Una nuova teoria unificata per materia oscura ed energia oscura.

di Aldo Gagliano

Due matematici hanno proposto una nuova teoria unificata su materia oscura ed energia oscura che altera le equazioni di Einstein sui fondamenti della teoria gravitazionale.

Shouhong Wang, professore nel Collegio UI di Arti e Scienze Dipartimento di Matematica ‘, e Tian Ma, professore alla Università di Sichuan, propongono una nuova serie di equazioni sui campi gravitazionali di un nuovo tipo di energia causata dalla distribuzione non uniforme della materia nello spazio.

Premesso che la comunità scientifica è d’accordo sull’ipotesi che materia oscura ed energia oscura siano pari ad almeno il 96 per cento di materia non visibile esistente nell’Universo, il grande mistero comunque rimane. Il problema sta nel fatto che questa materia è molto più di quanta possa essere rappresentata nelle stelle visibili, tenendo anche conto di stelle morte, nane brune, polveri e gas. Questa massa mancante è definita come materia oscura, e nonostante i molti tentativi di individuarla, l’enigma rimane ancora insoluto.

Qualcosa in merito, tempo fa, ho scritto qui.

La nuova serie di equazioni studiate dagli scienziati, metterebbe in gioco un nuovo tipo di energia causata dalla distribuzione non uniforme della materia. La curvatura dello spazio-tempo, insieme ad un nuovo potenziale campo scalare, potrebbe rappresentare un’energia con densità nuova e sconosciuta; le interazioni in gioco formerebbero la base per le nuove equazioni sui campi gravitazionali.

A tutt’oggi molti scienziati hanno postulato diverse teorie sull’energia oscura, ma senza alcun risultato concreto. Quando Einstein sviluppò la sua teoria sui campi gravitazionali, l’energia e la materia oscura non erano ancora state scoperte, quindi è stato naturale per lo scienziato postulare la sua teoria utilizzando la normale legge di conservazione di energia e momento sulla materia. Wang oggi asserisce che le nuove equazioni sono il frutto unico della “non conservazione” su energia e materia normale.

Il prof. Tian Ma (a sinistra) e il prof. Shouhong Wang

Lo scienziato aggiunge che la differenza tra le nuove equazioni di campo e le equazioni di Einstein è l’aggiunta di un secondo ordine di un campo potenziale scalare; la Teoria della gravità è fondamentalmente cambiata ed è ora descritta dalla metrica della curva spazio-tempo, da un nuovo campo potenziale scalare e dalle loro interazioni.

La potenziale densità di energia scalare varia con il movimento delle galassie e ridistribuisce la materia stessa in ogni parte dell’Universo. Questa nuova energia e le nuove equazioni di campo offrono una teoria unificata sia per l’energia oscura che per la materia oscura, fino ad ora considerate come due cose completamente diverse, condivise soltanto dall’espressione “oscura”.

Wang Kevin Zumbrun, presidente del Dipartimento di Matematica presso UI Bloomington, ha detto: “Sia la materia che l’energia oscura possono essere rappresentate dalla somma della nuova densità di energia potenziale scalare e l’energia di accoppiamento con il campo potenziale scalare. La parte negativa di questa somma rappresenta la materia oscura, che produce attrazione, e la parte positiva rappresenta l’energia oscura, che guida l’accelerazione di espansione delle galassie“. Ha poi aggiunto:

“Questa teoria è speculativa a livello cosmologico, perché dovrebbe corrispondere con un esperimento, ma è matematicamente solida. E ‘un nuovo ed elegante punto di vista sulle cose. Potrebbe trattarsi di una scoperta enorme. Molto eccitante!”. “Inoltre”, ha continuato, “se la teoria fosse confermata, dimostrerebbe che la materia oscura ha un ruolo più importante in una scala galattica da circa 1.000 a 100.000 anni luce, ma è meno importante in una scala più grande (più di 10 milioni di anni luce), in cui l’energia oscura sarebbe molto più rilevante”.

Il documento di ricerca completo, “Gravitational Field Equations and Theory of Dark Energy and Dark Matter” è disponibile presso il l’archivio “arXiv“.

fonte: Indiana.edu

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