La teoria sottolinea che le particelle non sono soggette allo stesso spaziotempo
Secondo la fisica, prima del Big Bang - l'esplosione cosmica che avrebbe dato origine all'universo - spazio-tempo come sappiamo che non esisteva. E, secondo il sito web Science Daily, i fisici dell'Università di Varsavia hanno sviluppato una teoria per spiegare il processo di creazione di questo elemento, concludendo che non tutte le particelle elementari sono soggette allo stesso spaziotempo.
Subito dopo il Big Bang - miliardi e miliardi di anni fa - l'universo era così denso e caldo che le particelle esistenti furono quindi sottoposte a una forza di gravità molto potente, ed è passato molto tempo da quando i fisici di tutto il mondo hanno cercato di capire quali. erano le leggi di questa gravità quantistica applicabili a questa fase dell'evoluzione dell'universo. È qui che entra in gioco il modello proposto dai fisici polacchi.
Nuovo modello
Una delle teorie che tentano di spiegare l'emergere dello spaziotempo - noto come Gravità del ciclo quantico - suggerisce che questo elemento ha una struttura simile a un tessuto costituita da un numero enorme di piccole fibre intrecciate attraverso anelli e un'area di un solo centimetro quadrato conterrebbe 10 66 di queste fibre.
Il modello proposto dai polacchi - che combina relatività generale e meccanica quantistica - suggerisce l'esistenza di due campi di interazione. Uno di questi, quello gravitazionale, può essere identificato per mezzo di uno spazio, poiché secondo la teoria della relatività di Einstein, la gravità provoca una curva nello spazio-tempo, dando così origine a effetti gravitazionali.
L'altro campo descritto dal modello è scalare e assegna un numero a ciascun punto nello spazio - o una scala - e può essere interpretato come il tipo più semplice di materia esistente. Difficile da immaginare? Bene, non ti preoccupare, è una realtà quantistica, con caratteristiche diverse dalla nostra realtà quotidiana. Tuttavia, questa nuova teoria tenta di spiegare le differenze tra le due realtà: lo spaziotempo quantico e lo spaziotempo convenzionale.
Spazio-tempo quantico vs. convenzionale
Secondo il modello standard della fisica, i fotoni sono particelle prive di massa, mentre il secondo tipo di particelle considerate per lo studio sono i famosi bosoni di Higgs, che a loro volta sono responsabili della massa di altre particelle, ovvero le particelle. quark ed elettroni, taus, muoni e neutrini associati.
Per spiegare come lo spaziotempo che conosciamo deriva dai primi stati di gravità quantistica, oltre che se è il risultato dell'interazione tra gravità quantistica e materia, i fisici hanno determinato modelli di interazione tra materia e gravità. per particelle senza massa e per singole particelle a riposo e con massa diversa da zero.
Il passo successivo è stato derivare le equazioni che rappresentano il comportamento delle particelle secondo le leggi del modello di gravità quantistica, e quindi vedere se si potevano ottenere equazioni simili considerando lo spaziotempo convenzionale con simmetrie diverse e lo spazio-tempo atteso dovrebbe visualizza le stesse proprietà in tutte le direzioni.
Comportamenti diversi
Secondo lo studio, nel caso di particelle semplici e prive di massa - cioè fotoni - indipendentemente dal fatto che le loro energie o i loro momenti siano più o meno grandi, lo spaziotempo sembra essere lo stesso in tutte le direzioni. Tuttavia, per le altre particelle considerate, i fisici hanno osservato che la massa impone una condizione specifica aggiuntiva sul modello.
I fisici hanno quindi concluso che lo spaziotempo convenzionale - con le stesse proprietà in tutte le direzioni e che contempla simultaneamente le condizioni di massa - è impossibile da calcolare. Ciò significa che lo spazio-tempo appropriato può essere osservato solo tra lo spazio-tempo la cui direzione preferenziale è la stessa del movimento delle particelle.
Con sorpresa dei fisici, lo studio ha mostrato che le particelle con massa, oltre a presentare spaziotempo diverso rispetto ai fotoni, hanno le loro versioni di spaziotempo a seconda della direzione in cui si muovono.
Ma allora?
Sebbene questa scoperta suggerisca che l'universo delle particelle di massa non abbia le stesse proprietà in tutte le direzioni, la verità è che gli studi attuali che coinvolgono l'osservazione di particelle elementari mostrano che, indipendentemente dalla direzione dello spostamento, presentano esattamente le stesse caratteristiche.
Pertanto, almeno in pratica, per quanto è noto l'universo, non ha una direzione preferenziale, il che significa che i fisici polacchi avranno un enorme lavoro per dimostrare sperimentalmente il modello proposto. Inoltre, a causa della nostra macro percezione dell'universo, non saremo mai in grado di percepire lo spazio-tempo particolare e individuale di ogni particella nel suo "piccolo mondo" quantistico.
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