La Meccanica Quantistica fa la pace con la Relatività Generale di Einstein grazie ad Una Nuova Teoria

La Svolta nella Fisica Moderna Il mondo scientifico è testimone di una svolta potenzialmente rivoluzionaria. I ricercatori dell’University College di Londra (UCL) hanno presentato una teoria che promette di unificare due pilastri apparentemente inconciliabili della fisica moderna: la meccanica quantistica e la relatività generale di Einstein.

I Fondamenti Incontrastati della Fisica Da decenni, la meccanica quantistica e la relatività generale hanno rappresentato le fondamenta della fisica, governando rispettivamente il mondo delle particelle subatomiche e il concetto di gravità attraverso la curvatura dello spaziotempo. Tuttavia, la loro coesistenza è stata sempre fonte di profondo dibattito, poiché le due teorie, se prese singolarmente, sembrano matematicamente e concettualmente incompatibili.

La Riconciliazione: Una Prospettiva Postquantistica Fino ad ora, l’ipotesi dominante suggeriva la necessità di “quantizzare” la teoria della gravità di Einstein per renderla compatibile con la meccanica quantistica. La nuova teoria, proposta dal professor Jonathan Oppenheim dell’UCL, adotta un approccio radicalmente diverso. La teoria, denominata “teoria postquantistica della gravità classica”, postula che lo spaziotempo possa rimanere classico, ovvero non soggetto ai principi della meccanica quantistica. Invece di adattare lo spaziotempo, la teoria propone di modificare la meccanica quantistica stessa.

Fluttuazioni Violente e Imprevedibili nello Spaziotempo Questa nuova teoria prevede che lo spaziotempo induca un crollo intrinseco della prevedibilità, causando fluttuazioni casuali e violente nella sua curvatura. Queste fluttuazioni sono più ampie di quelle previste dalla meccanica quantistica, e potrebbero manifestarsi in variazioni imprevedibili del peso apparente degli oggetti.

Testare la Teoria: Un Esperimento Rivoluzionario In un secondo articolo, pubblicato su “Nature Communications” da ex studenti di dottorato di Oppenheim, viene proposto un esperimento per testare la teoria. L’esperimento prevede la misurazione molto precisa di una massa per osservare se il suo peso sembra fluttuare nel tempo.

Risoluzione dell’Incompatibilità: Un Dilemma Fondamentale Il professor Oppenheim pone una domanda cruciale: “La teoria quantistica e la teoria della relatività generale di Einstein sono matematicamente incompatibili tra loro, quindi è importante capire come viene risolta questa contraddizione. Lo spaziotempo dovrebbe essere quantizzato, o dovremmo modificare la teoria quantistica, o ancora dovremmo trovare qualcos’altro di completamente diverso?”

Impatto sulla Comprensione della Gravità Zach Weller-Davies, contributore chiave alla teoria e allo sviluppo dell’esperimento proposto, sottolinea l’importanza di questa scoperta per la nostra comprensione della natura fondamentale della gravità. Se lo spaziotempo non è quantistico, allora le sue fluttuazioni casuali avrebbero caratteristiche sperimentali specifiche che possono essere verificate.

Contributi Analitici e Numerici I coautori Carlo Sparaciari e Barbara Oda hanno fornito calcoli analitici e numerici cruciali per il progetto. La loro speranza è che gli esperimenti proposti possano determinare se la ricerca di una teoria quantistica della gravità sia l’approccio corretto. Una proposta complementare esplora la natura quantistica dello spaziotempo attraverso l’entanglement mediato gravitazionalmente.

Verso un Futuro di Esperimenti Rivoluzionari Il professor Sougato Bose, non coinvolto direttamente nell’annuncio ma tra i primi proponenti dell’esperimento di entanglement, sottolinea l’importanza e la complessità degli esperimenti necessari per testare la natura dello spaziotempo. A suo avviso, si tratta di un impegno su larga scala che può fornire risposte entro i prossimi due decenni.

Conclusione La teoria postquantistica della gravità classica rappresenta un potenziale punto di svolta nella fisica moderna, offrendo un nuovo percorso per la riconciliazione di due teorie fondamentali della fisica. Se confermata, questa teoria potrebbe non solo risolvere un dilemma secolare ma anche aprire la strada a nuove e straordinarie comprensioni del nostro universo.