giovedì 15 luglio 2010

Decline and fall


Oggi su la Repubblica on-line c’è un articolo [qui] sensazionale, o meglio, sensazionalistico, del solito Federico Rampini, uno che, come rilevava il manifesto qualche mese fa, le spara grosse anche quando spaccia truismi come assiomi di geopolitica. Titolo dell’articolo: "Newton si è sbagliato la gravità non esiste". Perbacco, roba forte.
Il sommario è ancora più esplicito: Negli Usa si è riaperto il dibattito sui principi formulati dal celebre scienziato grazie ai lavori di un fisico olandese: "La sua teoria è un'illusione". Si tratta di Erik Verlinde che lega le sue critiche all'ipotesi delle stringhe e a quella dell'universo olografico.

Ecco quindi da dove trae origine il celebre detto “mi sono cadute le palle” quando invece le stesse rimangono, palesemente, al loro posto. Rampini svela l’arcano: non si tratta di una metafora, bensì del fatto che “la gravità non esiste”!

Scrive Rampini:
La teoria della gravità è forse la più formidabile legge della fisica, il principio più evidente e universale perché corrisponde a un'esperienza empirica irresistibile. Il bambino ancora non sa parlare e uno dei primi giochi in cui si trastulla dal seggiolone, consiste nel far cadere il cucchiaio della pappa. Lo spettacolo è affascinante nella sua ripetitività. Afferra il cucchiaio, lo solleva, lo lascia cadere, e ogni volta il miracolo si ripete: quell'oggetto viene attratto irresistibilmente a terra, costringendo il paziente genitore a raccoglierlo. Ognuno di noi all'età di 18 mesi è stato Newton senza saperlo. Ebbene, ricrediamoci: la forza di gravità è un'illusione, una beffa cosmica, o un "effetto collaterale" di qualcos'altro che avviene a un livello molto più profondo della realtà.

L’esempio ci può stare, al lettore resta poi da spiegare, pur in termini generali e meno puerili, che cosa debba intendersi per “livello molto più profondo della realtà”. E invece eccoci servite gocciole di concetti scientifici come “la cosiddetta dark energy (energia oscura), una sorta di anti-gravità che sembra accelerare l'espansione dell'universo, o la "materia oscura" che ipoteticamente tiene unite le galassie”, allungando il brodo e confondendo il lettore alla sua prima settimana di ferie. E che si tratti di brodaglia c’è esplicita conferma: “Juan Maldacena dell'"Institute for Advanced Study" ha costruito un modello matematico dell'universo espresso come un barattolo di minestra in conserva. Tutto ciò che accade dentro il barattolo, inclusa quella che chiamiamo la gravità, è sintetizzato nell'etichetta incollata all'esterno: fuori invece la gravità non esiste”. Capito? Se no, siamo degli asini!
Di più nell’articolo non è detto a chiarimento del lettore, ed in chiusa è riportata una frase attribuita a Verlinde e che dovrebbe servire a Rampini quale sicura pezza d’appoggio: "Il re è nudo. Da tempo si era capito che la gravità non esiste. Ora è giunto il momento di gridarlo".

Tutto questo nasce a margine di una conferenza. In questo sito, il lettore curioso può trovare abbastanza materiale per comprendere ciò che Rampini non dice, oppure, come chiunque, può letteralmente ispirarsi da questo  articolo del NYT.

Erik Verlinde (da non confondere con il quasi omonimo musicista Eric) in particolare dice:
Di solito, si pensa alla gravità come a una delle quattro forze fondamentali. Tra i fisici, si crede che per ottenere la descrizione ultima sia necessario unificare la meccanica quantistica con la relatività generale di Einstein. Ma ci sono indicazioni che la gravità non sia fondamentale. La materia e persino lo spazio e il tempo sono composti da mattoncini, che obbediscono delle leggi microscopiche che non contengono la gravità. Questi gradi di libertà e le leggi che li governano sono invisibili per noi, così come non riusciamo a vedere a occhio nudo le singole molecole di gas. La gravità che vediamo è il risultato netto di tutte queste forze, che emerge solo a grandi distanze.
[...]All’inizio del secolo scorso conoscevamo solo due forze: la gravità e l’elettromagnetismo. La teoria di Einstein ha dominato il nostro modo di fare fisica da allora fino ai nostri giorni. Ma dopo la scoperta delle forze nucleari deboli e forti e del Modello Standard delle particelle, abbiamo tentato di unificare queste forze con la teoria di Einstein. Sempre assumendo che si potesse fare usando lo stesso paradigma.
Per troppo tempo abbiamo ignorato i segni che la gravità non è una forza fondamentale: le sue equazioni sono le stesse usate in termodinamica e nella dinamica dei fluidi. Se non traiamo la conclusione più ovvia, ovvero che la gravità è emergente e non fondamentale, allora stiamo chiaramente andando nella direzione sbagliata. Dobbiamo capire da dove viene la gravità, non semplicemente assumere la sua presenza e descriverla.

La chiave del ragionamento di Verlinde è questa:
Gravity is a long distance phenomenon that clearly knows about short distance physics, since it is evident that Newton's constant is a measure for the number of microscopic degrees of freedom. String theory invalidates the "general wisdom" underlying the Wilsonian e ective  eld theory, namely that integrating out short distance degrees of freedom only generate local terms in the e ective action, most of which become irrelevant at low energies. If that were completely true, the macroscopic physics would be insensitive to the short distance physics.

E più precisamente:

The reason why the Wilsonian argument fails, is that it makes a too conservative assumption about the asymptotic growth of the number of states at high energies. In string theory the number of high energy open string states is such that integrating themout indeed leads to long range e ects. Their one loop amplitudes are equivalent to the tree level contributions due to the exchange of close string states, which among other are responsible for gravity. This interaction is, however, equivalently represented by the sum over all quantum contributions of the open string. In this sense the emergent nature of gravity is also supported by string theory.
The AdS/CFT correspondence has an increasing number of applications to areas of physics in which gravity is not present at a fundamental level. Gravitational techniques are used as tools to calculate physical quantities in a regime where the microscopic description fails. The latest of these developments is the application to condensed matter theory. No one doubts that in these situations gravity emerges only as an e ective description. It arises not in the same space as the microscopic theory, but in a holographic scenario with one extra dimension. No clear explanation exists of where this gravitational force comes from. The entropic mechanism described in this paper should be applicable to these physical systems, and explain the emergence of gravity.

I brani sono tratti dal suo lavoro dal titolo: On the Origin of Gravity and the Laws of Newton, scaricabile in pdf.
Prosit.



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