Premetto: Ho capito poco, ma quello che ho capito mi ha entusiasmato. L'articolo (In Italiano) di Nov 2018 è veramente (per me) qualcosa di assolutamente nuovo.
https://arxiv.org/pdf/1811.12458.pdf
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Premetto: Ho capito poco, ma quello che ho capito mi ha entusiasmato. L'articolo (In Italiano) di Nov 2018 è veramente (per me) qualcosa di assolutamente nuovo.
https://arxiv.org/pdf/1811.12458.pdf
Azz... 15 pagine...:wtf: Stasera non ce la faccio a leggerlo, ma domani...:whistling:
Allora, leggendo l'articolo...
Come sappiamo, la Relatività Generale (RG) e la Meccanica quantistica (MQ) non si conciliano tra loro. Il risultato è che dobbiamo utilizzare due teorie per descrivere l'universo, teorie che per forza di cosa sono una approssimazione, visto che non riescono da sole a descrivere il Tutto.
Nella ricerca della teoria del Tutto, possiamo considerare una quantizzazione della RG, dove lo spazio e il tempo sono costituiti da pacchetti, e quindi sono discreti e non continui.
Esistono diversi metodi matematici, molto complicati.
Per semplificare un attimo, creiamo uno scacchiere su cui far muovere coerentemente le nostre pedine (spazio, tempo, energia e campi), e da cui emerga spontaneamente, come una conseguenza naturale della teoria, lo spazio - tempo che conosciamo.
Lo scacchiere dovrà ovviamente comprendere le principali costanti di entrambe le teorie (RG e MQ). Quindi, dobbiamo mescolare velocità della luce (C), costante di Plank (ħ) e costante gravitazionale di Newton (G).
Combinandole opportunamente, otteniamo una scala di misura determinata dalle cosiddette unità di misura di Plank, che comprendono tra le altre: lunghezza di Planck (1.6 x 10-35 m), tempo di Planck (5.4 x 10-44 s), energia di Planck (2 x 109 J), e curvatura di Plank (1 x 1033 cm-1). All'interno di queste misure faremo muovere le nostre pedine.
Sono valori o molto grandi o molto piccoli, al di fuori della nostra possibilità attuale di indagine. Potrebbero però esistere effetti cumulativi correlabili a queste costanti e rilevabili dai nostri strumenti.
Per esempio, ci potrebbero essere indizi nella CMB o nel comportamento dei Buchi Neri (BN).
E' effettivamente un campo complesso, domani ci torno su...;)
Proseguendo...
Dire che lo spazio - tempo e la sua geometria sono quantizzati implica che bisogna applicare loro anche un principio simile a quello di indeterminazione di Heisenberg.
In questo caso, su spazio, tempo e geometria bisogna esprimersi in termini di probabilità: la lunghezza è x con una probabilità Y, il tempo trascorso tra due eventi T1 e T2 è A con una probabilità B, e così via.
Non c'è più nulla di certo: anche il principio di causa - effetto è incerto, e soggiace a fluttuazioni quantistiche e al principio della sovrapposizione.
Il gatto di Schrödinger non solo è vivo E morto, ma è anche lungo 30 centimetri E un metro, ha forma di gatto E di elefante, ed anche non possiamo dire se è nato prima lui o la sua mamma gatta...:wtf:
Lo spazio, poi, non è più continuo e divisibile all'infinito, ma è costituito da piccole unità indivisibili. Ed il tempo, pure...:shock:
Domani finisco di leggerlo, giuro.
Sembra un romanzo d'appendice...:biggrin:
Saluti a tutti
Si tratta ovviamente di una teoria complicatissima per la quale non esistano ancora conferme sperimentali
Un punto mi aveva incuriosito , leggendo un libro divulgativo
La teoria dei loop fornisce una spiegazione definitiva del millenario paradosso di Zenone
Il paradosso di Zenone , secondo la scienza ufficiale, sarebbe stato risolto, qualche migliaio di anni dopo, con l'introduzione in matematica delle serie convergenti
La somma di un numero infinito di addendi può dare come risultato un numero finito
Confesso che questa spiegazione mi aveva lasciato sempre perplesso
Un conto è il limite a cui tende una somma un altro è la somma effettiva
Non che questo mio dubbio abbia tolto il sonno ai matematici, naturalmente;)
La spiegazione data dalla teoria dei loop mi sembra però più ragionevole
Achille può raggiungere la tartaruga in quanto tra Achille e la tartaruga c'è un numero grandissimo ma finito di "quanta" spazio-temporali
Seguo! Ho letto solo l'introduzione, ho capito che mi serve più che concentrazione quando leggerò tutto, le teorie sono sempre interessanti..
ciao frignanoit
non per scoraggiarti
Anch'io tempo fa divoravo libri divulgativi sulla teoria delle stringhe e la teoria dei loop
Ho smesso e sono ritornato a interessarmi di fisica classica , mi spingo al massimo fino all'equazione Schrodinger e alla teoria della relatività
Grazie alla potenza dei moderni PC posso risolvere dei problemi pratici che ai tempi dell'università erano al di fuori della mia portata,
In quanto alle teorie "del tutto" guarda che neanche i fisici professionisti le capiscono;)
I teorici manipolano le equazioni con l'obiettivo di ottenere risultati conformi all'esperienza senza curarsi minimamente del significato fisico dei parametri che introducono nelle loro equazioni, i fisici sperimentali sparano particelle uno contro le altre sperando di trovare qualche riscontro con i calcoli teorici.
Se poi i dati sperimentali contraddicono la teoria, i teorici...nessuna problema, modificano le loro equazioni e la giostra ricomincia..
Inoltre , tieni presente che tutte queste teorie sono piene di dati empirici per i quali non forniscono alcuna spiegazione
Ne la teoria delle stringhe ne la teoria dei loop ha mai avuto conferme sperimentali serie ne ha mai fatto previsioni verificabili
Può darsi che in futuro il quadro cambi radicalmente ma tieni presente che sono già vecchiotte
Se una delle due spiegasse l'esistenza della materia e dell'energia oscura, di certo, sarebbe un bel colpo
Al momento però la situazione è , a mio giudizio, piuttosto frustrante , è un po' come leggere libri di filosofia, un'altra mia passione prima di raggiungere l'età della ragione;)
Concordo però in parte, se non proviamo a mettere in piedi una teoria per scoprire quello che non conosciamo non possiamo avere riscontri significativi per cambiarla e poi avere altri riscontri per affermare un dato fisico, la domanda ci sarà sempre, anche la relatività era una teoria e ha trovato riscontri dopo come li sta trovando la teoria delle onde gravidazionali, proprio oggi è terminata la missione sulla ISS per riparare un sistema dell'ESA per studiare la materia oscura, se non ci fosse una teoria accetta e condivisa a cosa servirebbero tutti questi sforzi? i dati possono cambiare ed è lecito, tra l'altro non sappiamo nulla e tra quelli inesatti ci possono essere anche quelli che invece sono corretti e lo impariamo dopo... la scienza non è sapienza è scoperta..
saluti
ci sono differenze fondamentali tra la teoria della relatività e la teoria dei loop o la teoria delle stringhe
La teoria della relatività non era verificabile direttamente ai tempi di Einstein ma non escludeva in principio la possibilità di poterlo essere in futuro
Se tu leggi l'ABC della relatività di Bertrand Russell, scritto negli anni 50', l'autore dice che la dilatazione del tempo potrà essere confermata solo quando l'uomo andrà nello spazio
La teoria dei loop e la teoria delle stringhe invece escludono a priori , tranne in parte per l'osservazione di Red, la possibilità di verifiche sperimentali
Ad ogni modo volevo dire un altra cosa
Le librerie sono piene di libri divulgativi che trattano argomenti di fisica avanzata e pochissimi di fisica di base
La gente trova più appagante interessarsi di argomenti esotici , di cui non capisce niente, piuttosto di argomenti di cui crede di sapere tutto
Qualche tempo fa stavo parlando con un mio amico che fa deltaplano
Pensavo di sapere tutto o quasi sulla dinamica del volo, mi sbagliavo
Leggendo un libro di volo a vela mi sono sorpreso ad esclamare più volte
" Ecco perché … questa è la ragione "
Tornando a noi...
Ci sono diversi indizi che portano a pensare che esista uno spazio discreto: il concetto di singolarità nei BN sappiamo che è sicuramente un errore della RG, appianabile appunto considerando uno spazio - tempo discreto, che non può collassare all'infinito proprio perchè non si può superare quello che sarebbe il limite discreto dello spazio - tempo stesso (la curvatura all'interno del BN non potrebbe essere superiore alla curvatura di Plank).
Sempre i BN, considerati a livello termodinamico, ci danno un altro spunto: se la loro entropia (grado di disordine) è limitata (finita) come sembra, questo implica che il numero di variabili complessive indipendenti tra loro all'interno del BN deve essere finito (grado di libertà); ma il BN è di fatto una regione di spazio - tempo, e dunque questo spazio -tempo deve essere limitato (discreto).
Se, dunque, lo spazio- tempo è costituito da un numeroso gruppo di sub - unità, allora le sue proprietà sono emergenti, ovvero esistono solo come somma delle proprietà delle sub - unità e delle loro interazioni complesse.
Quindi, il compito della gravità quantistica è quello di individuare i costituenti dello spazio - tempo e mostrare che le leggi fisiche che noi conosciamo sono una semplice approssimazione dei rapporti tra questi costituenti.
Si deve, dunque, "creare" uno spazio - tempo da questi costituenti che non sono spazio - tempo, e poi fare previsioni sul comportamento di questa "entità emergente" e su quanto in essa è contenuto (materia, campi ecc...) che trovino riscontro.
Le previsioni, ovviamente, dipendono dalla teoria sottostante; ogni teoria deve comunque fare emergere quanto previsto dalle interazioni dei costituenti principali, per approssimazioni successive.
Considerando che parliamo di un grosso numero di entità interagenti, possiamo anche aspettarci che l'insieme non si comporti in modo univoco (sempre allo stesso modo), ma che possa comportarsi in modi differenti a seconda del tipo di organizzazione interna che si raggiunge volta per volta (fasi).
Un po' come per l'acqua, che è composta da molecole discrete, ma complessivamente si comporta in modo diverso a seconda dell'energia totale in gioco, e può presentarsi come solido, liquido o gas.
O come una persona, che a seconda di chi si rapporta, può essere genitore, amico, fratello, collega... Ma rimane sempre la stessa entità!;)
Ne deriva che lo spazio - tempo deve sicuramente mostrarci la faccia che conosciamo, ma può anche stravolgere la sua essenza in modi inimmaginabili ad oggi.
E, forse, le prove di quanto sopra le abbiamo davanti agli occhi ma non riusciamo a riconoscerle, un po' come se non riuscissimo a riconoscere un viso solo perchè è troppo vicino o troppo distante dal nostro volto.
Un problema fondamentale di questo approccio è che, per ottenere risultati riconoscibili, bisogna lavorare con un gran numero di costituenti e di interazioni, il che rende comprensibilmente improbo il lavoro. Un aiuto può venire da similitudini con cose già note (fluidi e fluidodinamica) o da utili semplificazioni.
Segue una esemplificazione di questi procedimenti tramite una teoria attualmente in sviluppo (la Group Field Theory, GFT), che utilizza entità geometriche tetraedriche come base costituente dell'universo.
E' una teoria promettente, in cui si possono individuare almeno due fasi distinte, una delle quali corrisponderebbe all'universo come lo conosciamo.
Il Big Bang sarebbe il momento di passaggio tra la "fase ignota" e il nostro universo (condensazione). Ovviamente, questo passaggio deve aver lasciato delle tracce, teoricamente osservabili.
Finiamola qui. Il mal di testa si è fatto enorme... :biggrin:
saluti a tutti
la ragione per la quale ho perso interesse nelle moderne teorie "del tutto" è dovuto al fatto che mi suonano più come trattati filosofici piuttosto che scientifici
Senza dubbio affascinanti ad una prima lettura
La gente è attratta da similitudini fantasiose e da un linguaggio esoterico
Prima o poi però ci si deve porre la domanda:
Su quali basi sperimentali si appoggiano queste teorie ?
Risposta : nessuna
Sono solo costruzioni matematiche di una complessità tale che non sono accessibili neppure a moltissimi fisici
Cito un commento di Roger Penrose, dal suo libro
"Numeri, teoremi e minotauri"
il titolo è auto esplicativo
"Alla natura non importa niente degli effimeri capricci della moda umana ne tanto meno delle tentazioni romantiche della fantasia "
Quest'articolo lo sto rileggendo con molta attenzione (direi studiando quasi per le mie possibilità) e non rinnego quanto detto alla prima impressione. Dai quark, agli atomi, al mondo circostante man mano che si cambia ordine di grandezza, Perché lo stesso processo applicato allo spazio-tempo (@Red Hanuman io preferisco tenerli appiccicati:biggrin:) dovrebbe sconvolgerci?
Mettiti nell'ottica di uno scienziato pre meccanica quantistica: gli atomi erano delle biglie attorno cui orbitavano altre bigliette, tutto era certo, fenomeni come l'entanglement e l'effetto tunnel erano impensabili.Citazione:
Originariamente Scritto da Gaetano M.
Pensa al dopo: le particelle erano anche onde, sfumate e incerte, fenomeni impossibili sono diventati addirittura probabili e utilizzabili per usi pratici e scientifici...
Applica questo all'intero universo, compreso quanto sopra: l'entità del cambio di prospettiva diventa inimmaginabile!:wtf:
Un esempio: la velocità della luce è una barriera impenetrabile. Ma se esiste un equivalente dell'effetto tunnel per lo spazio - tempo...:shock:
GaetanoCitazione:
Originariamente Scritto da Gaetano M.
Non voglio essere offensivo ma sarai d'accordo con me che per " studiare " o semplicemente per "capire" qualcosa bisogna avere le "competenze" per farlo
Purtroppo c'è una tendenza deplorevole nella divulgazione scientifica per altro meritevole :
L'uso smodato di similitudine suggestive
Certi articoli potranno essere intriganti, non lo nego, ma la fisica è il connubio tra matematica ed esperimenti
Significa che dobbiamo ignorare la teoria delle stringhe o la teoria dei loop ?
No, significa che dobbiamo aspettare che queste teorie producano finalmente dei risultati verificabili sperimentalmente
Fino a quel momento si fa solo del verbalismo
Era proprio quello che volevo dire io :razz: Grazie Red! ;) Albertus questa discussione (interessante) evidenzia come anche chi pensa di capirci qualcosa dovrà scontrarsi con chi pensa di capirci di più, il risultato finale (se ci sarà) è dato dalla elaborazione di entrambe le menti che hanno preso quanto c'è di buono da entrambe le tesi, poi che la divulgazione di dati incorretti renda pure profitto, sono d'accordo che meglio parlare quando si è certi di quello che si afferma..
Mai pensato che fosse una cosa semplice e alla mia portata. Questo non blocca la mia curiosità. D'altra parte ho un sacco di anni e ho la speranza, nel mio piccolo, di leggere ancora qualcosa di stravolgente. Già le onde gravitazionali sono state qualcosa del genere! Mentre le stringhe, che al primo incontro mi hanno appassionato, adesso le considero deludenti. @Albertus spero di aver risposto anche a te. Comunque diffido sempre di chi comincia dicendo: Non voglio essere offensivo. Tranquillo non mi offendo.Citazione:
Originariamente Scritto da Red Hanuman
Gaetano
guarda che mi riferivo anche a me stesso
nessuno di noi è in grado di "studiare" la teoria dei loop o la teoria delle stringhe
Possiamo( io e te ) divorare libri sull'argomento ma non ne sfioreremmo neanche la superficie
Certi libri divulgativi fanno largo uso di similitudini suggestive , abbondano di frase ad effetto., spesso "Sconvolgenti"
Questo però non si chiama scienza , si chiama marketing
La verità è un altra
Le moderne teorie del "tutto" sono essenzialmente teorie matematiche di una matematica talmente complessa da risultare ostica anche agli addetti al lavoro.
purtroppo a fronte di tale complessità matematica non hanno quasi nessun collegamento con la realtà fisica
Direi che non è semplice ed alla portata nemmeno degli scienziati che studiano l'argomento. Pensa un po'...;)Citazione:
Originariamente Scritto da Gaetano M.
Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
Quindi cercare di capire (senza formule) dove va la fisica è un sogno irrealizzabile. Ci rimane Sanremo...
Assolutamente no
Un libro divulgativo non potrà mai fornire una conoscenza esaustiva di una teoria fisica in quanto manca della parte matematica ma può sicuramente trasmettere i concetti fisici di base
Un libro divulgativo di fisica quantistica partirà dalla descrizione dell'esperimento della doppia fenditura con la luce che tutti noi possiamo fare a casa nostra e poi lo estenderà agli elettroni
La matematica non fa altro (si fa per dire ) che tradurre in equazioni i risultati sperimentali
Alla fine della lettura non sarai in grado di calcolare il comportamento dell'elettrone in un buco di potenziale...quindi bocciato all'esame;)
Tuttavia avrai colto la ragione per la quale un elettrone non può esser considerato solo un sferetta di materia come ti avevano insegnato a scuola
In altre parole ti sei arricchito culturalmente
Il problema con la teoria delle stringhe e la teoria dei loop è che si tratta di teorie esclusivamente matematiche:sad:
Certo da questa matematica potrà in futuro emergere una realtà fisica ma fino al 7 febbraio 2020 non è ancora accaduto
Tempo fa lessi un libro interessante di uno scienziato polacco in cui si parlava di quantizzazione dello spazio.
In questo modo poteva risolvere il paradosso del big bang in cui energia in spazio nullo portava a densità infinita, non così se lo spazio è discreto.
L'idea dello spazio discreto (e a quel punto perchè no..anche il tempo visto che costituscono una entità unica) ha senso nel momento in cui si parte dall'assunto:
non c'è spazio se non c'è energia, siccome poi l'energia è quantizzata...
Per intuire concetti fisici di questo tipo non serve necessariamente avere una preparazione accademica ma secondo me avere la mente aperta...ad esempio dire che l'elettrone è un'ondao una particella è "riduttivo", piuttosto si "comporta" come un'onda o una particella cosa sia veramente solo Dio lo sa...:thinking: io penso che sia energia pura che in situazioni diverse si comporta in modo diverso :shock:
p.s. anche l'idea dell'inizio dal big bang è recentemente in discussione, il big bang spiega l'universo con le conoscenze "attuali"...mancando all'appello energia oscura e materia oscura diciamo che una "pezza" :)
Saluti a tutti
purtroppo intuizione e mente aperta non bastano e neppure l'alta matematica
ci vogliono le evidenze sperimentali
ah bè certo
se la teoria non passa lo "stress test" della realtà son dolori...;)
Il tuo "omonimo" ha avuto l'evidenza sperimentale delle Onde Gravitazionali solo cento anni dopo. Potrai dire che "Alberti" così non ne nascono tanti... pensa che con la matematica si è pure fatto aiutare :biggrin:Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
Saluti
la verifica dell'esistenza delle onde gravitazionali è stata l'ultima delle evidenze sperimentali prima ce ne sono state decine d'altre tra dirette e indirette e anche dopo poco tempo l'enunciazione della teoria della relatività
Nonostante questo la teoria della relatività non fu neanche menzionata quando assegnarono ad Einstein il premio Nobel
Questo per dire la cautela che hanno gli scienziati
Tieni presente che noi oggi ricordiamo solo le teorie che hanno avuto successo ma nel passato ce ne sono state decine d'altre che hanno goduto di notevole fama per qualche tempo e poi sono cadute nel dimenticatoio non avendo passato qualche stress test
la teoria delle stringhe e la teoria della gravità quantistica fino ad ora non hanno prodotta neppure un evidenza sperimentale e sono in giro da decine d'anni
Tutto questo interesse per queste teorie mi sembra quindi eccessivo
Un paio di cose, forse tre.
Parlo di Onde Gravitazionali non di Relatività, Einstein le aveva tirate fuori perché le vedeva come il modo migliore per trasmettere le fluttuazioni dello spazio-tempo.
Il Nobel l'aveva preso per l'Effetto Fotoelettrico, non per la Relatività. E questo non mi sembra proprio che possa essere considerato un successo per la scienza.
Nell'articolo non si parla di Stringhe, mentre trovo interessante l'idea di spazio-tempo come qualità emergente.
Tutto qui. @Albertus liberi di restare ognuno della propria idea. D'altra parte l'ho postato per sentire cosa ne pensano gli amici di Astronomia.com.
saluti a tutti
Questi discussione mi da l'opportunità di far un certo commento che avrei voluto fare in altre occasioni
C'è una certa tendenza , parlando di teorie cosmologiche o cumunque di ultima generazione a :
"Schierarsi da una parte o dall'altra…"
E' assurdo :shock:
Nessuno di noi ha la competenza per essere pro o contro
Quello che possiamo fare è riportare lo "stato dell'arte " di questa o quella teoria, eventualmente cercando di esemplificare ma stando ben lontani dall' esprimere giudizi di merito
in quanto ai gusti non pensano che siano contemplati in ambito scientifico
Tornando alla teoria della gravità quantistica
Mi è sembrato giusto informare i membri del forum che questa teoria non ha avuto fino ad ora nessun riscontro sperimentale ed è in giro da 30 anni
Anzi l'autore dell'articolo afferma che oggetti materiali che partono nello stesso istante potrebbero arrivare ai nostri telescopi con velocità relative diverse che potrebbero accumularsi, durante il tragitto fino a diventare misurabili
Questo esperimento è stato fatto ma ha dato esiti negativi
In realtà, non è stato fatto alcun esperimento. Se ricordo bene, si valutò semplicemente la luce di una supernova molto distante.
Stante la teoria, ci sarebbero dovute essere delle differenze misurabili tra le velocità dei fotoni in arrivo, a seconda delle lunghezze d'onda.
Non furono rilevate discrepanze apprezzabili, ma questo spinse semplicemente a scartare alcune ipotesi, ma non a sopprimere del tutto la teoria. ;)
saluti a tutti
le previste differenze di velocità non riguardano solo fotoni di luce, che se fossero verificate, farebbero cadere le invarianze di Lorentz e quindi la teoria della relatività ma anche le particelle materiali come dice l'autore stesso dell'articolo
Se rileggi la mia e-mail io parlo di "oggetti materiali " , non di luce
Con le particelle materiali sono sicuro di aver letto da qualche parte che questo esperimento è stato fatto con esiti negativi
Comunque sia è evidente che si tratta di esperimenti al limite, se non oltre la capacità strumentali disponibili...pretendere di poter misurare pochi millisecondi di ritardo di particelle generate in lontane galassie che hanno viaggiato per miliardi d'anni...beh insomma
Credo però che tu sia d'accordo che la posizione più razionale nei riguardi delle gravità quantistica come pure della teoria delle stringhe sia la sospensione del giudizio
Tra l'altro, e qui smentisco me stesso, a me piace di più la gravità quantistica a loop, che mi suona come una teoria più pulita rispetto alla teoria delle stringhe ma è un giudizio solo estetico o filosofico , cioè da evitare
solo un appuntoCitazione:
Originariamente Scritto da Gaetano M.
Tra tutte le previsioni sconvolgenti ma verificate sperimentalmente della teoria della relatività l'esistenza delle onde gravitazionali mi sembra, per cosi dire , la più realistica
L'alternativa quale sarebbe ?
L'azione a distanza istantanea di Newton
Newton stesso si rendeva conto che era il punto debole della sua teoria
Risolse il problema dicendo che :
"I corpi materiali si attraggono , per volontà di Dio, " Come se esistesse una forza…"
Poi le onde gravitazionali si ricavano dalla relatività generale. In rete su you tube susskind le spiega per bene in maniera abbastanza chiara usando linguaggio semplice ma senza semplificaxioni