Vorrei per cortesia sapere se "energia negativa" ed "energia oscura" sono sinonimi quando ci si riferisce alle questioni cosmologiche. Grazie
A partire dal 1998 le misure di supernove lontane cominciarono a fornire l'evidenza, che si è poi rafforzata negli anni, che l'espansione dell'Universo è in accelerazione. Dato che la forza di gravità causa la mutua attrazione dei corpi, ci si aspettava che l'espansione dell'Universo rallentasse progressivamente, questo a meno che l'Universo non fosse permeato da un misterioso termine di "costante cosmologica". Questa fu introdotta da Einstein, prima che Hubble scoprisse l'espansione dell'Universo (e molto prima che si scoprisse che l'espansione accelera); Einstein infatti era convinto che l'Universo fosse statico, cioè né in espansione né in collasso, ma le sue equazioni della relatività generale non gli permettevano di trovare una soluzione statica, a meno che non inserisse un termine costante di "anti-gravità" per bilanciare l'attrazione della materia. Successivamente, negli anni '80 ci si rese conto che un termine di costante cosmologica poteva in effetti venire fuori da effetti quantistici, in particolare dall'inevitabile termine di energia associata al vuoto quantistico. Ma le predizioni teoriche si discostavano dai vincoli osservativi disponibili a quel tempo per un clamoroso fattore pari a 10 elevato alla 120!
Scoperto quindi che l'espansione dell'Universo è accelerata, per i teorici è sorto il problema di capire l'origine di questo termine di "costante cosmologica". Questo deve essere dato da una forma di energia capace di generare una pressione negativa; infatti, non sono noti casi di energia negativa in natura, ma si sa che il vuoto quantistico è in grado di dare origine a pressione negativa. Per esempio, due lamelle metalliche immerse nel vuoto quantistico tenderanno ad attrarsi (effetto Casimir).
Siccome il termine di "costante cosmologica" non chiarisce la natura fisica di questa pressione negativa, ma si riferisce solamente al modo in cui questa entra nelle equazioni di Einstein, oggi si preferisce parlare di "energia oscura", una misteriosa entità con energia positiva e pressione negativa che si affianca alla "materia oscura" per sancire che, se oggi capiamo in qualche dettaglio come evolve l'Universo, la nostra conoscenza ha ancora delle formidabili zone d'ombra. Ottima notizia per i giovani cosmologi: c'è ancora molto da fare!