Il modello standard della fisica delle particelle è il miglior riflesso della nostra attuale comprensione di come funziona l'universo e come funziona. Tuttavia, questo modello riguarda solo il cinque per cento di ciò che ci circonda, il resto consiste in quella che viene chiamata materia oscura ed energia oscura di cui gli scienziati sono venuti a conoscenza solo da dati indiretti, da interazioni gravitazionali con oggetti costituiti da materia ordinaria …
E recentemente uno dei fisici dell'Università di Oxford ha avanzato una nuova teoria secondo la quale la materia oscura e l'energia oscura sono manifestazioni dello stesso fattore - il cosiddetto "liquido oscuro", che ha una massa negativa, che riempie l'intero universo.
Energia oscura e materia oscura sono concetti adottati per tappare i "buchi" tra la parte teorica (il Modello Standard) ei risultati delle osservazioni effettive. Ad esempio, il movimento e la distribuzione delle galassie nell'universo osservati dagli astronomi è impossibile se si tiene conto solo della massa di materia che può essere vista. E dagli anni '30, l'esistenza di una massa extra invisibile è stata paragonata all'esistenza della materia oscura invisibile.
L'energia oscura è un concetto più fresco della materia oscura. Osservando l'accelerazione dell'espansione dell'universo, scoperta nel 1998, gli scienziati hanno avanzato l'ipotesi che vi sia un fattore responsabile di ciò. E questo fattore è chiamato energia oscura.
Ora, i concetti di materia oscura ed energia oscura, combinati con la teoria del Modello Standard, sono alla base dell'attuale teoria cosmologica principale associata al Big Bang e chiamata Lambda-CDM. Il termine "Lambda" nel titolo indica l'energia oscura come una sorta di costante fisica e l'abbreviazione "CDM" significa materia oscura fredda. La bassa "temperatura" della materia oscura è indicata dal fatto che si muove estremamente lentamente e non interagisce affatto con la materia ordinaria.
Fino a poco tempo, la materia oscura e l'energia oscura erano considerate fenomeni separati. Ma alcuni scienziati si chiedono da tempo se non siano manifestazioni diverse dello stesso fattore? Quest'ultima domanda è l'idea chiave alla base di una nuova teoria basata sul modello Lambda-CDM e avanzata da Jamie Farnes, un astrofisico dell'Università di Oxford.
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Secondo la nuova teoria di Farnes, il 95 percento del volume dell'Universo è riempito con una sorta di "liquido oscuro", e la materia oscura e l'energia oscura sono solo manifestazioni diverse di esso a livello fisico. E questa teoria, tra l'altro, descrive molto bene alcune delle caratteristiche dei "fattori oscuri" che non potevano essere descritte da nient'altro prima.
Il "liquido scuro" che riempie l'Universo deve avere una massa negativa. Suona come qualcosa da fantascienza, tuttavia, anche dal punto di vista della fisica newtoniana, questo è possibile, finora solo ipoteticamente. Gli oggetti con massa negativa devono avere proprietà completamente uniche ed esotiche. Tali oggetti devono creare forze gravitazionali negative respingendo piuttosto che attirando altri oggetti.
Se assumiamo che lo spazio sia riempito di "liquido scuro" con massa negativa, la sua gravità negativa creerebbe effetti che corrispondono pienamente ai fenomeni osservati, per i quali è stato proposto il concetto di energia oscura. E ciò che trattiene le galassie non è la gravità positiva degli ammassi di materia oscura, ma la gravità negativa del "fluido oscuro" che le circonda. In altre parole, le galassie sono una specie di "bolle" di materia ordinaria che galleggiano nell'oceano cosmico di "liquido oscuro".
Una delle questioni principali della nuova teoria è la questione della massa negativa, per la quale non c'è ancora conferma della sua esistenza. Tuttavia, nella sua teoria, Farnes sottolinea che anche tutte le altre forze fisiche hanno valori negativi, quindi perché la massa e la gravità non possono essere positive e negative? Va notato che i risultati di alcuni studi recenti parlano a favore della nuova teoria, nel corso della quale gli scienziati sono riusciti a ottenere liquidi e particelle che dimostrano proprietà dovute alla presenza di massa negativa in essi.
Il secondo punto controverso della nuova teoria è che mentre l'Universo si espande, la densità del "liquido scuro" dovrebbe diminuire così tanto che gli effetti della sua massa negativa dovrebbero cessare di avere un effetto tangibile su tutto ciò che lo circonda. Farnes ha spiegato questo con la presenza nelle sue equazioni di un certo "tensore della creazione", secondo cui nell'Universo viene costantemente creata nuova materia con massa negativa, il che consente di mantenere la densità del "liquido scuro" a un livello relativamente costante per tutto il tempo.
Se la teoria di Farnes è corretta, allora tutti i tentativi di caccia alle particelle di materia oscura sono destinati a fallire in anticipo, il che è pienamente coerente con i risultati degli esperimenti condotti in questa direzione. Naturalmente, ci sono ottime possibilità che la teoria di Farnes sia lontana dalla realtà. In ogni caso, Farnes ei suoi colleghi stanno già pianificando di utilizzare il telescopio Square Kilometre Array (SKA) per fare osservazioni e cercare alcuni effetti che potrebbero servire come conferma della teoria del "liquido scuro", inclusa la ricerca di segni dell'esistenza di oggetti con massa negativa nell'universo.
