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2003
Hubble e il principio di indeterminazione di Heisenberg
Hubble e il principio di indeterminazione di Heisenberg
Sappiamo che la quantizzazione dello spaziotempo è una conseguenza logica di quanto appreso dalla fisica moderna. La teoria quantistica prevede l'esistenza di due costanti fondamentali, la lunghezza di Planck ed il tempo di Planck, che rappresentano le più piccole unità di tempo e di spazio oltre le quali non è possibile più parlare di fisica secondo i nostri attuali modelli. D'altra parte anche la radiazione più monocromatica è, in realtà (principio d'indeterminazione di Heisenberg), una sovrapposizione di onde con diversa velocità di fase. Ora, mentre per lo spettro visibile questo effetto è limitato, per un fenomeno visibile molto distante da noi, come l'esplosione della stella SN1994D (distante da noi 42 milioni di anni luce), ciò dovrebbe fornire un'immagine poco definita (per la perdita di coerenza) e formante una figura di diffrazione i cui valori minimi dipenderebbero proprio dalla quantizzazione dello spaziotempo. Invece Hubble ha ottenuto di questa esplosione un'immagine molto nitida che quindi non è giustificata dalla teoria. Come si spiega tutto questo? Come si può giustificare ciò alla luce del principio d'indeterminazione di Heisenberg?
6 settembre 2003
È probabile che il lettore si riferisca all'articolo (oppure a un resoconto dell'articolo) di Ragazzoni e altri, apparso su "Astrophysical Journal Letters" nel 2003, in cui viene trattato l'argomento e viene portato proprio l'esempio della stella SN 1994D.
Il punto chiave è su come siano le perturbazioni, casuali oppure no, e su come esse si sommino durante il tragitto della luce, coerentemente o no. In proposito esistono pareri discordi.
La "nitidezza" dell'immagine di SN 1994D non serve perciò a chiarirne il comportamento ma a escludere alcune delle possibilità enunciate teoricamente, in particolare quella di perturbazioni casuali che si sommano incoerentemente.
Per dirla in modo diverso quello che dice il lettore è vero in linea di principio, ma l'ampiezza dell'effetto non è predicibile in assenza di una teoria quantistica della gravitazione. Il fatto che non ci siano effetti visibili di smearing delle immagini (non solo delle supernove ma anche dei quasar distanti dieci miliardi di anni-luce) impone dei limiti, ma neppure troppo stretti, agli effetti quantistici.
Sia il fenomeno che la teoria corrispondente sono in studio e, al momento, non possiamo saperne di più. Per ulteriori chiarimenti, faccio riferimento all'articolo sopra menzionato.
Il punto chiave è su come siano le perturbazioni, casuali oppure no, e su come esse si sommino durante il tragitto della luce, coerentemente o no. In proposito esistono pareri discordi.
La "nitidezza" dell'immagine di SN 1994D non serve perciò a chiarirne il comportamento ma a escludere alcune delle possibilità enunciate teoricamente, in particolare quella di perturbazioni casuali che si sommano incoerentemente.
Per dirla in modo diverso quello che dice il lettore è vero in linea di principio, ma l'ampiezza dell'effetto non è predicibile in assenza di una teoria quantistica della gravitazione. Il fatto che non ci siano effetti visibili di smearing delle immagini (non solo delle supernove ma anche dei quasar distanti dieci miliardi di anni-luce) impone dei limiti, ma neppure troppo stretti, agli effetti quantistici.
Sia il fenomeno che la teoria corrispondente sono in studio e, al momento, non possiamo saperne di più. Per ulteriori chiarimenti, faccio riferimento all'articolo sopra menzionato.
Leopoldo Benacchio
Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio astronomico di Padova
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I nostri risponditori
Mauro Capocci
Nato nel 1974 si è laureato in Filosofia della Scienza all'Università di Roma La Sapienza nel 1998, e ha conseguto il dottorato di ricerca in Storia della Scienza all'Università di Firenze nel 2003. Attualmente fa ricerca sulla storia e la filosofia delle scienze della vita alla Sezione e al Museo di Storia della Medicina dell'Università di Roma La Sapienza. È redattore di diverse opere dell'Istituto dell'Enciclopedia Italiana Treccani, e collabora con diverse riviste di divulgazione scientifica ("Galileo", "Sapere", "Le Scienze") e con il gruppo Laser (Laboratorio Autonomo di Scienza Epistemologia e Ricerca), collettivo composto da ricercatori scientifici migrati nei cinque continenti, nato all’inizio degli anni Novanta dalle lotte studentesche dell’Università La Sapienza di Roma.
