Dentro al grande wormhole

[Red Hanuman]

Più che altro, serve un'energia che dia luogo ad una pressione negativa, o ad una specie di anti gravità.... Insomma, bisognerebbe trovare un qualche tipo di compensazione alla gravità....

[Enrico Corsaro]

Ciao a tutti e grazie per avermi richiamato all'attenzione questo post!

Premetto che l'articolo originale che discute il lavoro in formato elettronico è disponibile QUI su arXiv. Consiglio ai più smanettoni e curiosi di dargli un occhio, soprattutto alla parte introduttiva e delle conclusioni (il resto è veramente molto tecnico).

Il concetto di wormhole, ufficialmente noto come ponte di Einstein-Rosen, è abbastanza complesso e non semplice da spiegare in poche parole. Non rientra negli studi di base di RG ma fa parte di una categoria più avanzata di soluzioni che richiedono addizionale supporto fisico per poter essere verificati e di norma non hanno una grossa rilevanza cosmologica poichè non se ne ha prova diretta di esistenza.

Giusto per chiarire le idee, il nostro spazio-tempo è una soluzione delle equazioni di campo di Einstein della RG, ed è rappresentato da una metrica, detta di Riemann, che si sviluppa in quattro dimensioni, tre spaziali ed una temporale.

Il wormhole, è anch'esso rappresentato da una metrica, nelle stesse dimensioni, ed è anch'esso una soluzione delle equazioni di campo. Inoltre, esso rappresenta una topologia connessa, ovvero se così possiamo dire, un elemento dello spazio tempo collegato in modo uniforme con il resto, senza interruzioni, nè barriere (come invece accade per un buco nero dal momento in cui è presente l'orizzonte degli eventi).

Ci sono comunque due tipi fondamentali di wormhole, quelli non attraversabili (che presentano una specie di strozzatura al centro) e quelli attraversabili, aperti come un tunnel scavato da un bruco in una mela. L'analogia wormhole nasce infatti proprio dall'esempio del bruco che camminando sulla superficie della mela (il nostro spazio-tempo) decide di passare da una parte all'altra accorciando la strada e scavando un buco attraverso l'interno della mela (spazio-tempo del wormhole).
Entrambi questi spazio-tempo sono matematicamente perfette soluzioni delle equazioni di campo di Einstein, e fin qui nessun problema. Questo non deve sorprendere affatto, perchè la topologia di uno spazio a 4 dimensioni può essere molto complessa e l'ammettere soluzioni di questo tipo è perfettamente plausibile.

Quello che invece non quadra, sono le condizioni fisiche per cui un wormhole possa esistere e cerchiamo di inquadrare la cosa sempre nell'ambito della comoslogia standard.
Come già detto da Red, l'esistenza di un wormhole richiede la violazione di energia nulla (se vogliamo una sorta di implosione dello spazio-tempo). Questa energia negativa responsabile della violazione riuscirebbe a tenere aperta la cosiddetta "gola" del wormhole, rendendolo dunque attraversabile. Quanto proposto dagli autori è che, come già accennato da Red, l'energia negativa sarebbe spiegabile con l'apporto di materia oscura. Ritengono inoltre che, sulla base di quest'altro lavoro che però non sono sicuro sia visualizzabile gratuitamente da tutti, l'esistenza del wormhole possa essere rilevata con misure di deflessione di luce (microlensing), concentrate in direzione del centro della galassia, entro una sfera di raggio pari a circa 0.4 anni luce. Le deflessioni avverrebbero in tal caso in senso opposto a quello realizzato dalla materia ordinaria, proprio per effetto di una forza anti-gravitazionale. Il sospetto di questo effetto è nato dall'analisi delle curve di rotazione galattica delle nubi di Idrogeno, che presentano un appiattimento nella regione dell'alone galattico, spiegabile con un effetto di una forza opposta a quello gravitazionale. Dal momento che si reputa la materia oscura sia la costituente base dell'alone galattico, si è creduto, con una dimostrazione che funziona, che sia proprio la materia oscura a fornire questo tipo di effetto ad energia negativa.

Il problema principale rimane comunque uno al momento: non sappiamo se la materia oscura esista davvero!
L'articolo di questi autori non è comunque pubblicato in una rivista peer-review, ma in un giornale annuario della fisica. Si dovrebbe adesso vedere se, come suggeriscono, esaminando dati precedenti di luce emessa ad es. dalla Grande Nube di Magellano, che passa vicino al centro della nostra galassia, si osservano le deflessioni previste dalla teoria. Personalmente, rimango piuttosto scettico a riguardo...

[Gaetano M.]

Einstein, per sua stessa ammissione, aveva dei problemi con la matematica, però poi ha tirato fuori l'equazione di Campo: http://it.wikipedia.org/wiki/Equazio...po_di_Einstein.
Posso chiedere per esempio @Red Hanuman e @Enrico C. cosa significa "soluzioni dell'equazione di campo".

[Enrico Corsaro]

Einstein, per sua stessa ammissione, aveva dei problemi con la matematica, però poi ha tirato fuori l'equazione di Campo: http://it.wikipedia.org/wiki/Equazio...po_di_Einstein.
Posso chiedere per esempio @Red Hanuman e @Enrico C. cosa significa "soluzioni dell'equazione di campo".

L'equazione di campo è una equazione tensoriale. Essa si riduce ad un insieme di equazioni differenziali alle derivate parziali. Una soluzione dell'equazione di campo è una funzione che verifica tutto l'insieme delle equazioni differenziali alle derivate parziali. Si tratta di soluzioni del genere di geometria differenziale.
Questo significa che, come ogni soluzione di una equazione, se sostituisci la soluzione nell'equazione di campo, essa sarà verificata (primo membro eguaglia il secondo).

[Enrico Corsaro]

Dimenticavo di dire...le soluzioni sono sempre date da particolari condizioni al contorno, ovvero vincoli sui parametri, necessari per risolvere le equazioni differenziali. Ad es., una possibile condizione al contorno per l'Universo standard è quella di isotropia e omogeneità.

[Gaetano M.]

Dimenticavo di dire...le soluzioni sono sempre date da particolari condizioni al contorno, ovvero vincoli sui parametri, necessari per risolvere le equazioni differenziali. Ad es., una possibile condizione al contorno per l'Universo standard è quella di isotropia e omogeneità.

Troppe variabili
Anche il B.B. è una soluzione? Con quali condizioni e perchè Enrico non crede al B.B.

[Enrico Corsaro]

Troppe variabili
Anche il B.B. è una soluzione? Con quali condizioni e perchè Enrico non crede al B.B.

Il BB e' una soluzione dell'equazione di Friedmann. Avevo già spiegato la cosa in un thread precedente. Se lo trovo te lo passo!

[Enrico Corsaro]

@Gaetano M. ecco il post che ti dicevo sul BB
http://www.astronomia.com/forum/show...hp?8807-t-zero