energia del vuoto

[Red Hanuman]

mi inserisco ringraziando chi a fatto la domanda, per averla fatta, e chi ha risposto, perchè ha risposto con garbo e in modo che anche chi come anche il sottoscritto non sarebbe in grado di seguire discorsi piu' altri...
però allo stesso tempo vorrei chiedere a Red se ha voglia di spiegare magari in maniera diversa il passaggio " delle scodelle " perchè non credo di aver afferrato....

Idem .............

E' un modo per visualizzare un'oscillatore armonico quantistico. Ma prima, bisogna ovviamente parlare dell'oscillatore armonico e capire cosa c'entra....
Mettiamola così: ogni cosa nell'universo normalmente è immersa in un campo e cerca di stare in uno stato di equilibrio, che di solito corrisponde ad uno stato di energia minima. Se questo stato viene perturbato, maggiore è la perturbazione e maggiore è la tendenza dell'oggetto a ritornare nel suo stato precedente (ovviamente, entro certi limiti, superati i quali l'oggetto va a cercare un'altro equilibrio). Il ritorno all'equilibrio non è però statico, ma avviene tramite oscillazioni effettuate intorno al punto di equilibrio (e che vanno avanti all'infinito, a meno di attriti o altro).
L'oscillatore armonico quantistico funziona allo stesso modo, ma obbedisce alla equazione di Schrödinger, e quindi presenta una serie di "gradini obbligati" legati alla soluzione dell'equazione e che comportano una quantizzazione dell'energia.
Ogni particella nell'universo, quindi, è come una pallina che oscilla in questa scodella a "gradoni" e anche quando è "vuota" questa scodella ha comunque un minimo di energia.

Non è semplice, lo so...

[marcom73]

no, facile no, ma così va meglio...

[Sandro84]

Ma così i campi sono appunto qualcosa di continuo, e non danno conto del fatto che l'energia è quantizzata.
Per cercare di risolvere questa contraddizione, è stata formulata una teoria quantistica dei campi.
Stando a questa teoria, lo spazio è quantizzato in ogni suo punto, cioè è costituito da una successione strettissima di oscillatori armonici: li puoi immaginare come una serie di piccole scodelle in cui una pallina può oscillare, ma solo partendo e ritornando ad altezze ben definite e non arbitrarie. Ci sono dei livelli fissi, dei gradini, da cui si deve partire e a cui si deve arrivare. Non puoi nemmeno partire se prima non sei sicuro al 100% di raggiungere uno dei gradini.
Il punto è che, proprio perché esistono questi gradini, non si può scendere sotto l'ultimo gradino ed arrivare in fondo alla scodella. DEVE rimanere un minimo di energia. Questo minimo di energia è l'energia del vuoto.
Il discorso in realtà è molto complesso, ma questo è il succo.
Questo minimo di energia potrebbe rendere conto non della materia oscura, ma dell'energia oscura, visto che dovrebbe dare luogo ad una pressione ed ad un campo gravitazionale negativi, cioè ad una repulsione....

Nel modello standard della cosmologia si presume che l'espansione sia dovuta ad una dilatazione dello spazio tempo. Questo significa che lo spazio-tempo viene continuamente creato in ogni punto dell'universo. Ma se lo spazio-tempo è quantizzato e presenta un valore minimo di energia questo vuol dire che l'energia dell'universo è in continuo accrescimento? Che l'universo forma energia in continuazione attraverso la creazione di nuovo spazio-tempo? O mi sono perso qualcosa?

[Red Hanuman]

Nel modello standard della cosmologia si presume che l'espansione sia dovuta ad una dilatazione dello spazio tempo. Questo significa che lo spazio-tempo viene continuamente creato in ogni punto dell'universo. Ma se lo spazio-tempo è quantizzato e presenta un valore minimo di energia questo vuol dire che l'energia dell'universo è in continuo accrescimento? Che l'universo forma energia in continuazione attraverso la creazione di nuovo spazio-tempo? O mi sono perso qualcosa?

Non hai sbagliato. C'è chi la chiama energia oscura. E chi la chiama energia del vuoto o di punto zero.
E' poco densa, ma se la metti tutta assieme...

[DarknessLight]

Non hai sbagliato. C'è chi la chiama energia oscura. E chi la chiama energia del vuoto o di punto zero.
E' poco densa, ma se la metti tutta assieme...

Ok.

Allora...

Perché continua a crearsene dal nulla ?

E poi... quindi non è vero che nulla si crea........ o sbaglio ?

[Red Hanuman]

Ok.

Allora...

Perché continua a crearsene dal nulla ?

Per l'energia oscura, non so (non lo sa nessuno in verità... E' oscura...).
Se è l'energia del vuoto, allora è una proprietà intrinseca dell'universo: visto che un campo quantistico non può raggiungere energia zero per definizione, allora più spazio si crea, e maggiore è l'energia complessiva..

E poi... quindi non è vero che nulla si crea........ o sbaglio ?

Direi che questa potrebbe essere l'unica eccezione. D'altronde, se l'universo si è generato dal nulla...

[DarknessLight]

Per l'energia oscura, non so (non lo sa nessuno in verità... E'oscura...).
Se è l'energia del vuoto, allora è una proprietà intrinseca dell'universo: visto che un campo quantistico non può raggiungere energia zero per definizione, allora più spazio si crea, e maggiore è l'energia complessiva..

Energia oscura ed energia del vuoto non sono la stessa cosa ?

Direi che questa potrebbe essere l'unica eccezione. D'altronde, se l'universo si è generato dal nulla...

Ma che significa che l Universo si è generato dal nulla ?
Se, come hai detto, un un campo quantistico non ha mai energia zero...

[Gaetano M.]

Non hai sbagliato. C'è chi la chiama energia oscura. E chi la chiama energia del vuoto o di punto zero.
E' poco densa, ma se la metti tutta assieme...

Dell'energia del vuoto o di punto zero mi pare che si sa quasi tutto, mentre dell'energia oscura si conoscono solo gli effetti...

[DarknessLight]

Dell'energia del vuoto o di punto zero mi pare che si sa quasi tutto, mentre dell'energia oscura si conoscono solo gli effetti...

Ma quindi non sono la stessa cosa energia oscura ed energia del vuoto o di punto zero ???

[Red Hanuman]

Energia oscura ed energia del vuoto non sono la stessa cosa ?

Mica detto. Ancora non si sa cos'è l'energia oscura. E l'energia di punto zero, stando a certi calcoli, dovrebbe essere molto più grande di quello che è. Quindi, rimane un mistero...

Ma che significa che l Universo si è generato dal nulla ?
Se, come hai detto, un un campo quantistico non ha mai energia zero...

Momento: la teoria delle stringhe non è ancora stata provata, e quindi l'idea delle brane è solo una supposizione. E, per ora, non si sa se l'universo ha avuto origine da qualcosa, quindi prima potrebbe non esserci nulla...