Page 224 - La Storia delle Scienze

Nota: a decidere come si espande l’Universo, sono le equazioni della relatività gene-
rale di Einstein: la pressione contribuisce alla gravità.

Infatti, la relatività generale, oltre a mostrare che la pressione positiva dà origine alla

gravità attrattiva, mostra anche come la pressione negativa dia origine al suo oppo-
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sto, ovvero ad una gravità repulsiva, creata dai “campi quantistici ”.
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Queste teorie si basano sull’elegante idea che la varietà di particelle subatomiche
costituenti l’Universo, sia assimilabile alle note che si possono suonare sulla corda di
un violino o su una membrana, come quella di un tamburo.

Queste corde, che si muoverebbero in uno spazio multidimensionale di 10 o 11 di-
mensioni, produrrebbero diverse particelle diverse, in base al diverso modo di vi-
brare.

Le leggi della fisica verrebbero così trasformate in leggi dell’armonia di corde e mem-
brane, mentre le leggi della chimica diverrebbero le melodie che si possono pro-
durre, ovvero la musica del Cosmo che permea l’Universo.

Purtroppo il WMAP ha fatto anche capire che la velocità con cui l’Universo sta acce-
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lerando, è sempre più alta , e non accadrà qualcosa capace di invertire questa
espansione, tra 150 miliardi di anni la Via Lattea si ritroverà praticamente da sola e

135 Il concetto di campo ebbe vita agli inizi dell’800 grazie al fisico inglese Michael Faraday, quando cercò di spiegare il
funzionamento di una calamità. Faraday ipotizzò che la calamita, pur non toccando la clip, producesse qualcosa che
invece la toccava. Quel qualcosa lo indicò come “campo magnetico”.
I campi magnetici, poi si è scoperto, sono solo uno dei molti tipi di campi esistenti in Natura. Ad esempio le particelle
cariche danno invece origine ai “campi elettrici”.
Gli esperimenti di Faraday mostrarono come i campi elettrici e quelli magnetici siano strettamente collegati: “un
campo elettrico variabile genera un campo magnetico e viceversa”.
Maxwell scoprì le equazioni (equazioni di Maxwell) che governano la variazione dell’intensità dei campi elettrici e
magnetici da un punto all’altro dello spazio e da un momento all’altro nel tempo; le stesse che governano il mare di
campi elettrici e magnetici (onde elettromagnetiche) in cui oggi siamo immersi.
Queste equazioni sono le stesse che ci hanno permesso di scoprire come la stessa luce visibile sia essa stessa un’onda
elettromagnetica.
Dalla combinazione del concetto di campo e la meccanica quantistica, si ebbe come risultato la “teoria quantistica dei
campi”, l’unica teoria in grado di offrire i concetti matematici per le più raffinate teorie della materia e delle forze della
natura. È proprio grazie a questa teoria che si è scoperta l’esistenza di altri campi, come il campo nucleare debole, il
campo nucleare forte, il campo di elettroni, il campo di quark e il campo di neutrini.
I campi possiedono energia, in quanto riescono a far muovere gli oggetti che entrano nel loro raggio di azione.
Le equazioni della teoria quantistica dei campi mostrano come calcolare, dato il valore numerico di un campo in un
dato punto, la quantità di energia che contiene. Il valore di un campo può variare da punto a punto, ma se fosse
costante, potrebbe riempire lo spazio di una stessa quantità di energia. Questa intuizione, avuta dal fisico americano
Alan Guth, permise di capire che queste configurazioni uniformi di un campo, riempiono lo spazio non solo di energia
uniforme, ma anche di pressione negativa uniforme, che come abbiamo visto, genera gravità repulsiva.
Un campo uniforme risucchia verso l’interno, generando così gravità repulsiva, cioè produce una pressione non posi-
tiva, ma negativa.
136 La velocità di recessione tra una qualsiasi coppia di galassie può superare qualsiasi velocità, compresa quella della
luce.
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