Il numero di questa settimana dell’influente rivista americana New Scientist è dedicato all’energia oscura, non esageratamente definito “il più grande mistero cosmico ancora irrisolto”.
Mentre infatti sull’altra componente ignota dell’universo, la materia oscura, le prove indiziarie si stanno accumulando al punto da convincere diversi scienziati dell’imminente risoluzione del mistero, sull’energia oscura si continua a non sapere nulla, da quando, era il 1998, in una storica conferenza, due gruppi di ricerca (premiati nel 2011 con il Nobel per la fisica) svelarono che l’universo stava accelerando la sua espansione sotto l’effetto di una forza sconosciuta che, a conti fatti, costituisce circa il 75% dell’universo. Sappiamo che questa forza, battezzata appunto “energia oscura”, si oppone alla forza gravitazionale che invece dovrebbe gradualmente rallentare l’espansione dell’universo iniziata con il Big Bang.
E sappiamo che Albert Einstein, senza saperlo, l’aveva predetta quasi un secolo fa, introducendo nelle sue equazioni della relatività generale applicata alla cosmologia un fattore, definito “lambda”, che controbilanciava la gravità.
Oggi la chiamiamo costante cosmologica: funziona, nelle equazioni. Ma non sappiamo a cosa corrisponda lì fuori, nell’universo. Repulsione gravitazionale Un’ipotesi eretica, ma supportata dalla matematica e dal metodo scientifico, giunge ora da un astrofisico italiano, Massimo Villata dell’Osservatorio di Torino, che in una pubblicazione sostiene la validità di un modello alternativo all’ipotesi dell’energia oscura.
Secondo questo modello, esisterebbe davvero una forza repulsiva, una forza antigravitazionale, nell’universo. Sarebbe l’effetto dell’interazione tra materia e antimateria e permetterebbe di spiegare l’accelerazione dell’espansione cosmica facendo a meno delle ipotesi dell’energia e della materia oscura.
Considerando che l’antimateria è stata scoperta negli anni ’30 del secolo scorso, verrebbe da chiedersi perché ancora non sappiamo come si comporti l’antimateria all’interno di un campo gravitazionale. Il problema sta nel fatto che la forza gravitazionale è, tra le quattro forze della natura, la più debole. Se quando inciampiamo e cadiamo a terra non la pensiamo allo stesso modo è perché ad attrarci verso terra è la forza gravitazionale esercitata da una massa enorme, quella dell’intero pianeta Terra.
Ma quando dobbiamo analizzare l’interazione gravitazionale tra due particelle, la cosa si fa difficilissima: tant’è che solo oggi, all’interno dell’acceleratore LHC di Ginevra, si è cominciato ad analizzare questa interazione, resa difficile ovviamente anche dal fatto che produrre l’antimateria è molto complicato e quel che si riesce a produrre si limita a poche anti-particelle. L’antigravità è l’energia oscura?
La maggioranza degli scienziati è convinta che anche l’antimateria, sottoposta alla gravità, si comporti come la materia, subendo cioè una forza attrattiva. Anche se un’antiparticella, come per esempio il positrone (l’opposto dell’elettrone), ha una carica e uno spin opposti alla sua particella-gemella, la massa è pur sempre quella. Non può esistere una massa negativa.
Quindi, poiché l’attrazione gravitazionale è diretta conseguenza della presenza di una massa, anche l’antimateria la subirà. Tutto vero, assicura Villata, quando si tratta di descrivere l’interazione gravitazionale tra due particelle di materia ordinaria o tra due particelle di antimateria. la fantascienza diventa realtà
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