Big Bang abbandonato nel nuovo modello dell'universo

Essendo uno dei pochi eventi astrofisici con cui la maggior parte delle persone ha familiarità, il Big Bang ha un posto speciale nella nostra cultura. E mentre c'è consenso scientifico sul fatto che sia la migliore spiegazione per l'origine dell'Universo, il dibattito è tutt'altro che chiuso. Tuttavia, è difficile trovare modelli alternativi dell'Universo senza un inizio che siano davvero avvincenti.

Ciò potrebbe cambiare ora con l'affascinante lavoro di Wun-Yi Shu presso la National Tsing Hua University di Taiwan. Shu ha sviluppato una nuova descrizione innovativa dell'Universo in cui i ruoli del tempo, dello spazio e della massa sono correlati in un nuovo tipo di relatività.

L'idea di Shu è che il tempo e lo spazio non sono entità indipendenti ma possono essere convertiti avanti e indietro tra loro. Nella sua formulazione della geometria dello spaziotempo, la velocità della luce è semplicemente il fattore di conversione tra i due. Allo stesso modo, massa e lunghezza sono intercambiabili in una relazione in cui il fattore di conversione dipende sia dalla costante gravitazionale G che dalla velocità della luce, nessuna delle quali deve essere costante.

Quindi, mentre l'Universo si espande, massa e tempo vengono convertiti in lunghezza e spazio e viceversa mentre si contrae.

Questo universo non ha né inizio né fine, solo periodi alternati di espansione e contrazione. Shu mostra infatti che le singolarità non possono esistere in questo cosmo.

È facile liquidare questa idea come un altro modello divertente e irrealistico inventato da quegli stravaganti cosmologi.

Questo finché non guardi le previsioni che fa. Durante un periodo di espansione, un osservatore in questo universo vedrebbe uno strano tipo di cambiamento nello spostamento verso il rosso di oggetti luminosi come le supernove di tipo I, mentre accelerano. Si scopre, dice Shu, che i suoi dati corrispondono esattamente alle osservazioni che gli astronomi hanno fatto sulla Terra.

Questo tipo di accelerazione è una caratteristica ordinaria dell'universo di Shu.

Questo è in netto contrasto con i vari modelli dell'Universo basati sul Big Bang. Da quando è stata scoperta l'espansione accelerata dell'Universo, i cosmologi hanno eseguito alcune contorsioni piuttosto preoccupanti con le leggi della fisica per far funzionare i loro modelli.

L'idea più comunemente discussa è che l'universo è pieno di un'energia oscura che sta costringendo l'universo ad espandersi a un ritmo crescente. Perché questo modello funzioni, l'energia oscura deve costituire il 75% della massa energetica dell'Universo e aumentare a un ritmo fantastico.

Ma c'è un prezzo serio da pagare per questa idea: la legge di conservazione dell'energia. La verità imbarazzante è che i cosmologi del mondo hanno opportunamente nascosto sotto il tappeto una delle leggi fondamentali della fisica nel tentativo di quadrare questo cerchio.

Questo dipinge le idee di Shu in una prospettiva leggermente diversa. Non è necessario abbandonare la conservazione dell'energia per far funzionare la sua teoria.

Questo non vuol dire che la teoria di Shu sia perfetta. Lontano da esso. Uno dei maggiori problemi che deve affrontare è spiegare l'esistenza e la struttura del fondo cosmico a microonde, qualcosa che molti astrofisici ritengono essere la prova più forte che il Big Bang sia realmente accaduto. Il CMB, dicono, è l'eco del Big bang.

Come potrebbe sorgere nella cosmologia di Shu non è ancora chiaro, ma immagino che ci stia lavorando.

Anche se trova un modo, ci sarà bisogno di un ripensamento scomodo prima che le sue idee possano prendere piede. Il suo approccio può ben spiegare le osservazioni di supernova di tipo I senza abbandonare la conservazione dell'energia, ma ci chiede di rinunciare alla nozione di Big Bang, della costanza della velocità della luce e di accettare un nuovo vasto insieme di potenziali fenomeni legati alla rapporti intercambiabili tra massa, spazio e tempo.

A torto oa ragione, questo è un compromesso che molti troveranno difficile. Speriamo che Shu tenga duro, se non altro per il bene del buon vecchio dibattito

Rif: arxiv.org/abs/1007.1750 : Modelli cosmologici senza Big Bang

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