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ENERGIA DI PUNTO ZERO: ALCUNI ASPETTI FISICI ED ASTROFISICI

    Fino a pochi decenni fa viaggiare nello spazio era considerato pura fantascienza. Oggi, invece, si indaga sulla fisica alla ricerca di conoscenze che permettano di compiere viaggi interstellari e recentemente qualcosa è comparso all'orizzonte.
    Per la prima volta, nell'agosto 1997, la NASA propose un progetto "The Breakthrough Propulsion Physics Program", allo scopo di trovare una tecnologia che trasformasse le fantascientifiche esplorazioni spaziali in pura e semplice realtà.
    Nel luglio del 1998, Advanced Concepts office at JPL e NASA Office of Space Science sponsorizzarono un seminario di quattro giorni a Caltech su "Robotic Interstellar Exploration in the Next Century", l'obiettivo era quello di invitare scienziati ed ingegneri a studiare il panorama delle possibili idee che, se fossero realizzabili, permetterebbero una missione spaziale pluridecennale oltre i confini del nostro sistema solare e fino al più vicino sistema stellare. L'attuale tecnologia missilistica non è in grado di fornire la necessaria propulsione, per risolvere questo problema sono state proposte diverse idee. Alcune soluzioni presentate sono basate sulle attuali conoscenze fisiche e tecnologiche, altre propongono di prendere in considerazioni una fisica alternativa che potrebbe emergere dallo studio dell'elettrodinamica del vuoto quantico, in altri termini dall'energia di punto zero, zpe.
    Questo concetto venne presentato per la prima volta al mondo scientifico da Planck, nel 1912, quando pubblicò la seconda teoria sullo spettro del corpo nero. Fu immediatamente adottato da Einstein e Stern per dimostrare che lo spettro di Planck poteva essere ricavato da considerazioni classiche.
    Tuttavia, il concetto di energia di punto zero trova la sua naturale collocazione nel formalismo dell'elettrodinamica quantistica dove le fluttuazioni di punto zero possono esistere anche in assenza di sorgenti di campo. Nonostante essa risulti essere la teoria più precisa, negli anni sono state sviluppate nuove strade da percorrere, tra esse l'elettrodinamica stocastica.
    Grazie all'effetto Casimir ed agli esperimenti condotti su di esso negli ultimi anni si è affermata l'idea che il campo elettromagnetico di punto zero non sia semplicemente un artefatto della meccanica quantistica, si tratterebbe di un'entità reale con molte implicazioni non solo nella tecnologia, ma anche sull'astrofisica. Questo punto di vista viene condiviso da molti ricercatori tra cui: Boyer, Puthoff, Rueda ed Haisch. Quest'ultimo, sulla base della fisica del vuoto quantico, ha individuato e proposto in diversi seminari quattro punti importanti che, se risolti, fornirebbero la tecnologia necessaria per affrontare l'esplorazione dello spazio: l'estrazione dell'energia, la produzione di una forza, la manipolazione dell'inerzia e della gravità.
    Infatti, se nell'universo vi fossero enormi quantità di energia di punto zero, si potrebbe pensare di generare forze repulsive o di estrarre enormi quantità di energia in qualunque punto dello spazio. La possibilità di manipolare la gravità e l'inerzia viene suggerita dall'ipotesi che esse abbiano origine dal campo di punto zero e quest'ultimo, in quanto campo elettromagnetico, potrebbe essere manipolato. Così, agendo sulla gravità si potrebbe ridurre il peso delle navicelle da lanciare, mentre, modificando l'inerzia e quindi l'accelerazione, si potrebbe risolvere il problema delle alte velocità necessarie per le esplorazioni interstellari.
    Essere in grado di fare quanto sopra esposto significherebbe aver dato una risposta ad alcuni quesiti di fondamentale importanza nella fisica:
    - Perchè la forza è data dal prodotto tra la massa e l'accelerazione nelle       equazioni del moto di Newton?
    - In che modo il campo gravitazionale produce una forza?
    - Perchè la massa inerziale e quella gravitazionale coincidono?
Le risposte potrebbero essere trovate nell'interazione del campo elettromagnetico del vuoto quantico con le particelle elementari, quarks ed elettroni, costituenti la materia. L'energia di punto zero potrebbe produrre un flusso di Rindler che sarebbe responsabile della creazione di una forza di reazione inerziale e del peso. Si fa notare che queste condiderazioni sono in accordo con i concetti ed il formalismo della relatività generale.
    Secondo l'elettrodinamica stocastica il campo elettromagnetico di punto zero può essere rappresentato come un'onda. Se essa si propaga lungo la geodetica è in grado di generare un flusso di Rindler che, agendo su un oggetto posto in prossimità di un campo gravitazionale, viene percepito come forza peso. Se l'oggetto viene accelerato dallo stesso flusso, ma in uno spazio libero, percepisce una forza inerziale che ovviamente risulta coincidente con quella gravitazionale, ciò costituirebbe una spiegazione del principio di equivalenza debole.
    Questo concetto potrebbe rivoluzionare la visione della fisica classica e non solo. Seguendo quest'ottica l'equazione del moto di Newton potrebbe essere derivata da quelle di Maxwell, quindi l'inerzia che per secoli è stata vista come una proprietà innata della materia risulterebbe una conseguenza della forza elettromagnetica.
     Anche la relazione tra la massa e l'energia di Einstein, che vede trasformare l'una equivalentemente nell'altra, può essere vista in modo alternativo. Essa potrebbe rappresentare l'energia che le fluttuazioni di punto zero inducono sulle particelle elementari, una concentrazione di tale energia associata ad un oggetto ne costituirebbe la massa.
     L'energia elettromagnetica di punto zero viene presa in considerazione anche dai cosmologi nel tentativo di risolvere il problema della costante cosmologica, ovvero, l'enorme differenza tra il valore sperimentale ed il suo valore teorico.
     Il termine cosmologico fu introdotto da Einstein quando, per la prima volta, applicò la relatività generale alla cosmologia. Nel suo ruolo originale, permetteva una soluzione omogenea delle equazioni di Einstein in presenza di materia e sotto l'ipotesi di un universo statico. Essa venne ritenuta superflua quando si scoprì l'espansione dell'universo. Da allora è stata più volte riconsiderata ed accantonata, ma oggi le si attribuisce una nuova importanza.
     Infatti, secondo alcuni teorici la costante cosmologica può essere interpretata come una misura dell'energia del vuoto. La densità di tale energia è data dalla somma di numerosi contributi apparentemente scorrelati, tra essi la densità di energia elettromagnetica di punto zero. Ognuno di questi contributi ha un'intensità maggiore rispetto al limite superiore della costante cosmologica. Questo potrebbe essere causato dall'incapacità di stimare i singoli valori, oppure, dalla mancata individuazione di qualche componente energetica o di qualche meccanismo fisico che annulli i diversi contributi. Comunque, l'importanza della costante cosmologica viene messa in evidenza da numerose osservazioni.

Dr. Angelo Petralia
- ENERGIA DI PUNTO ZERO: ALCUNI ASPETTI FISICI ED ASTROFISICI

-IL PROBLEMA DEL CORPO NERO

- L'ENERGIA DI PUNTO ZERO DI EINSTEIN

- L'ENERGIA DI PUNTO ZERO NELL'ELETTRODINAMICA QUANTISTICA

- L'EFFETTO CASIMIR

- MASSA INERZIALE E MASSA GRAVITAZIONALE

- L'INERZIA


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