Rilevate le onde gravitazionali previste da Einstein?

[jumpjack]

Sembra sia imminente la "rivelazione della rilevazione", ma non capisco bene le implicazioni:
http://www.repubblica.it/scienze/201...erso-81153592/

Magari riescono a capire anche come produrle, se riescono a rilevarle?

Cercate di non insudiciare il thread con battutine su star trek, sennò lo chiudono.

[djufuk87]

La scoperta sarebbe epocale perchè l'attuale fisica quantistica non è riuscita ancora ad integrare la gravità insieme alle altre 3 Interazioni fondamentali note.
Infatti la gravità è debolissima rispetto la forza nucleare forte, la forza nucleare debole e l'elettromagnetismo. Per questo motivo è stata sempre tralasciata in ambito subatomico, però quando si entra nel mondo "macroscopico" la gravità è la forza che tiene insieme il nostro sistema solare e le galassie.
Quindi trovare i gravitoni è fondamentale per creare una teoria unificata tra fisica quantistica e teoria della relatività di Einstein.

[jumpjack]

Originariamente inviato da djufuk87

La scoperta sarebbe epocale perchè l'attuale fisica quantistica non è riuscita ancora ad integrare la gravità insieme alle altre 3 Interazioni fondamentali note.
Infatti la gravità è debolissima rispetto la forza nucleare forte, la forza nucleare debole e l'elettromagnetismo. Per questo motivo è stata sempre tralasciata in ambito subatomico, però quando si entra nel mondo "macroscopico" la gravità è la forza che tiene insieme il nostro sistema solare e le galassie.
Quindi trovare i gravitoni è fondamentale per creare una teoria unificata tra fisica quantistica e teoria della relatività di Einstein.

Mi era venuto il dubbio che fosse questa la spiegazione, ma non capisco come "vedere" le "onde G" possa permettere di correlarle con le onde EM, visto che a livello di formule erano già state previste.

[bancodeipugni]

e soprattutto, rimanendo in ambiti più pratici, per arrivare a costruire un vettore che consenta di riprodurre la gravità terrestre per potersi spostare con un raggio d'azione decente nello spazio....

adesso non riusciamo neanche ad arrivare su marte, sarà il caso che cominciamo a preoccuparci: qui non potremo restare in eterno

[FunnyDwarf]

Originariamente inviato da jumpjack

Mi era venuto il dubbio che fosse questa la spiegazione, ma non capisco come "vedere" le "onde G" possa permettere di correlarle con le onde EM, visto che a livello di formule erano già state previste.

banalmente, dati sperimentali inediti fanno sempre comodo

Originariamente inviato da bancodeipugni

e soprattutto, rimanendo in ambiti più pratici, per arrivare a costruire un vettore che consenta di riprodurre la gravità terrestre per potersi spostare con un raggio d'azione decente nello spazio....

adesso non riusciamo neanche ad arrivare su marte, sarà il caso che cominciamo a preoccuparci: qui non potremo restare in eterno

see bonasèra

[frankytop]

Annunciata oggi ad Harvard la rilevazione degli effetti diretti delle onde gravitazionali sulla radiazione cosmica di fondo, l'eco fossile del big bang. La scoperta, effettuata grazie all'osservatorio BICEP in Antartide, conferma dal punto di vista sperimentale l'esistenza di questo tipo di onde previste dalla teoria della relatività generale di Einstein e rafforza la teoria cosmologica dell'inflazione, secondo cui l'universo appena nato avrebbe subito una rapidissima espansione.



Un'importante conferma sperimentale dell'esistenza delle onde gravitazionali generatesi nell'universo subito dopo il big bang è stata ottenuta grazie alle osservazioni del telescopio BICEP 2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), installato fra i ghiacci antartici presso la Amundsen–Scott South Pole Station.

Analizzando i dati raccolti dal telescopio, i ricercatori hanno infatti potuto effettuare una misurazione dell'impronta lasciata dalle onde gravitazionali sulla radiazione cosmica di fondo, o CMB, vale a dire ciò che resta della “prima luce” dell'universo, formatasi quando, circa 380.000 anni dopo il big bang, il caldissimo e denso plasma che lo costituiva si raffreddò abbastanza da permette la formazione degli atomi di idrogeno a partire da protoni ed elettroni, liberando come sottoprodotto di questo processo un'immensa quantità di fotoni.

La scoperta, annunciata questo pomeriggio in una conferenza stampa allo Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, permette per la prima volta di dare un'occhiata ai primissimi istanti successivi al big bang e vanno a rafforzare ulteriormente la teoria cosmologica dell'inflazione.

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Gli impianti di BICEP 2 in Antartide. (Cortesia BICEP-2 Project)

"Il risultato è stato ottenuto da un gruppo di ricerca serio, che conosco personalmente" è stato il commento a caldo di Paolo De Bernardis, della Sapienza Università di Roma, "e con un apparato molto valido; per questo non c'è da dubitare della correttezza dei dati pubblicati. Certo, come per ogni scoperta è bene che ci sia una conferma indipendente."

Se i dati di BICEP passeranno il vaglio della comunità scientifica, rappresenteranno infatti un punto di svolta nel campo della cosmologia e della fisica teorica e "un importante passo in avanti sulla strada dell'astronomia delle onde gravitazionali", come sottolinea un comunicato della eLISA Collaboration, "una nuova astronomia che fornirà una ricchezza di informazioni cosmologiche in tutto il suo spettro, dalle onde cosmologiche con periodo molto lungo studiate da BICEP alle onde molto corte prodotte da buchi neri e stelle di neutroni."

Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, la presenza di una massa nello spazio ne altera la struttura stessa “curvandolo”, come un foglio sottile su cui è poggiata una biglia; se poi questa massa accelera, ci saranno variazioni nel livello di curvatura, ossia la massa creerà increspature nello spazio-tempo che prendono il nome di onde gravitazionali.

Estremamente sfuggenti, le onde gravitazionali sono oggetto di ricerca fin dagli anni cinquanta, ma solo con la costruzione dei grandi interferometri come l'europeo VIRGO e lo statunitense LIGO c'è la concreta speranza di rilevarne direttamente il passaggio osservando gli effetti di interferenza su due raggi di luce laser che viaggiano lungo i due bracci dell'interferometro uno ortogonale all'altro.

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Mappa dellla radiazione cosmica di fondo ottenuta dalla missione Planck (cortesia ESA/Planck Collaboration)

Tuttavia, secondo la teoria dell'inflazione – per cui 10 alla meno 34 secondi dopo il big bang lo spazio-tempo ha sperimentato una violentissima espansione – c'è un altro modo per osservare, se non proprio le onde gravitazionali, quanto meno un loro effetto diretto: le onde gravitazionali generate da quella rapidissima espansione dovrebbero aver generato increspature dello spazio-tempo tali da influire sulla CMB che si muove in esso. Ed è esattamente quello che avrebbero osservato gli scienziati di BICEP, rilevando una vera e propria firma degli effetti di onde gravitazionali sulla radiazione cosmica di fondo, in particolare nella polarizzazione dei fotoni che la compongono.

"Per la prima volta si vede un segnale che secondo tutti i modelli teorici proviene da un attimo dopo il big bang: perché è l'effetto dell'inflazione cosmica; si tratta di un segnale piccolo, ma non piccolissimo" aggiunge De Bernardis. "Questo studio in sostanza ci ha detto dov'è il segnale e a quale livello, quindi c'è spazio per ulteriori misure, molto più precise, per esempio con strumenti più grandi o strumenti spaziali."

"Per quanto riguarda le onde gravitazionali, si tratta di una prova indiretta, di pari importanza dell'osservazione del segnale dalla pulsar binaria, che è valsa a Taylor e Hulse il premio Nobel per la fisica del 1993", commenta Stefano Vitale uni Trento, Trento Institute for Fundamental Phisycs and Application (TIFPA) - INFN. "Si tratta in ogni caso di una conferma dell'importanza delle onde gravitazionali per la conoscenza dell'universo: è un ulteriore passo verso l'astronomia gravitazionale, anche se il vero inizio di questo campo sperimentale sarà l'osservazione diretta delle onde gravitazionali."

L'impronta delle onde gravitazionali sull'eco del big bang - Le Scienze





Inflazione: c’è la prova

L’annuncio da Harvard non ha deluso: quelle rilevate dal telescopio antartico BICEP2, impresse nel segnale in polarizzazione del fondo cosmico a microonde, sono le impronte delle onde gravitazionali primordiali. Il livello di significatività, scrivono gli scienziati, è superiore a 5 sigma. Il commento del Presidente dell'INAF.

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Il pattern in polarizzazione rilevato da BICEP nella radiazione cosmica di fondo a microonde. Crediti: Harvard/CfA

Mai prima, nella storia dell’umanità, ci si era spinti così indietro nel tempo. Se la mappa della CMB era stata battezzata “la foto dell’universo neonato”, quella presentata al mondo pochi istanti fa da John Kovac, cosmologo della Harvard University, e dal resto del team dell’esperimento BICEP non la si può nemmeno definire un’ecografia del terzo mese: volendo restare in metafora, è piuttosto l’equivalente della linea viola del test di gravidanza. Il primo segnale possibile che qualcosa è accaduto. Quel qualcosa è il big bang, e le impronte che il telescopio antartico ha rilevato, debolmente impresse sotto forma “modi B” sul segnale in polarizzazione del fondo cosmico a microonde, sono le tracce del primissimo evento nella storia del nostro universo, avvenuto 10 alla meno 35 secondi dopo il big bang: l’inflazione.

L’attesa era tale che il server di streaming, al quale scienziati da tutto il mondo hanno provato a collegarsi per seguire l’annuncio in diretta webcast, non ha retto. Sembrano invece avere tutte le carte in regola per reggere i dati presentati: la significatività statistica del risultato, stando ai due articoli fatti circolare in anteprima, è superiore a 5 sigma. Insomma, è un signor risultato. «Se effettivamente è la vera misura, e non il frutto di un errore sistematico, è un risultato eccezionale», è il commento a caldo di Sara Ricciardi, cosmologa della collaborazione Planck e ricercatrice all’INAF-IASF Bologna. Certo è che si tratta d’un risultato inatteso, che sta lasciando quasi tutti a bocca aperta. Per cercare di comprenderne la portata, conviene ripercorrere alcune delle tappe principali di quest’avvincente avventura.

Dal big bang a oggi ci separano circa 14 miliardi di anni, ma la storia che ha condotto all’immenso risultato odierno – dal punto di vista scientifico, se verrà confermato, ha implicazioni paragonabili, se non addirittura superiori, a quelle della scoperta del bosone di Higgs – è molto più breve: compie proprio quest’anno esattamente mezzo secolo. E muove i primi passi non nel buio gelido della notte antartica, bensì sulla cima d’un dolce pendio – appena 116 metri – della contea di Monmouth, nel New Jersey: la collina di Crawford. È lì che trascorrono le giornate due ricercatori dei Bell Laboratories, Arno Penzias e Robert Wilson, inseguendo l’origine di uno strano rumore di sottofondo nel segnale della grande antenna a forma di tromba, sensibile alle microonde, installata sulla cima del colle. Ed è nel 1964 che i due giovani astrofisici, ascoltando i colleghi di Princeton presentare le loro ipotesi sulla radiazione di corpo nero nel fondo cosmico, hanno l’intuizione che li porterà a vincere nel 1978 il Nobel per la fisica: il fruscio che sporca le loro ricezioni e sì di fondo, ma non è un rumore: è il segnale con la esse maiuscola, il primo segnale elettromagnetico possibile. Viaggia più o meno indisturbato da quasi 14 miliardi di anni, e per la precisione da 380mila anni dopo il big bang: dall’istante in cui nuclei ed elettroni, combinandosi, hanno dato origine agli atomi, spalancando così la finestra che ha reso l’universo trasparente.

E prima? Già, se prima era tutto opaco, quel limite dei 380mila anni non rappresenta per definizione un muro invalicabile? Certo che lo è, almeno per le onde elettromagnetiche. Ma immerse in quel segnale potrebbero esserci le tracce di quanto accaduto in precedenza. E infatti, come scoprirà il satellite COBE all’inizio degli anni Novanta (portando ai suoi ideatori, John Mather e George Smoot, un altro doppio Nobel per la fisica), la radiazione di fondo cosmico a microonde (CMB) si rivela “anisotropa”: pervasa, cioè, da impercettibili fluttuazioni in temperatura. Fluttuazioni la cui distribuzione – rilevata in modo sempre più preciso da esperimenti su pallone, come Boomerang, e da telescopi spaziali come WMAP e Planck – rispecchia i grumi del brodo primordiale, ovvero le regioni nelle quali materia ed energia erano più o meno dense. E rappresenta dunque i semi di quelle che diventeranno, nel corso di miliardi di anni, sotto l’azione della forza di gravità, le strutture a grande scala dell’universo: ammassi di galassie e galassie. E quindi noi, in fondo in fondo.

Ma l’inflazione, allora? L’inflazione, questo stiramento di portata inimmaginabile (letteralmente: andrebbe oltre i confini dell’orizzonte degli eventi, ritengono i cosmologi) del tessuto dello spazio-tempo, sarebbe la responsabile della quasi completa uniformità della CMB. È a causa della sua azione distensiva che le fluttuazioni in densità sono così difficili da rilevare. Ma proprio per la sua violenza e subitaneità dovrebbe aver innescato, nel brodo primordiale, un maremoto gravitazionale di portata pazzesca. Pazzesca quanto? È esattamente su questo numero che si gioca la validità dei risultati presentati oggi a Harvard. Per essere rinvenibile nella CMB da un esperimento come BICEP 2 con un intervallo di confidenza attorno a 5 sigma (che, come ormai tutti sappiamo dal giorno dell’annuncio della scoperta del bosone di Higgs, per gli scienziati è il minimo sindacale), dev’essere stato un maremoto davvero impetuoso: in grado di generare onde “alte” più o meno il doppio, e qui il discorso si fa delicato, di quanto previsto dai modelli attuali in base ai dati raccolti da WMAP e Planck.

L’ampiezza delle onde, in questi casi, si calcola misurando il rapporto tra fluttuazioni tensoriali (quelle dei “modi B” primordiali, dovute alle onde gravitazionali) e fluttuazioni scalari (quelle in densità di cui abbiamo parlato poc’anzi). Gli esperimenti condotti fino a oggi, WMAP e Planck in testa, suggerivano un limite superiore, per questo rapporto, pari a circa 0,1. Ebbene, il numero trovato da BICEP – quello che sta facendo tremare parecchi polsi, quello con una significatività superiore a 5 sigma – è guarda caso praticamente il doppio: r = 0.2. «Se confermata, la curva nello spazio dei parametri mostrata oggi», va dritta al punto Daniela Paoletti, ricercatrice all’INAF IASF Bologna, «andrebbe a escludere moltissimi modelli d’inflazione al momento ammessi dai dati». Quali modelli? Lo spiega senza mezzi termini il responsabile dello strumento LFI di Planck, Reno Mandolesi, congratulandosi con il team di BICEP: «Risultato eccezionale. In bocca al lupo per il Nobel. Esistono limiti superiori, per il valore di r, che sono più bassi di questa detection: quelli pubblicati dalla collaborazione Planck nel 2013, sebbene non derivanti dalle misure di polarizzazione dei modi B. A questo punto si spalanca uno scenario di grande interesse, perché si potrebbe aprire un ulteriore problema nel modello standard lambda CDM o nei modelli di inflazione esistenti. I risultati attesi da Planck nel 2014 saranno importantissimi per capire in che direzione muoversi». Insomma, diciamo che per chi si occupa di cosmologia, nei prossimi mesi, ci sarà parecchio da divertirsi.

“Finalmente – dice il Presidente dell’INAF, Giovanni Bignami – abbiamo un’idea di come ha fatto l’Universo a diventare così grande così in fretta. Tutti hanno sempre creduto alla inflazione come l’unica soluzione possibile, ma averne una prova osservativa, anche se indiretta, è fantastico. Speriamo che sia vero, anche perchè, per buona misura, abbiamo avuto la conferma che le onde gravitazionali sono il modo di vedere l’Universo quando era invisibile, cioè opaco alla luce con la quale facciamo da sempre astronomia. Se confermato, un risultato stupendo, degno coronamento del lavoro europeo ed italiano con la missione spaziale Planck”.

http://www.youtube.com/watch?v=TFIPAFHXGsk

Inflazione: c’è la prova « MEDIA INAF

[bancodeipugni]

Originariamente inviato da FunnyDwarf

banalmente, dati sperimentali inediti fanno sempre comodo

see bonasèra

bonasera o no arriverà il momento in cui bisognerà arrivare a pensarci a trovare la soluzione di spostarsi autonomamente nello spazio altrimenti giocoforza si va incontro a estinzione certa

allora dopo si' bonanotte, altro che bonasera

[masand]

Originariamente inviato da bancodeipugni

bonasera o no arriverà il momento in cui bisognerà arrivare a pensarci a trovare la soluzione di spostarsi autonomamente nello spazio altrimenti giocoforza si va incontro a estinzione certa

allora dopo si' bonanotte, altro che bonasera

Solo questione di tempo.

Se uno pensa che ci siamo alzati in volo, in maniera decente da poco più di 100 anni, si può dire che, tutto sommato non siamo messi male.

Diamo tempo al tempo, magari non noi, e nemmeno i nostri figli, ma magari chissà che i nostri nipoti non vedano qualcosa di eccezionale

[djufuk87]

Se non ci estinguiamo prima da soli nel giro di qualche secolo inizieremo l'esplorazione spaziale...

Anche perchè prima o poi il nostro pianeta verrà distrutto o diventerà inabitabile.. quindi qualche alternativa va trovata.

[momo-racing]

Originariamente inviato da djufuk87

Se non ci estinguiamo prima da soli nel giro di qualche secolo inizieremo l'esplorazione spaziale...

Anche perchè prima o poi il nostro pianeta verrà distrutto o diventerà inabitabile.. quindi qualche alternativa va trovata.

prima o poi l'universo verrà distrutto. A quel punto che facciamo? alla fin fine si tratta solo di procrastinare e una volta che sono morto io a me che me frega se la razza umana campa ancora 10 milioni di anni o 10 anni?

[djufuk87]

Ma infatti, una volta che muori basta.. game over. Teoricamente la terra potrebbe venire disintegrata in questo istante e non cambierebbe nulla nell'universo.. La vita stessa (almeno per ora) un senso non ce l'ha.
Però l'istinto ci spinge a sopravvivere.. e sopravvivendo dobbiamo soddisfare la nostra sete di conoscenza (beh non tutti ce l'hanno... ).
Io stesso bramo le risposte alle domande più remote dell'umanità.. come si è formato l'universo, cosa c'era prima dell'inizio, se eventualmente c'è un inizio, se c'è un multiverso etc.. consapevole del fatto che morissi adesso tutto perderebbe senso.
Probabilmente non vivrò abbastanza a lungo per avere le risposte che cerco.. ma sono fiducioso comunque nei passi avanti che verranno fatti.

La scoperta delle onde gravitazionali (e spero successivamente dei relativi gravitoni) è un evento ECCEZIONALE, un mini passettino in avanti tra la futura (molto futura) integrazione della teoria di Einstein e la fisica quantistica.
Anche se secondo me qualcosa da rivedere c'è.. perchè non è vero che nell'universo non esiste nulla più veloce della luce. Bisogna infatti ancora indagare a fondo sulla correlazione quantistica.

[bancodeipugni]

la terra ha un countdown inevitabile dato dall'esaurimento dell'idrogeno del sole

ma la fine dell'uomo non coinciderebbe con la fine della terra: i cambiamenti climatici lo sterminerebbero ben prima...

già 10 milioni di anni la vedo dura... probabilmente 500000 sarebbero già troppi