Tre articoli interessanti

Questa sera mi sono fatto un giro per l’arXiv, in particolare nelle sezioni gr-qc e hep-th. Tra tutti gli articoli con nomi improbabili usciti in questi giorni, ne ho scelti tre che secondo me offrono interessanti spunti di riflessione (e discussione se volete). Ecco di cosa si tratta.

• Rovelli C., Colesi D., “What is a particle?”: una particella può essere definita in due modi, localmente o globalmente. La prima definizione è la più comune, se intendete come particella un qualcosa che può essere rivelato. La seconda possibilità, invece, è tipica delle teorie quantistiche di campo (QFT), dal momento che le particelle vengono identificate con i rispettivi campi di forza, campi che sono e hanno proprietà globali, essendo definiti in tutto lo spazio. Viene quindi analizzata questa doppia identità nell’ambito della gravitazione quantistica a loop (LQG) che è una teoria quantizzata della gravità background-independent. Ricordo che questo significa che viene quantizzato direttamente lo spaziotempo, a differenza di quanto avviene con le stringhe le quali sono i “quanti” delle particelle elementari e che quindi obbediscono alle leggi note dello spaziotempo. Chiaramente, la soluzione sta nel mezzo: una particella può essere vista come un campo locale, dal momento che le proprietà globali non definiscono completamente la particella; in altre parole, la particella descritta dalle proprietà globali del campo non è quella che viene rivelata dal detector. Si arriva a questa conclusione ammettendo che nel contesto della QFT le proprietà globabli siano determinate da approssimazioni e che quindi non rappresentino le proprietà intrinseche delle particelle.

• Camacho A., Camacho-Guardian A., “Quantal definition of the Weak Equivalence Principle”: partendo dalla definizione del principio di equivalenza debole (WEP), si cerca il modo per dare un’analoga definizione nel caso quantistico. Dal momento che il WEP nella sua formulazione macroscopica è intimamente connesso con il concetto di traiettoria, c’è il problema che in Meccanica Quantistica (QM) la traiettoria di una particella non può essere definita – principio di indeterminazione. Inoltre, si cerca anche un modo per la verifica sperimentale del WEP. Tutto si basa su esperimenti di interferenza tra neutroni. Infatti, ruotanto il sistema in modo che i due raggi (che poi andranno a interferire) abbiano energie potenziali gravitazionali differenti, e quindi c’è la presenza di un campo gravitazionale tra i due raggi, è possibile verificare se il rapporto tra le masse inerziale e gravitazionale rimane invariato. In particolare si assume valido il WEP, ovvero si assume che tale rapporto non dipenda dalle particelle coinvolte; così facendo, ci sono tre parametri liberi da poter modificare: la lunghezza d’onda dei netruoni, la lunghezza dei due bracci e la costante di gravità. Se variando questi parametri non si osservano variazioni nel rapporto tra le masse, allora il WEP è verificato. Se si trova almeno un valore che si discosta dagli altri, il WEP non vale.

• Jimenez J. B., Maroto A. L., “Cosmological electromagnetic fields and dark energy”: in questo articolo si analizza l’ipotesi che l’accelerazione nell’espansione dell’Universo possa essere causata da fluttuazioni elettromagnetiche quantistiche avvenute durante la fase inflazionaria. Si dimostra infatti che questo può spiegare il corretto valore della densità di energia oscura ‘osservato’ oggi. Personalmente non ho letto tutto l’articolo, quindi non ne so di più, ma conto di farlo entro breve.

Se ne avete voglia, discutiamo assieme queste belle cose teoriche. Magari datevi una letta agli articoli. Non sono molto difficili e si dovrebbe capire il senso generale.