Dalla nuova rivisitazione della teoria del Big Bang alla possibile scoperta di un nuovo neutrino: le scoperte fisiche più importanti del 2018

Il 2018 per il mondo della fisica è stato un anno molto fitto di misteri e rivisitazioni delle teorie, tali da cambiare il punto di vista dei ricercatori, fermo da molti anni. Oggi, la storia dell’origine del cosmo è messa in dubbio, l’identità della materia oscura è aperta a ogni ipotesi e la supersimmetria è tutt’altro che scontata, lasciando delle lacune nelle nostre leggi della natura. Quest’anno non ha portato indizi significativi o risposte ad alcuni degli oscuri misteri fondamentali della fisica. Anzi, quegli enigmi sono sempre più fitti e complessi. Ma non tutto è andato male. Infatti, i fisici della materia condensata, che studiano gli esotici comportamenti emergenti di un gran numero di particelle, e gli astronomi, armati di potenti nuovi telescopi, stanno letteralmente nuotando nei dati e nelle scoperte.

Le scoperte

  • Tra le ultime teorie dedotte dall’ormai defunto S. Hawking, egli deduceva che l’informazione che cade in un buco nero viene distrutta senza poter essere più recuperata. Ma ora, i fisici, credono che l’informazione sfugga in qualche modo ai buchi neri. Ma il modo in cui ne esce – una questione sollevata dalla scoperta di Hawking della radiazione di un buco nero – è diventato un importante volano della ricerca in fisica fondamentale. Un approccio sempre più popolare è stato studiare la questione trattando i buchi neri come ologrammi.

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  • Gli astronomi discutono da diversi anni sull’esistenza di un pianeta di dimensioni gigantesche oltre l’orbita di Nettuno. Riguardo ciò, a maggio, è stato individuato un altro corpo roccioso, più piccolo, che ha aggiunto enfasi alla teoria del pianeta misterioso. Per quanto riguarda trovarlo, però, il potenziale nono pianeta potrebbe essere essenzialmente invisibile agli osservatori attuali. Andando ben oltre il nostro sistema solare, nello scorso aprile la pubblicazione di misurazioni dettagliate di oltre un miliardo di stelle della Via Lattea da parte del telescopio spaziale Gaia ha stimolato una nuova comprensione di come la nostra galassia si è formata ed evoluta. Gli astronomi hanno identificato popolazioni anomale di stelle che sembrano conservare il ricordo di un’antichissima collisione tra la giovane Via Lattea e una galassia nana.

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  • A partire dall’estate scorsa, i fisici hanno discusso un’ipotesi che sembra mettere il nostro universo in contrasto con la teoria delle stringhe. L’ipotesi afferma che mentre l’universo si espande, la densità di energia nel vuoto dello spazio deve diminuire più velocemente di un certo tasso. La regola sembra valere in tutti i modelli semplici di universi basati sulla teoria delle stringhe, il che suggerisce che potrebbe valere in tutto il “paesaggio” di possibili universi che la teoria consente. Ma la regola viola due diffuse convinzioni sull’universo attuale: considera impossibile sia l’immagine standard dell’espansione attuale del cosmo, dominata dall’energia oscura, sia il modello principale della sua nascita esplosiva, la teoria nota come inflazione cosmica.

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  • Quest’anno, il secolare dibattito sul significato della meccanica quantistica è stato riacceso da diversi esperimenti, reali e mentali, che contribuiscono alla discussione sulla realtà in un universo probabilistico. La revisione critica della sempre più popolare “interpretazione dei molti mondi”, che ipotizza l’esistenza di un numero quasi infinito di universi, riproducono in parallelo tutte le possibili realtà consentite dalla meccanica quantistica. Per quanto riguarda i risultati da osservare nei prossimi anni, i fisici della materia condensata hanno trovato segni di un limite fondamentale di velocità in materiali quantistici e hanno riflettuto sulle teorie quantistiche recentemente proposte. L’esperimento MiniBooNE ha riportato possibili prove di un quarto tipo di neutrino, che, se verificato, rivoluzionerebbe la fisica.

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