#specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detected

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SJGould
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#specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detected

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Gravity Waves from Big Bang Detected

A curved signature in the cosmic microwave background light provides proof of inflation and spacetime ripples
Physicists have found a long-predicted twist in light from the Big Bang that represents the first image of ripples in the universe called gravitational waves, researchers announced today. The finding is direct proof of the theory of inflation, the idea that the universe expanded extremely quickly in the first fraction of a second after it was born. What’s more, the signal is coming through much more strongly than expected, ruling out a large class of inflation models and potentially pointing the way toward new theories of physics, experts say.

“This is huge,” says Marc Kamionkowski of Johns Hopkins University, who was not involved in the discovery but who predicted back in 1997 how these gravitational wave imprints could be found. “It’s not every day that you wake up and find out something completely new about the early universe. To me this is as Nobel Prize-worthy as it gets.”

The Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization 2 (BICEP2) experiment in the South Pole found a pattern called primordial B-mode polarization in the light left over from just after the Big Bang, known as the cosmic microwave background (CMB). This pattern, basically a curling in the polarization, or orientation, of the light, can be created only by gravitational waves produced by inflation. “It looks like a swirly pattern on the sky,” says Chao-Lin Kuo of Stanford University, who designed the BICEP2 detector. “We’ve found the smoking gun evidence for inflation and we’ve also produced the first image of gravitational waves across the sky.”

Such a groundbreaking finding requires confirmation from other experiments to be truly believed, physicists say. Nevertheless, the result has won praise from many leaders in the field. “There’s a chance it could be wrong, but I think it’s highly probable that the results stand up,” says Alan Guth of the Massachusetts Institute of Technology, who first predicted inflation in 1980. “I think they’ve done an incredibly good job of analysis.” The BICEP2 detectors found a surprisingly strong signal of B-mode polarization, giving them enough data to surpass the “five-sigma” statistical significance threshold for a true discovery. In fact, the researchers were so startled to see such a blaring signal in the data that they held off on publishing it for more than a year, looking for all possible alternative explanations for the pattern they found. Finally, when BICEP2’s successor, the Keck Array, came online and began showing the same result, the scientists felt confident. “That played a major role in convincing us this is something real,” Kuo says.

The cosmic microwave background is a faint glow that pervades the entire sky, dating back to just 380,000 years after the Big Bang. Before that time, the baby universe was too hot and dense for light to travel far without bumping into matter. When it cooled to the point that neutral atoms could form, light was freed to fly through space unimpeded, and it became the CMB. This glow was discovered accidentally in 1964 by Arno Penzias and Robert Wilson, who initially mistook it for interference caused by pigeon droppings on their antenna. Eventually, the scientists realized they had discovered an imprint from the primordial universe, a finding that won them the 1978 Nobel Prize in physics. “It’s amazing what’s come out of the CMB,” Wilson says. “Initially I didn’t realize anywhere near how much information there might be coming from it. From my point of view, it’s been a wonderful ride.”

BICEP2 uses about 250 thumbnail-size polarization detectors to look for a difference in the CMB light from a small patch of sky coming through its telescope in two perpendicular orientations. The instrument collected data between January 2010 and December 2012 at the Amundsen-Scott South Pole Station, where the cold, dry air offers especially stable viewing conditions. Another experiment there, the South Pole Telescope, reported finding B-mode polarization last year, although the signal it saw was clearly due to the known process of gravitational lensing (a warping of light caused by massive objects) of the CMB by large galaxies, rather than the primordial gravitational waves seen here.

BICEP2 has plenty of competition in searching for B-mode polarization in the CMB: other projects include the Atacama B-mode Search (ABS) led by Princeton University, the POLARBEAR experiment led by the University of California, Berkeley, the high-altitude balloon-borne E and B Experiment (EBEX) run by the University of Minnesota, the Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) led by Johns Hopkins University and numerous others. Given that the BICEP2 team saw such a clear signal, these searches should easily confirm the results if they are real. “Right now it’s just the tip of the iceberg,” Kamionkowski says. “In the coming years we’re going to be able to extract a huge amount from these measurements. It’s a great thing, not just for the guys who found it but also for the people they scooped” because the different experiments should collect complementary data .

The BICEP2 researchers have reported a surprisingly large number for r, the ratio of the gravitational wave fluctuations in the CMB to the fluctuations caused by perturbations in the density of matter. This value was previously estimated to be less than 0.11 based on all-sky CMB maps from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) and the Planck satellite. BICEP2’s value, however, is around 0.20. “Everything hinges on this little r,” Guth says, “and this measurement changes things quite a bit. In fact, the models that looked like they were ruled out last week are now the models that are favored this week.” Such a high value of r, for instance, indicates that inflation began even earlier than some models predicted, at one trillionth of a trillionth of a trillionth of a second after the Big Bang.

The timing of inflation, in turn, tells physicists about the energy scale of the universe when inflation was going on. BICEP2’s value of r suggests that this was the same energy scale at which all the forces of nature except for gravity (the electromagnetic, strong and weak forces) might have been unified into a single force—an idea called grand unified theory. The finding bolsters the idea of grand unification and rules out a number of inflation models that do not feature such an energy scale. “This really collapses the space of plausible inflationary models by a huge amount,” Kamionkowski says. “Instead of looking for a needle in a haystack, we’ll be looking for a needle in a bucket of sand.” Grand unified theories suggest the existence of new fields that act similarly to the Higgs field associated with the Higgs boson particle discovered in 2012. These new fields, in turn, would indicate that other, heavier Higgs boson particles also exist, although with masses so high they would be impossible to create in any traditional particle accelerator. “This measurement is allowing us to use the early universe as a lab for new physics in energy ranges that are otherwise inaccessible to us,” Kamionkowski says.



Qui sotto invece il commento alle news da parte di Brian Greene, che tutti voi conoscerete per l'Universo Elegante, La trama del cosmo e altri libri base per ogni bravo cittadino cui interessa questo mondo. E' scritto in modo nettamente più comprensibile anche per chi, come me, non ha mai studiato questi argomenti.



Hi Everyone,

Exciting news—the rumors have proved to be correct.

Here is a quick summary of what the excitement is all about:

The dominant scientific approach to cosmology, called the 'inflationary theory,' predicts that that just after the birth of the universe, space experienced a tremendous burst of expansion, causing it to swell from far smaller than the size of an atom to perhaps even farther than we can now see with our most powerful telescopes, all within a minuscule fraction of a second.

Tiny variations in the original space would have been stretched out in the expansion—and much as a pulled piece of spandex reveals the pattern of its weave, these stretched “quantum jitters” would be imprinted on the residual heat from the universe's earliest moments, and would be detectable as a pattern of subtle temperature variations in the night sky. We’ve been finding and mapping these variations—a specific pattern of hot and cold spots in the cosmic microwave background radiation -- with ever-greater precision since the early 1990s, a triumph of modern cosmology.

Today, researchers at Harvard-Smithsonian Astrophysical Observatory, leading a team of researchers using a facility at the South Pole, say they’ve found, for the first time, a long-predicted second kind of fluctuation: ripples in the fabric of space itself, set down in the universe’s earliest moments. Believed also to be generated by quantum processes, these spatial vibrations are inferred from a delicate twist they impart to the cosmic background radiation.

If the results stand, they are a landmark discovery. They provide our first look into energy scales that are perhaps a million million times larger than that of the Large Hadron Collider, and will greatly sharpen our theoretical understanding of events that happened perhaps a billionth of a billionth of a billionth of a billionth of a second after the Big Bang. The results also affirm, once again, the astounding power of mathematical analysis to lead the way into the most remote corners of creation.

--BG



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SJGould
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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da SJGould »

Aggiungo ciò che han scritto sul sito dell'INFN

RILEVATA L’ECO GRAVITAZIONALE DEL BIG BANG
L’eco dei primissimi istanti di vita dell’Universo è stata catturata dall’esperimento BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization). L’annuncio è stato dato, prima in un seminario alle ore 15:45 di oggi e poi in una conferenza stampa alle ore 17, dall'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, una delle numerose istituzioni scientifiche coinvolte nel progetto, da parte del team guidato da John Kovac. BICEP2, un telescopio posizionato al Polo Sud, ha osservato indirettamente le onde gravitazionali emesse durante il periodo dell’inflazione nei primissimi istanti dopo il Big Bang, grazie ad una particolare impronta lasciata da queste sui fotoni del fondo cosmico a microonde. La scoperta potrebbe quindi confermare definitivamente la teoria dell'inflazione, che prevede un'espansione vertiginosa dell'Universo subito dopo il Big Bang, e che servirebbe a spiegare perché l'Universo è così “uniforme” da un punto all'altro. L'osservazione delle onde gravitazionali primordiali, anche se indiretta, è un'ulteriore prova dell'esistenza di questo tipo di segnali, che gli scienziati sperano di osservare in maniera diretta con esperimenti come quello dell’INFN e del CNRS francese di nome Virgo (a Cascina, Pisa) o dell'americano Ligo. “Si tratta di un risultato di grande rilevanza, perché al contempo è una prova indiretta dell’esistenza delle onde gravitazionali – predette dalla teoria della Relatività Generale di Einstein e che l’INFN conta di poter rivelare direttamente a VIRGO – e, ancor più rilevante, la prima evidenza dell’inflazione primordiale, l’espansione esponenziale dell’Universo frazioni di miliardesimi di miliardesimi di miliardesimi di secondo dopo il Big Bang, quell’espansione che ha deciso le dimensioni dello spazio e del tempo dell’ intero nostro Universo”, commenta Antonio Masiero, Vicepresidente dell’INFN.



Tra l'altro ho visitato VIRGO 2 settimane fa e posso dire che si tratta di una gran figata :superman:

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MassiveMolecule
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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da MassiveMolecule »

Guth si frega le mani per il Nobel in arrivo.

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da Marco Frediani »

Mi spiegate? :boccaaperta2:

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da chrisy2j »

Non ho capito,ma sembra una roba importante.

Aspetto una risposta come Frediani :BigBoss:

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MassiveMolecule
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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da MassiveMolecule »

Una spiegazione semplice in italiano dal sito della città della scienza di napoli:
http://www.cittadellascienza.it/notizie ... e-cosmica/" onclick="window.open(this.href);return false;

Quella di lunedì 17 marzo 2014 sarà una delle (rare) date della storia della scienza contemporanea a essere ricordate, al pari di quella del 4 luglio 2012 quando venne annunciata la scoperta del bosone di Higgs. Con la differenza che l’annuncio fatto oggi all’Harvard-Smithsonian Center for Astrohysics nel corso di una conferenza stampa ha colto di sorpresa quasi tutti, laddove la scoperta del bosone di Higgs era attesa da decenni. Rumor si erano infittiti alla velocità della luce nel corso dei giorni scorsi, dopo che da Harvard venerdì scorso avevano convocato un incontro con i media per annunciare una “grande scoperta”. Stuart Clark, giornalista scientifico di primo piano nel panorama internazionale, in un articolo sul Guardian aveva portato per primo all’attenzione del grande pubblico le voci che giravano tra gli addetti ai lavori: la conferma dei “modi B” della polarizzazione del fondo cosmico a microonde. Detta così, sembrerebbe roba interessante solo per qualche personaggio di Big Bang Theory. Ma in realtà si tratta di una delle scoperte più importanti degli ultimi cento anni.

È infatti la prima vera conferma sperimentale, questa volta potremmo dire anche definitiva, sbottonandoci un po’, della teoria dell’inflazione cosmica. Una teoria elegante e affascinante che negli anni ’80 del secolo scorso Alan Guth aveva elaborato su un foglio di carta, grazie solamente a un’intuizione e a una solida matematica. Non sapeva se quello che aveva immaginato fosse o meno reale, ma era semplice e bello. Era una teoria in grado di spiegare perché l’universo risultasse così omogeneo, benché in teoria porzioni distanti del cosmo non avessero mai avuto modo di “comunicare” tra loro, omogeneizzandosi. Guth ipotizzò che qualche istante dopo il Big Bang, l’universo avesse subito una fase accelerata di espansione, una “inflazione”, che l’avrebbe portato in poche frazioni di secondo a passare dalle dimensioni di un grosso atomo a quelle di un pallone da calcio. La teoria di Guth piacque quasi subito perché spiegava il problema dell’omogeneità e altri problemi connessi con il modello del Big Bang, benché apparisse anche curiosa, poiché implicava l’esistenza di una sorta di forza antigravitazionale in grado di espandere l’universo. Ma, come ogni buona teoria, faceva delle previsioni. Le prove dell’inflazione cosmica potevano essere cercate leggendo la mappa dell’universo primordiale, la radiazione cosmica di fondo (CMB, cosmic microwave background) che si è prodotta 380mila anni dopo il Big Bang dal disaccopiamento dei fotoni dalla materia (prima di quell’epoca, infatti, la luce era “intrappolata” dalla materia, perciò non abbiamo nessuna possibilità di “vedere” direttamente l’universo prima di 380mila anni dopo il Big Bang). Un fenomeno così estremo come l’inflazione cosmica avrebbe infatti prodotto delle increspature nella CMB, attraverso le cosiddette “onde gravitazionali”.


La struttura dei modi B di polarizzazione della CMB come analizzata da BICEP-2.

Anche le onde gravitazionali sono state immaginate molto prima di qualsiasi loro osservazione indiretta. Era stato Albert Einstein nel 1916, con la teoria della relatività generale, a sostenere che qualsiasi corpo dotato di massa increspasse la “superficie” dello spazio-tempo. Ma, essendo la gravità la più debole delle quattro forze fondamentali, è impossibile riuscire a percepire le onde gravitazionali di fenomeni quotidiani come, ad esempio, il moto del nostro corpo nello spazio. Quanta più grande è la massa di un corpo e la sua accelerazione, tanto più potenti sono le onde gravitazionali che produce. Per questo, gli scienziati cercano di osservare le onde gravitazionali prodotte da fenomeni violentissimi, come quelli di stelle massicce inghiottite da enormi buchi neri (gli oggetti con più massa presenti nell’universo). Nel 1993, grazie alla prima scoperta indiretta di onde prodotte da una coppia di stelle di neutroni ruotanti una intorno all’altra, Russel Hulse e Joseph Taylor vinsero il premio Nobel per la fisica.

Ma esiste anche un altro fenomeno in grado di produrre onde gravitazionali: l’inflazione cosmica. La potentissima accelerazione dell’espansione dell’universo subito dopo il Big Bang avrebbe prodotto enormi onde gravitazionali in grado di restare “impresse” sulla CMB, 380mila anni dopo. Sono queste onde gravitazionali primordiali che gli scienziati del progetto BICEP-2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) installato presso la base Amudsen-Scott al Polo Sud hanno cerato negli ultimi anni. Attraverso l’analisi della polarizzazione dei fotoni della CMB è infatti possibile scoprire l’effetto delle onde gravitazionali sul fondo cosmico. Una polarizzazione attraverso i cosiddetti “modi B” dimostrerebbe che la CMB è stata increspata dalle onde prodotte dall’inflazione. Una conferma indiretta della loro esistenza, dunque, ma al tempo stesso la “pistola fumante” cercata da decenni per confermare la teoria dell’inflazione. Oggi sappiamo che, appena 10-34 secondi dopo il Big Bang, ha avuto luogo un’espansione inflazionaria dell’universo. Siamo riusciti a gettare uno sguardo oltre il muro di luce della CMB, che ci limitava a conoscere solo la storia dell’Universo dopo 380mila dal Big Bang. Ora siamo in grado quasi di “vedere” l’istante zero da cui tutto ha avuto origine.

Le implicazioni sono enormi. Al di là del fatto che Alan Guth ha praticamente ipotecato il Nobel per la fisica come è accaduto con Peter Higgs, che ha aspettato decenni per vedere confermata la sua teoria, la scoperta dei modi B e quindi la conferma dell’inflazione apre una nuova fase nella storia dell’astrofisica e della cosmologia. Grazie allo studio delle onde gravitazionali primordiali potremo studiare i primi istanti dell’universo e capire meglio come ha avuto luogo il Big Bang. Possiamo escludere alcune teorie alternative sulla nascita dell’Universo, come quella del multiverso ciclico, secondo cui il nostro universo non è che uno di infiniti universi prodotti dallo scontro tra “brane”. Potremmo testare la teoria delle stringhe. Capire meglio il meccanismo dell’inflazione, questo straordinario fenomeno in grado di “annullare” la gravità. Ma c’è di più. Come spiega lo stesso Guth, le onde gravitazionali primordiali non sarebbero possibili se la gravità non fosse quantizzata. Questo significa che anche la gravità è un fenomeno quantistico. Delle quattro forze fondamentali della natura – elettromagnetismo, nucleare forte, nucleare debole e gravità – solo quest’ultima non è ancora spiegabile attraverso la meccanica quantistica. Si suppone che esista una particella quantistica, il gravitone, che veicola la forza gravitazionale. Ma in realtà la teoria della relatività spiega la gravità come un fenomeno dello spazio-tempo, senza far ricorso alla quantistica. Alla ricerca di una “teoria del tutto” in grado di riunire in una sola teoria i due grandi paradigmi della natura, la teoria della relatività e quella della meccanica quantistica, i fisici sono al lavoro su una teoria della gravità quantistica. La scoperta di BICEP-2 è la prima conferma che la strada imboccata è quella giusta e che forse, al livello dell’infinitamente piccolo, lo spazio-tempo non è continuo, ma frammentato, composto da una sorta di “schiuma quantica”.

In estate i dati prodotti dalle osservazioni del satellite Planck dell’ESA, che da anni analizza analogamente la CMB in cerca, tra le altre cose, delle stesse tracce scoperte da BICEP-2, potranno confermare o meno la scoperta. Oggi, tuttavia, è d’obbligo, prima ancora di gettarsi in ardite speculazioni, provare meraviglia nei confronti di persone che, grazie solo alla sconfinata immaginazione umana e alla forza della matematica, hanno immaginato decenni fa cose che non sapevano se fossero o meno reali, ma che oggi sappiamo essere avvenute davvero pochi secondi dopo la nascita dell’Universo. Noi, piccoli esseri viventi gettati su un granello di sabbia alla deriva alla periferia del cosmo, siamo riusciti, 14 miliardi di anni dopo, a comprendere e a osservare, anche se solo indirettamente, com’era l’Universo quando aveva appena le dimensioni di un atomo. C’è da esserne orgogliosi, una volta tanto.

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da MassiveMolecule »

Aggiungo un'altra cosa, che nessuno sembra aver fatto notare: per quanto mi risulta, è quasi impossibile costruire modelli inflazionari che non prevedano un multiverso.

Avendo appena dimostrato l'inflazione, abbiamo (forse) la prima conferma empirica indiretta dell'esistenza di un multiverso.

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Messaggio da SJGould »

MassiveMolecule ha scritto:Aggiungo un'altra cosa, che nessuno sembra aver fatto notare: per quanto mi risulta, è quasi impossibile costruire modelli inflazionari che non prevedano un multiverso.

Avendo appena dimostrato l'inflazione, abbiamo (forse) la prima conferma empirica indiretta dell'esistenza di un multiverso.
E' esattamente quello che volevo chiedere al mio professore che lavora a Virgo, se mercoledì mi dà risposta poi ti faccio sapere :D

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da Devixe »

MassiveMolecule ha scritto:Aggiungo un'altra cosa, che nessuno sembra aver fatto notare: per quanto mi risulta, è quasi impossibile costruire modelli inflazionari che non prevedano un multiverso.

Avendo appena dimostrato l'inflazione, abbiamo (forse) la prima conferma empirica indiretta dell'esistenza di un multiverso.
Perché mai?

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da Karran »

MassiveMolecule che cita la Città della Scienza ha scritto: Grazie allo studio delle onde gravitazionali primordiali potremo studiare i primi istanti dell’universo e capire meglio come ha avuto luogo il Big Bang. Possiamo escludere alcune teorie alternative sulla nascita dell’Universo, come quella del multiverso ciclico, secondo cui il nostro universo non è che uno di infiniti universi prodotti dallo scontro tra “brane”. Potremmo testare la teoria delle stringhe. Capire meglio il meccanismo dell’inflazione, questo straordinario fenomeno in grado di “annullare” la gravità.
MassiveMolecule ha scritto:Aggiungo un'altra cosa, che nessuno sembra aver fatto notare: per quanto mi risulta, è quasi impossibile costruire modelli inflazionari che non prevedano un multiverso.

Avendo appena dimostrato l'inflazione, abbiamo (forse) la prima conferma empirica indiretta dell'esistenza di un multiverso.

Da profano caprone ignorante.... me lo spiegheresti in un linguaggio per me comprensibile?

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da MassiveMolecule »

Karran ha scritto:



Da profano caprone ignorante.... me lo spiegheresti in un linguaggio per me comprensibile?
Quello che nello specifico è stato rilevato sono state le prime onde gravitazionali del big bang. Uno dei problemi che abbiamo sempre avuto a testare le teorie sui primi momenti dell'universo è che per i primi 400 mila anni tutto l'universo era permeato da uno strato quasi omogeneo di plasma, sostanzialmente come la superficie del sole moderno: il plasma non è permeabile alla luce, e quindi non abbiamo luce (o onde elettromagnetiche) da quel periodo.

Quello che abbiamo, è però la radiazione cosmica di fondo (che da il nome alla mia band brit-pop-indy-rock Fondo e Le Radiazioni Cosmiche). La luce è un onda elettromagnetica, e quindi, anche se all'inizio l'universo era opaco, è destinata a propagarsi all'infinito nelle vastità dello spazio. L'altissima energia con cui è partita sarebbe stato sufficiente per fargli attraversare uno spazio in continua dilatazione, che si espande, come il nostro universo, e quella stessa luce, da una quantità di energia altissima a cui era partita, si è nel costo delle ere geologiche, ridotta a microonde a una temperatura poco superiore a 2 kelvin che permea tutto l'universo. Come se disegni qualcosa su un palloncino con un pennarello, e poi lo gonfi: quello che ti resta è una immagine deformata del disegno generale, sono 20 anni che guardiamo la radiazione cosmica di fondo per cercare di capire come l'universo nei suoi primi momenti, e due premi nobel sono già andati per scoperte related.

Ora per 3 anni, un osservatorio al polo sud ha cercato di ottenere una foto in maggiore hi-res di una parte di cielo, alla ricerca di onde gravitazionali. Il problema è che facciamo schifo a trovare onde gravitazionali (Cioè le onde d'urto dovute a deformazioni nello spazio tempo). Servono enormi masse in movimento, tipo due buchi neri che si fondono, o lo spazio stesso che fa cose strane. Lo spazio strano che fa cose strane è praticamente la definizione di Inflazione: lo spazio si stava stirando a velocità maggiori della luce. E' da almeno 20 anni la spiegazione più accreditata per un sacco di fenomeni nell'universo (l'apparente piattezza, l'anisotropia dell'universo su piccola scala e l'isotropia su larga scala, cose del genere), ma adesso abbiamo beccato la prima onda gravitazionale, una chiara prima conferma empirica.

E questo implica che adesso improvvisamente, nelle situazioni in cui eravamo in dubbio e tenevamo fede alla relatività generale, le prefisioni della teoria inflazionaria diventano più credibili. Ad esempio: una cosa che dobbiamo "smettere" di dire è che il big bang è avvenuto ovunque nello stesso momento, con tutti i punti che si espandevano contemporaneamente, ma in realtà adesso sappiamo che deve essere partita prima da una minuscola regione dello spazio tempo. Oppure, dobbiamo cominciare a prendere sul serio l'idea che seppure nato da un tempo finito, l'universo sia effettivamente fisicamente infinito.

Ma la cosa secondo me più interessante che salta fuori da questo è che ci sono teorie sull'evoluzione dell'universo che possiamo scartare del tutto e definitivamente (Se c'è l'inflazione, non ci sarà mai sicuramente il big crunch, il che automaticamente elimina l'idea di un universo che si espande, si contrae e si riespande ciclicamente, il multiverso ciclico).

Un altra previsione delle teorie inflazionarie, come dicevo all'inizio, è che l'universo è uniforme su larga scala e non uniforme su piccola scala (isotropo/anisotropo usando termini specifici). Questo significa che su larga scala la massa dell'universo è distribuita in maniera uniforme, anche se su "piccola" scala hai galassie e cluster di galassie, che non sono minimamente uniformi. L'inflazione prevede che questa relazione regga anahc eal di fuori dell'universo osservabile, quelle zone dell'universo talmente lontane per cui neanche la luce del big bang ha viaggiato abbastanza per osservarle.Il che significa che probabilmente ci sono galassie fuori dall'universo osservabile.

Semplificando molto, definendo universo come " La somma di tutte le cose che possono interagire" siccome niente può viaggiare più , significa che fuori dall'universo osservabile ci sono altri universi, che collettivamente formano un multiverso: bolle che non possono interagire tra di loro ma che sono perfettamente autoconsistenti e autosufficienti (e che, a seconda della teoria dell'inflazione a cui credi, possono espandersi e forse entrare progressivamente in contatto). E' praticamente impossibile costruire un modello matematico dell'universo, che tenga conto dell'inflazione, senza che almeno non ti salti fuori questo tipo "base" di multiverso; e la maggior parte dei modelli prevede altre cose strane (incluso il mio preferito, il multiverso ergodico in cui i realtà il tempo non esiste ma quello che noi percepiamo come scorrere del tempo è il fatto che stiamo attraversando un universo diverso ogni tempo di planck esplorando in ordine progressivo di entropia crescente tutte le possibili distribuzioni di probabilità della funzione d'onda generale dell'universo).

Un altro bonus, è che dalle onde gravitazionali abbiamo anche important indizi sulla gravità quantistica, ovvero su come funziona la gravità a livello subatomico (la solita storia che relatività e meccanica quantistica sono incompatibili e ci serve una "teoria del tutto" per spiegare certi fenomeni dove hai dimensioni infinitesime e gravità allucinanti, come il centro dei buchi neri o i primissimi istanti del big bang).

Adesso, con il successo di BICEP di sicuro qualcuno beccherà un nobel, e nel giro di 10 anni avremo probabilmente satellite/missione spaziale creato appositamente per misurare meglio le onde gravitazionali inflazionarie. In questo modo, potremmo distinguere tra le varie teorie inflazionarie ( ad esempio misurando come durante l'inflazione la velocità di espansione dello spazio è cambiata durante l'inflazione: alcuni modelli di teorie delle stringhe prevedono che la velocità aumenti, ad esempio, mentre la maggior parte delle teorie inflazionarie classiche che diminuisca).

In generale, come dice quella maledizione cinese, stiamo vivendo tempi decisamente interessanti.

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da DenisPirola »

Karran ha scritto:



Da profano caprone ignorante.... me lo spiegheresti in un linguaggio per me comprensibile?
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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da Karran »

Quindi è plausibile che altri fenomeni, simili al Big Bang, siano avvenuti in altri punti dello spazio-tempo?

Uno per ognuna di queste "bolle di sapone", presumibilmente?

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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da chrisy2j »

DenisPirola ha scritto:
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Re: #specialdayforscience: Gravity Waves from Big Bang Detec

Messaggio da MassiveMolecule »

Karran ha scritto:Quindi è plausibile che altri fenomeni, simili al Big Bang, siano avvenuti in altri punti dello spazio-tempo?

Uno per ognuna di queste "bolle di sapone", presumibilmente?
Si è no, nel senso: basta che l'inflazione sia avvenuta in un solo punto per creare più bolle. È possibile che siano avvenuti altri fenomeni inflazionistici altrove, ma il big bang, fino a prova contraria, resta uno (per quanto sia solo un milionesimo di milionesimo di miliardesimo di secondo prima dell'inflazione).

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