscura , non ci sarà qualche altra spiegazione ?
Massimo Menegatti non accenna minimamente a teorie alternative o a supposte incompatibilità tra l'esistenza della materia oscura e la cosmologia standard.
L'autore principale dell'articolo dice solo che la distribuzione della materia oscura , ma non la sua quantità, potrebbe essere diversa da quella che ci si aspettava
Tra l'altro parla anche di misure fatte con spettrografi moderni che non erano disponibili quando la teoria originale è stata formulata
Più chiaro di cosi
Cosa sono tutte queste dietrologie o interpretazioni personali ?

[turik]

Ma certo, non c'è alcuna dietrologia ne opinioni personali, il suo mestiere è quello dell'astrofisico, non del "fisico teorico", il massimo che può mostrare è giustamente l'incoerenza del modello standard, non una possibile "spiegazione" alternativa.

E' assolutamente normale e condivisibile.

[Albertus]

Se la spiegazione dei fatti non era di sua competenza avrebbe potuto rispondere che, a sua conoscenza, esistono teorie alternative a quelle della materia oscura
Ma Menegatti , rispondendo ad una precisa domanda, non ne accenna minimamente
Poi ,se non sbaglio, le simulazioni al computer le hanno fatte loro, una qualche conoscenza di astrofisica e cosmologia teorica dovranno pur averla
Potrebbe darsi che abbia qualche dubbio sull'esistenza della materia ma non intenda esporsi per non perdere la faccia
La competizione tra ricercatori è feroce
Se stiamo però alle sue parole la materia oscura esiste ma la sua distribuzione potrebbe non essere quella prevista dalla teoria originale

[turik]

Ripeto, e chiudo qui, la sua professione è un'altra, non è pagato per formulare "teorie alternative", altrimenti non avrebbe magari nemmeno fatto quella ricerca e scoperto quelle incoerenze, anzi chapeau all'astrofisico per la sua professionalità.

Saluti, e auguro buona continuazione.

[Albertus]

e il nostro compito non è quello di fare illazioni su quello che il ricercatore non ha detto

ricambio i saluti e buona continuazione

[turik]

Concordo pienamente, ma si possono fare sulle conclusioni che HA detto, e soprattutto scritto.

Rinnovo i saluti, grazie e arrivederci.

[Morimondo]

Le teorie suppongono che sia nata col resto della materia, dalla condensazione dell'energia presente nell'universo. Ma chissà...

La storia della scienza ci insegna che molte scoperte sono avvenute in modo totalmente casuale quando lo scopo di ricerche ed esperimenti non le riguardavano.
Se qualche esperimento fatto con l'acceleratore LHC del CERN buttasse, scartasse una particella di questa fantomatica materia oscura ce ne accorgeremmo?
O meglio ipotizzando che una particella potrebbe uscirne facendo esperimenti per altre ragioni senza alcuno scopo inerente alla materia oscura ma si potrebbe
comunque trovare il sistema di rivelarla nel caso di una creazione casuale?

Non so se mi sono spiegato bene.

[Red Hanuman]

La risposta è semplice: se dovesse crearsi una qualsiasi particella ignota (non solo di materia oscura) in un esperimento qualsiasi, ce ne accorgeremmo di sicuro.

Scomparirebbe dal conto totale dell'energia che NON può sparire dell'universo, la stessa quantità di energia che serve per formare quella particella. E di certo, non se ne formerebbe soltanto una.

Oppure, ci sarebbero particelle IN PIU' rispetto a quello che ci si attende, segno che sono derivate dal decadimento di particelle che non ci si attende esistano.

E' il mezzo con cui si è scoperto il bosone di Higgs...;)

[turik]

Oppure, ci sarebbero particelle IN PIU' rispetto a quello che ci si attende, segno che sono derivate dal decadimento di particelle che non ci si attende esistano.

E' il mezzo con cui si è scoperto il bosone di Higgs...;)

Mi sovviene una domanda:
Ma il limite enorme del LHC non comporterebbe una fine prematura nella ricerca? sembra infatti che non stiano scoprendo più nulla con questo "mezzo".

[Red Hanuman]

Troppa poca energia in gioco... Probabilmente c'è molto di più ad energie maggiori. Forse una nuova fisica e nuovi misteri. ;)

Un primo assaggio lo avremo credo con il Future Circular Collider (Fcc). Quando ci sarà...

[Albertus]

Ho letto anch'io che al CERN si sperava di creare particelle di materia oscura con l'acceleratore LHC
C'è qualcosa che non mi torna
Le particelle che si creano dallo scontro di fasci di particelle potrebbero non essere componenti delle particelle interagenti
come se tra i rottami dello scontro tar due automobili trovassimo pezzi di biciclette
Secondo la teoria quantistica dei campi l'energia dello scontro si trasmette anche a campi collegati mettendoli in vibrazione
Le particelle non sarebbero altro che eccitazione dei campi quantistici
La fisica quantistica però non include la gravità
Perchè si dovrebbero formare particelle che interagiscono solo attraverso la gravità ?

[turik]

Troppa poca energia in gioco... Probabilmente c'è molto di più ad energie maggiori. Forse una nuova fisica e nuovi misteri. ;)

Un primo assaggio lo avremo credo con il Future Circular Collider (Fcc). Quando ci sarà...

Per "limite enorme" intendevo il limite massimo di collisione delle particelle, cioè alla velocità c, quel limite credo ce l'abbia anche il Fcc.... più di tale energia non si può imprimere alle particelle.

[Morimondo]

...se dovesse crearsi una qualsiasi particella ignota (non solo di materia oscura) in un esperimento qualsiasi, ce ne accorgeremmo di sicuro.
Scomparirebbe dal conto totale dell'energia che NON può sparire dell'universo
E' il mezzo con cui si è scoperto il bosone di Higgs...;)

Quindi dal conto totale risulterebbe una particella non identificata, una particella non barionica e quindi per esclusione materia oscura?

[Albertus]

Per "limite enorme" intendevo il limite massimo di collisione delle particelle, cioè alla velocità c, quel limite credo ce l'abbia anche il Fcc.... più di tale energia non si può imprimere alle particelle.

Nel LHC i protoni viaggiano già a velocitò prossime a quelle della luce tuttavia l'Fcc può aumentare ancora e di molto l'energia disponibile grazie all'aumento di massa delle particelle previsto dalla teoria della relatività
Differenza di velocità dell'ordine del 99.99999..% della velocità della luce comportano differenze di energia enorme
In teoria un limite superiore non dovrebbe esistere , salvo naturalmente limiti tecnologici
In ogni caso la natura ci supera alla grande
I raggi cosmici hanno energie superiori a qualsiasi acceleratore di particelle presente o futuro
Un altro parametro da considerare e poi l'intensità del flusso vale a dire l'energia per unità di tempo e di superficie
I raggi cosmici hanno elevatissime energie ma bassa intensità

[turik]

Albertus
Ah ecco, giusto, immaginavo che c'era un modo per immettere più energia alle particelle.


Le particelle non sarebbero altro che eccitazione dei campi quantistici
La fisica quantistica però non include la gravità
Perchè si dovrebbero formare particelle che interagiscono solo attraverso la gravità ?

La fisica quantistica dovrebbe includere anche la gravità, visto che da decenni si cerca il famoso "gravitone" particella responsabile della gravità, ma purtroppo non è mai stata trovata.
D'altra parte se parliamo di "massa gravitazionale" (chiamata anche "carica gravitazionale") allora si suppone esista anche una particella correlata.

[Albertus]

Turik

il gravitone fa parte di quelle teorie cosi dette "del tutto" quali la teoria delle stringhe o la teoria dei loop che cercano di unificare la teoria delle relatività generale con la fisica quantistica
La fisica quantistica in se stessa non parla della gravità se non altro in quanto a livello atomico e sub atomico la gravità è totalmente trascurabile rispetto alle altre forze in gioco
Ad ogni modo non ricordo, può darsi che mi sbagli, che tra gli obiettivi del LHC ci fosse anche quello di dimostrare l'esistenza del gravitone che i fisici teorici danno per scontato
Il gravitone è previsto sia dalla teoria delle stringhe sia dalla teoria dei loop, teorie per altri versi antagoniste
Può essere che l'energia necessaria per generare il gravitone sia troppo grande

[Red Hanuman]

Ho letto anch'io che al CERN si sperava di creare particelle di materia oscura con l'acceleratore LHC
C'è qualcosa che non mi torna
Le particelle che si creano dallo scontro di fasci di particelle potrebbero non essere componenti delle particelle interagenti
come se tra i rottami dello scontro tar due automobili trovassimo pezzi di biciclette
Secondo la teoria quantistica dei campi l'energia dello scontro si trasmette anche a campi collegati mettendoli in vibrazione
Le particelle non sarebbero altro che eccitazione dei campi quantistici
La fisica quantistica però non include la gravità
Perchè si dovrebbero formare particelle che interagiscono solo attraverso la gravità ?

Ti limiti alle particelle, e non consideri l'energia. Se le particelle si scontrano, non è detto che rimangano tali o scomposte in parti più piccole; possono tornare a trasformarsi in energia, che poi si ricombina.

Quindi, tornando alla tua analogia, potremmo trovare anche pezzi di bicicletta visto che la macchina in parte si è fusa e ricombinata.

A meno che le particelle di materia oscura non siano composte da qualcosa di diverso dell'energia...:thinking:

[Red Hanuman]

Per "limite enorme" intendevo il limite massimo di collisione delle particelle, cioè alla velocità c, quel limite credo ce l'abbia anche il Fcc.... più di tale energia non si può imprimere alle particelle.

Ha in parte risposto Albertus. Non puoi superare la velocità della luce, ma puoi accelerare particelle più grossa, addirittura atomi pesanti. Il che implica mettere molta più energia in gioco.;)

[Red Hanuman]

Quindi dal conto totale risulterebbe una particella non identificata, una particella non barionica e quindi per esclusione materia oscura?

O addirittura non risulterebbe alcuna particella rilevabile, con caratteristiche tali (spin ecc.) da rendere la combinazione mancante significativa.

[Albertus]

Quindi, tornando alla tua analogia, potremmo trovare anche pezzi di bicicletta visto che la macchina in parte si è fusa e ricombinata.



l'analogia l'ho usata in senso positivo non negativo
Con tutti i limiti delle analogie , è vero che , a livello atomico, dallo scontro di due automobili si possono generare pezzi di bicicletta.
Al di fuori della metafora, dopo la collisione si possono osservare particelle che non sono componenti delle particelle iniziali e neppure ricombinazione dei componenti delle particelle iniziali
Questo avviene in quanto vengono eccitati campi quantistici preesistenti ma latenti a cui viene trasferita parte dell'energia dello scontro
Però il trasferimento di energia da campo quantistico a campo quantistico avviene secondo certe regole definite dai coefficienti di accoppiamento tra i campi
Non si può generare qualsiasi tipo di particella ma solo quelle particelle i cui campi quantistici sono accoppiati coi campi quantistici delle particelle incidenti

Il campo gravitazionale però non è contemplato, a mia conoscenza, nelle teoria quantistica dei campi

[Gaetano M.]

O addirittura non risulterebbe alcuna particella rilevabile, con caratteristiche tali (spin ecc.) da rendere la combinazione mancante significativa.
Quindi se il conto energetico non torna si potrebbe parlare di particelle di materia oscura?

[altazastro]

Troppa poca energia in gioco... Probabilmente c'è molto di più ad energie maggiori. Forse una nuova fisica e nuovi misteri. ;)

Un primo assaggio lo avremo credo con il Future Circular Collider (Fcc). Quando ci sarà...

Purché si riesca a venderlo (il progetto, l'idea) a qualcuno ...

Permettemi qualche reminiscenza storica ...

Mi sono laureato in fisica nel 1993 e nel 1994-1995 ho usufruito si una borsa di studio al CEN Saclay vicino a Parigi.
Ero lì quando il LHC venne approvato (credo ottobre o novembre 1994), un grande boost di morale per tutta la comunità delle alte energie dopo che gli americani avevano cancellato il SSC nel 1993.
Si stapparono bottiglie di (vero) champagne ... hip hip urrà.

Nei mesi e poi anche negli anni successivi comparverò al ritmo di qualche chilo (a stamparli) a settimana papers basati su simulazioni numeriche di quante particelle supersimmetriche a quali energie si sarebbero trovate al LHC (variando qualcuno dei non mi ricordo più quanti parametri liberi dei vari modelli supersimmetrici potevi fare un numero enorme di simulazioni).

Sembrava quasi un business a se stante ... l'unica cosa che praticamente tutti (me incluso) davano per scontato era che la SUSY fosse la strada (teoria) giusta.

Io poi ho deciso di fare altro nella vita, anche perché la strada della ricerca non era molto promettente economicamente ed io comunque non ero esattamente un nuovo Fermi, ma un po' a distanza ho continuato a prestare un orecchio, magari un po' distratto, alle novità del campo.

Beh, che dire, trovarsi poco meno di trent'anni dopo senza particelle supersimmetriche e con la quasi certezza che la relativa teoria sia tout court sbagliata (anche se, sì lo so, ha i suoi incrollabili difensori che continuano a giocare con i parametri) fa decisamente un certo effetto.

A dire la verità a me viene irresistibilmente alla mente la cosiddetta crisi di fine (XIX) secolo della fisica, in cui ci si trovava davanti a comportamenti che la fisica classica non sapeva spiegare.

Onestamente, anche se non è proprio la stessa cosa, a me dark matter e dark energy ricordano un po' l'etere ed il fiasco della supersimmetria mi dà la forte sensazione che solo una rivoluzione veramente "copernicana" possa far ripartire il motore.

Questo successe agli inizi del XX secolo con relatività e meccanica quantistica, adesso forse ci troveremo, piuttosto che ad unificare le due (come si cerca di fare da decenni) a superare entrambe.

Ma ...

Ma c'è un problema: agli inizi del '900 gli esperimenti si facevano con "spago e ceralacca" come disse qualcuno, adesso costano una quantità enorme di soldi (decine di miliardi per i super acceleratori della nuova generazione) e chi dovrebbe metterli avrà voglia di metterli?

Personalmente ho sempre pensato che la fisica delle particelle abbia campato durante la seconda metà del XX secolo, dal punto di vista dei finanziamenti, sul contributo dato alla creazione delle armi nucleari: le grandi potenze non volevano rimanere indietro in un campo che magari poteva portare a vantaggi tecnologico-militari.

Ma adesso, andare a mani vuote, senza una teoria in mano e con il fallimento dell'ultima, a chiedere decine di miliardi ...

Concettualmente, da ex-sperimentalista, sono perfettamente d'accordo: è ora di farsi guidare (galileianamente) più dai dati sperimentali che dalle teorizzazioni a ruota libera.

Ma praticamente andare a chiedere "dateci 10-20-30 miliardi per cercare qualcosa, non sappiamo cosa, non sappiamo nemmeno se quei soldi basteranno a trovarlo, ma vogliamo cercarlo", beh, dal punto di vista manageriale e PR non è proprio il massimo.

Senza contare, e forse questa è la cosa più importante, che oggi l'emergenza più globalmente percepita (a parte il COVID, che si spera sia solo una breve parentesi in termini storici) è quella del cambiamento climatico, quindi vedo più probabile barche di soldi andare verso studi sulla fisica dell'atmosfera e il potenziamento dei modelli climatici, piuttosto che verso nuovi grandi acceleratori.

Per un politico (ma anche per sponsor privati) i soldi spesi sull'argomento cambiamento climatico hanno un doppio ritorno, perché anche se spesi inutilmente (cioè anche se non dovessero produrre niente di utile alla fine), chi li ha spesi può sempre dire che ha dimostrato la propria attenzione per le generazioni future, etc. etc. ed è roba che garantisce un ritorno in termini di immagine e di voti.

I soldi spesi in un superacceleratore se va bene scateneranno l'entusiasmo di una ristretta comunità di nerd, se va male sono soldi dei taxpayers sprecati.

Sarò pessimista ma non la vedo bene per la fisica delle alte energie ... si può solo sperare che una nuova generazione di Einstein e Bohr produca una nuova teoria verificabile se non con "spago e ceralacca", almeno con qualcosa che si possa infilare nei budget statali senza farla notare troppo.

Il tutto con un senso di malinconia per il mio grande amore di gioventù.

[Albertus]

Altazastro

Anch'io ho deciso di fare qualcosa d'altro, pensa un pò l'export manager, difficile immaginare qualcosa di più distante ,quando mi resi conto di non essere abbastanza intelligente per fare fisica
Il cambiamento climatico è il problema più importante ?
Certamente ma anche la biologia, la medicina, la geologia, la chimica sono stati molto ma molto più utili della teoria della gravità generale di cui l'umanità potrebbe fare a meno
Eppure quando si cita un genio, la gente a chi pensa ?
A Pasteur o ad Einstein ?
Il fascino della ricerca di base è innegabile
Il modello standard fa acqua da tutte le parti, il punto debole sono appunto la ventina di parametri liberi eppure non si può negare che grazie a questa teoria sono state fatte previsioni con una precisione incredibile, difficile pensare che siano dovute solo al caso

Di nuovi Einstein ce sono già in abbondanza, almeno se conteggiamo il numero di neuroni
Tra i teorici della teoria delle stringhe ci sono autentici super cervelli
Eppure cos'hanno prodotto ?

Insomma a me va bene che si spenda qualche soldo anche nei super acceleratori
Si tratta di cifre notevoli ma non così scandalose se rapportate ai budget degli stati

[Red Hanuman]

l'analogia l'ho usata in senso positivo non negativo
Con tutti i limiti delle analogie , è vero che , a livello atomico, dallo scontro di due automobili si possono generare pezzi di bicicletta.
Al di fuori della metafora, dopo la collisione si possono osservare particelle che non sono componenti delle particelle iniziali e neppure ricombinazione dei componenti delle particelle iniziali
Questo avviene in quanto vengono eccitati campi quantistici preesistenti ma latenti a cui viene trasferita parte dell'energia dello scontro
Però il trasferimento di energia da campo quantistico a campo quantistico avviene secondo certe regole definite dai coefficienti di accoppiamento tra i campi
Non si può generare qualsiasi tipo di particella ma solo quelle particelle i cui campi quantistici sono accoppiati coi campi quantistici delle particelle incidenti

Il campo gravitazionale però non è contemplato, a mia conoscenza, nelle teoria quantistica dei campi

C'è da dire che il campo gravitazionale non si sa bene cos'è: è semplicemente una variazione della geometria dello spazio - tempo? E' un campo quantizzato?
La gravità è una forza apparente ed emergente o reale?

Una volta chiarito quanto sopra, puoi stabilire se e quali particelle mediatrici questo campo può generare, e prevedere che energia (e quindi che massa) le particelle avranno.

Non di meno, la materia oscura cos'è? Di cosa è fatta? Se è fatta di energia (e dovrebbe, visto che piega lo spazio - tempo) allora prima o poi la si potrebbe generare durante gli scontri in acceleratori come l'LHC. Mi sembra inevitabile.

[Red Hanuman]

Quindi se il conto energetico non torna si potrebbe parlare di particelle di materia oscura?

Si potrebbe parlare di un evento imprevisto, forse di una particella con una massa pari all'energia dispersa. Poi bisognerebbe chiedersi quali altre proprietà sono scomparse, come spin e carica.

Fatti tutti i conti, se la particella risultante fosse massiva, priva di carica e con lo spin giusto, si potrebbe parlare di materia oscura...

[Red Hanuman]

Purché si riesca a venderlo (il progetto, l'idea) a qualcuno ...

Capisco benissimo. Io lo vedo fondamentale come progetto, perchè questa fisica mi va stretta e perchè c'è da più parti il sentore che dobbiamo ancora scavare nei misteri del nostro Universo.

Questa fisica non ci consente di lasciare questo pianeta, che sta diventando troppo stretto. E mi sembra ci sia un sacco di spazio sprecato.

Comunque hai ragionissima. Chi guarda solo al prossimo domani non fa piani decennali, non portano voti...:hm:


Sembrava quasi un business a se stante ... l'unica cosa che praticamente tutti (me incluso) davano per scontato era che la SUSY fosse la strada (teoria) giusta.

Ti dirò, a me non convinceva molto, troppo complessa. La natura è sorprendentemente semplice, le complicazioni nascono dai numeri e dalle combinazioni.

Ma è solo il parere di un ignorante saccente, non va preso sul serio...


A dire la verità a me viene irresistibilmente alla mente la cosiddetta crisi di fine (XIX) secolo della fisica, in cui ci si trovava davanti a comportamenti che la fisica classica non sapeva spiegare.

Pure a me. E direi che abbiamo dei buoni motivi per pensarlo.:sneaky:


Senza contare, e forse questa è la cosa più importante, che oggi l'emergenza più globalmente percepita (a parte il COVID, che si spera sia solo una breve parentesi in termini storici) è quella del cambiamento climatico, quindi vedo più probabile barche di soldi andare verso studi sulla fisica dell'atmosfera e il potenziamento dei modelli climatici, piuttosto che verso nuovi grandi acceleratori.

Per un politico (ma anche per sponsor privati) i soldi spesi sull'argomento cambiamento climatico hanno un doppio ritorno, perché anche se spesi inutilmente (cioè anche se non dovessero produrre niente di utile alla fine), chi li ha spesi può sempre dire che ha dimostrato la propria attenzione per le generazioni future, etc. etc. ed è roba che garantisce un ritorno in termini di immagine e di voti.

I soldi spesi in un superacceleratore se va bene scateneranno l'entusiasmo di una ristretta comunità di nerd, se va male sono soldi dei taxpayers sprecati.


Anche qui sono tristemente d'accordo. Se un politico deve scegliere tra rifare la piazza del paese mettendoci una bella statua e rifare la fognatura vecchia, rotta e insufficiente; beh sceglie la piazza perchè lega il suo nome a una cosa bella.

A meno che la fogna non gli entri in casa, allora...:sneaky:


Sarò pessimista ma non la vedo bene per la fisica delle alte energie ... si può solo sperare che una nuova generazione di Einstein e Bohr produca una nuova teoria verificabile se non con "spago e ceralacca", almeno con qualcosa che si possa infilare nei budget statali senza farla notare troppo.

Il tutto con un senso di malinconia per il mio grande amore di gioventù.

Mah, chissà. Mi auguro che il tuo pessimismo sia esagerato, ma non ne sono molto convinto...:hm:

[turik]

Riflettendo su cosa permette la massa di distorcere lo spazio-tempo, guardando per esempio il fotone, pur non avendo massa, è comunque influenzato, allora è possibile che la massa (e quindi la gravità) non è la reale causa della distorsione.
Tutto sta nelle proprietà fisiche dello spazio-tempo, è l'unica conclusione logica che spiega il motivo per cui anche il fotone è influenzato, a meno che non si scopre che anche il fotone possiede una massa (ma questo va contro la RG e quindi andrebbe riscritta), che casino,...

[Albertus]

Per anni si è discusso se il fotone poteva avere una massa visto che ha quantità di moto
La quantità di moto della luce è prevista anche dall'elettromagnetismo classico , secondo l'equazione
p = L / c
Dove L è l'energia del raggio di luce
si diceva che Il fotone aveva massa nulla...a riposo, ma acquisiva massa in movimento
Anche se ovviamente i fotoni non si riposano mai
Se questo fosse vero otterremmo
dm = L/c^2
Questa è l'equazione originale di Einstein nell'articolo del 1905
Einstein infatti non scrisse :
E = m*c^2
Dove m è la massa a riposo del corpo materiale e E il contenuto di energia totale
Questa formulazione venne in seguito
Einstein usò la lettera L ( lebenkraft) anche se la lettera E era usata in Germania per precisare che si riferiva alla sola energia elettromagnetica e non all'energia in generale
Inoltre uso il termine "dm" per differenza di massa e non "m" che sta per massa totale a riposo
Anche se tutti conoscono questa equazione e pensano di capirla il suo significato più profondo non è ancora stato chiarito neppure ai nostri giorni
In origine si pensava semplicemente ( si fà per dire ) che un corpo materiale assorbendo o emettendo radiazione elettromagnetica ne assorbiva o emetteva anche la massa
Sofisticati esperimenti dimostrarono che il fotone ha massa nulla, anche in movimento
Per quanto ne so questo risultato sperimentale non dovrebbe essere in conflitto con la teoria della relatività generale
I fotoni energetici si muovono lungo le geodetiche dello spazio tempo come i corpi materiali
Lo spazio tempo è deformato dalle masse e dalle energie

[turik]

è proprio quel "dm" che genera molti dubbi, essendo il fotone comunque privo di massa, eh vabbè vedremo cosa tireranno fuori del cappello gli eminenti studiosi....

ma visto che te ne intendi, il dubbio mi assale anche sul discorso della metrica che descrive la distorsione dello spazio-tempo, prendiamo per esempio i tensori che sono pura matematica e geometria differenziale ad alto livello, ma non comprendono la fisica, quindi cosa ingenera nella massa (o anche nei fotoni nel caso delle deviazioni), movimento dal punto di vista fisico?

[Albertus]

siamo sempre al solito equivoco
Un equivoco per cui ci sono voluti un paio di migliaia d'anni per venirne a capo
La fisica non risponde alla domanda " Perchè ? " la fisica risponde alla domanda "Come ? "
Non ha senso, dal punto di vista del fisico, chiedersi perchè la massa curva lo spazio tempo ?
Ma come la massa deforma lo spazio/tempo ?
Non ha senso chiedersi perchè si genere un movimento nelle masse e nei fotoni ?
Ma come si genera un movimento nelle masse e nei fotoni ?
Alle suddette domande come ? risponde la RG
Se mai il dubbio è un altro e qui ci sta bene la domanda perchè ?
Perchè la natura è scritta nella lingua della matematica ?

[turik]

ma certo assolutamente, so perfettamente che la scienza non potrà mai rispondere al "perchè" di un fenomeno fisico, si andrebbe a toccare la sfera religiosa, e in questo momento non mi interessa.
Infatti ho semplicemente chiesto il meccanismo, cioè il "come" la distorsione dello spazio-tempo possa ingenerare un "movimento" fisico.
Ammetto che non conosco a menadito la relatività di einstein, ma da quello che ho letto, so che usa delle metriche e dei tensori, che altro non sono che matematica e geometria differenziale per descrivere geometricamente la distorsione in presenza di una massa.
Ma il problema "fisico" per cui un corpo tende a muoversi verso il centro gravitazionale, questo mi è totalmente oscuro.

Mi basta semplicemente capire, senza entrare nelle formule, solo il concetto "fisico" che si innesca nel processo descritto dalla RG.
Oppure, la risposta è che la RG non entra in questo perchè non lo sa? se è così allora mi è già tutto chiaro.

[Albertus]

Secondo me la domanda:
"come" la distorsione dello spazio-tempo possa ingenerare un "movimento" fisico.
E' un " perchè ? " camuffato da " come ?" ;)
Se stiamo strettamente al come ?
La risposte è
I corpi si muovono lungo le geodetiche dello spazio tempo cioè seguono i percorsi più brevi
Nello spazio piatto le geodetiche sono rette nello spazio curvo sono curve
Il concetto è presente anche in meccanica classica
I corpi si muovono lungo i percorsi che rendono stabile "L'azione"
Qui i fisici si fermano, i filosofi ci hanno ricamato su chiedendosi : perchè ?
Ne è seguito il solito cumulo di scemenze

[turik]

la morale della favola è che la RG sa descrivere perfettamente le geodetiche ma non sa cosa innesca l'azione dei corpi....
Quindi è come pensavo, concordo che il lato filosofico è aleatorio, per questo mi interessava soltanto la spiegazione scientifica.

[Albertus]

secondo me le cose stanno così
Quando Newton enunciò la teoria della gravitazione universale molti si posero la domanda

Perchè il sole attrae i pianeti ?
oppure
Come fa il sole ad attrarre i pianeti ?

Come vedi concettualmente la domanda è la stessa anche se la prima chiede perchè ? e la seconda come ?
Ne seguirono le ipotesi le più fantasiose
Il sole ruotando crea dei mulinelli nell'etere e via dicendo
Newton si limitò a dire

Hyphoteses non fingo

In altre parole
Non m'importa ne il perchè ne il come è solo il volere di Dio
Applicando la mia legge si dimostrano le leggi empiriche di Keplero

[Gaetano M.]

La teoria del tutto, penso, sarebbe orientata al perché! Si limitano al come perché non riescono a trovare il "perché".

[Morimondo]

O addirittura non risulterebbe alcuna particella rilevabile, con caratteristiche tali (spin ecc.) da rendere la combinazione mancante significativa.
Quindi non caveremmo un ragno dal buco: se tutto va bene potremmo solo affermare che la materia oscura esiste ma non sappiamo cosa sia. Frustrante.

[Red Hanuman]

Morimondo , non è esattamente così. Si può procedere per esclusione e poi testare le varie possibilità. ;)

[turik]

Quindi non caveremmo un ragno dal buco: se tutto va bene potremmo solo affermare che la materia oscura esiste ma non sappiamo cosa sia. Frustrante.

Affermarne l'esistenza senza averne le prove non è molto scientifico, bisognerebbe sempre valutare le alternative , soprattutto dopo le recenti verifiche sulla materia oscura.

[Mulder]

Qui una recente ipotesi:

https://www.wired.it/scienza/lab/2021/02/15/materia-oscura-quinta-dimensione/

[Red Hanuman]

Andiamo sempre più verso la fantascienza...:hm:

[Albertus]

Nel "Il mondo come io lo vedo " Einstein dice :

"Una teoria deve essere considerata vera sino a quando è coerente con tutte le evidenze sperimentali.
è sufficiente che non passi anche un solo test sperimentale per essere invalidata "

Nella storia della scienza ci sono stati alcuni casi del genere

A mia conoscenza non esiste nessun fatto sperimentale che non sia coerente con l'ipotesi della materia oscura
Invece di sviluppare teorie alternative, più o meno fantasiose, per spiegare quello che la materia oscura spiega già non sarebbe più logico ideare esperimenti in grado di validarla o falsificarla ?

[Gaetano M.]

42336

Visto che si parla di materia oscura questo (molto schematico) potrebbe aiutare.

[turik]

Gaetano M.

non sono d'accordo, non esistono "evidenze" sulla materia oscura, come cita il tuo documento, esistono solo evidenze di anomalie gravitazionali inspiegabili, sia dal modello standard e quindi anche applicando la materia oscura.

Se tutti i test dessero esito positivo sulla materia oscura, allora il passo successivo logico è quello di cercarla negli acceleratori, anche se non c'è garanzia di trovarla, ma almeno c'è la garanzia della sua esistenza al 100%.

Visto gli esiti negativi degli ultimi test, non ci sono prove che reggono in tal senso, a questo punto anche la più fantasiosa delle alternative avrebbe il medesimo credito.

[Albertus]

Il team presieduto da Massimo Menegatti ha dimostrato che la distribuzione della materia oscura non è quella prevista dalla cosmologia standard
La materia oscura dovrebbe essere più concentrata all'interno delle galassie
La quantità di materia oscura è invece confermata
La domanda è :
La nuova distribuzione ,a parità di quantità totale ,è in grado di spiegare il moto delle stelle periferiche ?
Se la risposta è positiva lo studio va classificato come un'aggiustamento delle teoria base
Se la risposta è negativa allora bisognerebbe pensare seriamente ad una teoria alternativa
Nell'intervista Menegatti non dice niente di tutto questo
Ogni interpretazione è arbitraria

In quanto all'articolo postato da Gaetano
La professoressa si dimentica, o mi è sfuggito, di far notare un punto estremamente importante
Il moto delle stelle periferiche e la distribuzione delle temperature e delle lunghezze d'onda della radiazione di fondo sono due evidenze sperimentali a favore dell'esistenza della materia oscura
Ma non basta...
I calcoli dimostrano che la quantità totale necessaria deve essere la stessa in entrambi i casi e questa quantità è confermata anche dallo studio recente del team Italiano
Coincidenze ?
Può darsi ma prima di avventurarsi in teorie fantasiose ,per cui non esiste uno straccio di prova, io ci andrei cauto

[turik]

La quantità della materia oscura è facilmente calcolabile, perchè corrisponde all'entità delle anomalie gravitazionali riscontrate, il punto dolente è proprio la densità e la distribuzione della materia oscura, si pensa a proprietà sconosciute, ma questo equivale a dire che esiste una 5° dimensione dalla quale agisce la materia oscura.

Io credo che questo sia pacifico, se questa "entità oscura" che mette a posto le cose si vuole chiamare "materia oscura", per me non c'è alcun problema, solo il termine "materia" stona un pochino alla luce dei fatti.

[Albertus]

ti dispiace dirmi dove si parla di questa 5a dimensione nell'articolo di Menegatti ?
Se le tre evidenza dell'esistenza della materia oscura, le ripeto:

- velocità delle stelle periferiche
- radiazione di fondo
- lente gravitazionale

Fossero spiegabili solo ipotizzando l'esistenza di una fantomatica 5a dimensione invece che una semplice (si fa per dire ) ridistribuzione della materia oscura allora cambierebbe tutto

[turik]

Meneghetti (non Menegatti) ipotizza delle "proprietà sconosciute", non parla di 5° dimensione, ma a questo punto una "ipotesi" vale l'altra.
La quinta dimensione avrebbe senso, in quanto piegando diversamente lo spazio-tempo potrebbe giustificare quelle anomalie...

Se gli astrofisici si fermano, arrivano i fisici teorici, purtroppo (o per fortuna) questa è la realtà, ma serve anche ad aprire la mente su "teorie assurde", come quella che inizialmente era considerata quella di Einstein, ma che alla fine ha avuto anche un riscontro sperimentale.

[Albertus]

Non conosciamo ancora cosa sia la materia, ammesso che esista.
L'unica proprietà che gli viene attribuita è la massa
Meneghetti dice che la massa, da sola, non sarebbe sufficiente a spiegare la velocità delle stelle, le lenti gravitazionali e la radiazione di fondo ?

[turik]

non solo la massa, ma anche le tre forze (o interazioni) fondamentali della materia, che sono, le forze elettromagnetica, debole, e forte.... solo il bosone di higgs sarebbe la particella che conferirebbe la massa, le altre particelle sono relative alle suddette interazioni.

Poi (a parte) ci sarebbe la gravità che non è nemmeno citata nel modello standard:
https://it.wikipedia.org/wiki/Modello_standard
per via della sua origine sconosciuta a livello quantistico.

Meneghetti (e il suo team), applicando tutte le leggi previste, ha riscontrato "problemi indefiniti" con il modello cosmologico (che include la materia oscura), solo questo apre un mondo a sé.

[Albertus]

mi sembra che stiamo facendo dei salti pindarici che vanno oltre a quello affermato dai ricercatori italiani
La stragrande maggioranza degli scienziati è convinto che la materia oscura esiste a causa dei suoi effetti gravitazionali
Tuttavia sono state formulate varie ipotesi sulla sua natura ma non si è ancora raggiunto una teoria definitiva
L'articolo suggerisce che gli attuali modelli teorici devono essere rivisti per tener conto di quello che sembrerebbe esser la sua distribuzione effettiva
In altre parole non si sta insinuando che ci troviamo di fronte ad una rivoluzione copernicana della fisica
Non si stanno abbattendo delle verità consolidate e dogmatiche
Si sta aggiungendo un tassello in più, un ulteriore contributo, un suggerimento ai fisici teorici, a fronte di una teoria che era di per se stessa in evoluzione prima dello studio citato

[turik]

non vedo nessun volo pindarico, ne tanto meno salti, il discorso anzi è molto semplice:
esiste un teoria da verificare (materia oscura), si fanno le ricerche per convalidarla, queste ricerche falliscono, allora ci sono due possibilità:
1 - Si fanno ulteriori ricerche magari cambiando metodo;
2 - Si cerca una nuova teoria (sempre da validare) per superare la precedente che si è arenata.

La ricerca scientifica funziona così, a meno che non ci sia qualche stravolgimento, non vedo nulla di allarmante in tutto ciò, davvero non capisco questo attaccamento verso una "teoria" di cui oltretutto non si ha nulla di concreto in mano.

Questo mi fa pensare che ci siano "altri" interessi in ballo, o probabilmente ci sono delle implicazioni che non si vogliono accettare, o che non sono comprensibili.

A questo punto lascio la parola perchè questa situazione sta diventando davvero grottesca. :shock:

[Red Hanuman]

Ragazzi, ci sono fior fior di esperti che patteggiano pro o contro materia oscura, pro o conto MOND eccetera.
E pretendiamo di risolvere la situazione noi, che non abbiamo nemmeno a disposizione abbastanza elementi (senza voler contare la preparazione)?:hm:

Via, chiudiamola qui, in tutti i sensi...