Verità allo specchio

Verità allo specchio

(Bersani Greggio Fausto – 25 Marzo 2015)

(Prof. Fausto Bersani Greggio – Liceo Scientifico A. Volta Riccione (RN),

faustobersani@libero.it)

Senza principi di invarianza non potrebbero esistere leggi di natura.

Se le correlazioni fra eventi cambiassero di giorno in giorno e fossero

differenti in differenti punti dello spazio, sarebbe impossibile

scoprirle (E.P. Wigner, Proc. Intern. School of Phys. Enrico Fermi, 1964).

Il concetto di simmetria riveste un ruolo centrale in Fisica. In genere

diciamo che un sistema e’ simmetrico rispetto ad una data operazione

/trasformazione se, dopo averla compiuta, esso rimane identico o si

comporta allo stesso modo, ossia se segue la stessa legge o, per

meglio dire, se e’ ancora un sistema ammissibile dalle leggi che

conosciamo. La natura opera scelte sulla base di regole di

selezione che obbediscono a leggi di conservazione le quali,

a loro volta, riflettono una qualche simmetria. Ciò avviene

sia nel macro-universo sia nella fisica delle particelle, come

cercherò di descrivere in questo articolo.

Più nello specifico mi occuperò di alcune simmetrie discrete [1],

frutto di operazioni duali, ossia di operazioni che presentano

due azioni alternative, le conseguenze delle quali possono

essere controllate sperimentalmente. Attraverso un approccio

divulgativo possiamo giungere ad interessanti considerazioni

ed ipotesi inerenti ad alcuni interrogativi fondamentali della

cosmologia contemporanea.

 

• Parità (P)

• 
  

Operare una trasformazione di parità (P) significa far corrispondere

ad ogni sistema e ad ogni processo fisico un altro sistema ed un

altro processo ottenuti dai precedenti cambiando il segno di tutte

le sue coordinate spaziali, operando una sorta di riflessione in un

ipotetico specchio.

L’invarianza (simmetria) per tali trasformazioni implica che un

processo fisico ed il suo speculare sono indistinguibili.

     

                                             fig.1

L’importanza di questa operazione fu portata all’attenzione dei

fisici quando venne dimostrato che sia le forze elettromagnetiche

che quelle nucleari forti conservano la parità, ossia se avvengono

determinate reazioni, allora si osservano anche quelle ad esse speculari.

Indubbiamente l’idea risultò estremamente attraente e suggestiva non

solo per i fisici, ma anche per il vasto pubblico, coinvolgendo anche il

mondo dell’arte e della filosofia.

Tuttavia la natura spesso riserva delle sorprese e quando nel 1957

C. S. Wu mostrò, in un famoso esperimento, che la parità non è

conservata nel decadimento beta dei nuclei di Cobalto-60, regolato

dalle forze nucleari deboli, crollò un mito nella fisica delle particelle.

L’idea alla base di questo genere di esperimenti è alquanto semplice:

si realizzano due configurazioni sperimentali che sono una l’immagine

speculare dell’altra e se ne confrontano i risultati: se questi sono diversi,

abbiamo la prova inequivocabile della rottura della simmetria.

Questo è proprio quanto avvenne nell’esperimento ideato da C. S. Wu.

L’effetto del risultato sperimentale nella comunità scientifica fu

dirompente al punto che W. Pauli, in una lettera inviata a V. Weisskopf,

quando sul New York Times del gennaio 1957 apparve la notizia

dell’esperimento, scrisse ...“Ho superato il primo shock e mi sto rimettendo

dalla sorpresa. Si’, e’ stata un’esperienza drammatica … non conosco alcuna

buona risposta.”

• Coniugazione di carica (C)

In natura esiste un’altra simmetria, detta di coniugazione di carica (C), che

prevede l’esistenza, ben verificata, dell’antimateria, per cui ogni particella

elementare ha la propria antiparticella (…talvolta coincidenti…).

In sostanza l’operazione di coniugazione di carica consiste nello scambio di

una particella con la sua antiparticella.

In tal caso l’invarianza implica che un processo ed il suo coniugato di

carica seguono esattamente le stesse leggi.

                       

                                      fig.2 

Tuttavia ancora una volta,  ci  troviamo  di  fronte ad  una  simmetria

rispettata dalle interazioni nucleari forti e da quelle elettromagnetiche,

ma violata dalle interazioni nucleari deboli.

Ora accade però la particolarità che la forza debole viola la parità

in modo opposto nella materia rispetto all’antimateria, in modo che

se consideriamo insieme le due operazioni di simmetria (CP), allora

l’aspettativa è che l’intera operazione venga conservata.

In effetti fino al 1964 furono trovate prove sperimentali le quali

dimostravano che, nei casi in cui C e P risultavano separatamente

violate, le loro violazioni si compensavano in modo che CP rimanesse

conservata.

Tuttavia nel 1964, nei laboratori di Brookhaven, crollò definitivamente

anche il muro della simmetria CP: studiando alcuni processi di decadimenti

di una particella nota come mesone K, si osservò che anche CP risultava violata.

Piu’ tardi si trovera’ che pure i mesoni B presentano una violazione di CP.

Se fu uno choc scoprire che la parità P e la coniugazione di carica C erano

separatamente violate nelle interazioni deboli, ancora più inattesa fu la

scoperta della violazione di CP. Tuttavia, intorno al 1955,

venne dimostrato un teorema in grado di ristabilire una simmetria esatta,

universale, il cui valore venne rivalutato solo successivamente. Prima però

ci serve la conoscenza di un ulteriore tipo di simmetria.

• Inversione del tempo (T)

Un’invarianza per inversione del tempo (T) implica l’esistenza di una

simmetria per sostituzione della coordinata temporale t con – t.

 

                                                  

                                                    fig.3

Ad esempio se in una sequenza filmata vediamo una palla cadere

accelerando, proiettando il film all’inverso, vedremmo una palla

lanciata in aria che rallenta. Entrambe le situazioni sono fisicamente

realizzabili, quindi le equazioni del campo gravitazionale, così come

molte altre, sono simmetriche rispetto ad inversioni temporali.

 

• La super riflessione: il Teorema CPT

Il Teorema CPT (Luders 1954, Pauli 1956), dimostrato sotto ipotesi

poco restrittive [2], rappresenta uno specchio molto più generale

delle singole simmetrie che abbiamo trattato fino ad ora.

In forma semplificata possiamo dire che, dato un sistema in moto,

è possibile costruire un altro sistema scambiando la sinistra con la

destra, le particelle in antiparticelle ed infine invertendo il verso di

tutti i movimenti.

Il sistema così ottenuto è anch’esso fisicamente possibile: le leggi

fondamentali sono quindi invarianti rispetto alla riflessione CPT.

Un’interessante conseguenza di tale teorema riguarda una rilettura

in chiave moderna della teoria di Dirac sull’antimateria (1928),

teoria che se da un lato ebbe lo strordinario merito di ipotizzare

l’esistenza dell’antimateria, e quindi di condurre alla scoperta di

una nuova simmetria della natura, dall’altro tuttavia incontrò

non poche difficoltà circa il significato fisico da attribuire a “strani”

stati di energia negativa che comparivano, nelle soluzioni, accanto

a “normali” stati di energia positiva.

Stuckelberg (1941) e Feynman (1948) offrirono un’interpretazione

del problema partendo dalla considerazione che la descrizione di

un’antiparticella che si propaga in avanti nel tempo è identica alla

descrizione di una particella che si propaga all’indietro nel tempo.

Tutto ciò potrebbe apparire come un rimedio peggiore del male.

In realtà ci troviamo di fronte ad un risultato estremamente elegante

in  grado  di  spiegare in  modo semplice l’esistenza dell’antimateria,

stabilendo un’affascinante simmetria tra spazio e tempo.

Lo scambio di una particella con carica –q, avente energia negativa,

dal punto B al punto A viaggiante indietro nel tempo (t₂ > t₁), è del

tutto equivalente allo scambio di una particella da A ad B, quindi

viaggiante in avanti nel tempo, con energia positiva e carica opposta

+q (v. fig.4):

                                                        fig. 4

 

L’abbandono della postazione B da parte di una carica negativa al

fine di raggiungere la postazione A, crea una mancanza (lacuna)

di carica negativa in B, fenomeno del tutto analogo all’arrivo di una

carica positiva in tale punto.

Allo stesso modo,  l’arrivo  di  una  carica negativa in  A  può essere

interpretato come la partenza (e quindi di nuovo una lacuna) di una

carica positiva da tale punto.

Il medesimo ragionamento è facilmente estendibile anche all’energia.

La partenza di una particella con energia positiva crea una lacuna di

energia positiva in un dato punto, fenomeno equivalente all’arrivo,

nella medesima postazione, di una particella con energia negativa e

viceversa, la partenza di una carica con energia negativa determina

una lacuna di energia negativa, corrispettiva all’arrivo di una particella

con energia positiva.

L’esempio sopra descritto altro non è se non un’applicazione del Teorema CPT.

Il fatto rilevante consiste nella possibilità di dimostrare che tutte le interazioni fondamentali sono invarianti per trasformazioni CPT. Pertanto se esiste una violazione CP questa deve essere compensata da una violazione di T in modo tale che si ristabilisca l’invarianza complessiva di tutte e tre le operazioni.

Le stesse costanti universali più importanti in Fisica – G (costante di gravitazione universale), h (costante di Planck), c (velocità della luce nel vuoto) – sono CPT invarianti.

Dimensionalmente esse si presentano come combinazioni di potenze di spazio, tempo e massa:

[G] = [Lunghezza³ / (Massa · Tempo²)]

[h] = [Lunghezza² · Massa/Tempo]

[c] = [Lunghezza / Tempo]

L’operazione di inversione del tempo, come abbiamo visto in precedenza, comporta anche l’inversione dell’energia e, sulla base della teroria della Relatività, della massa.

Applicando contemporaneamente anche la riflessione delle lunghezze in un ipotetico specchio virtuale, è immediato verificare che i vari cambiamenti di segno, in ciascuna costante, si compensano perfettamente ristabilendo la simmetria CPT.

Come conseguenza è possibile dimostare con  qualche passaggio matematico,  che  le stesse interazioni fondamentali sono CPT invarianti.

L’invarianza CPT è una proprietà fondamentale delle teorie di campo quantistiche  e, ad oggi, nonostante le verifiche sperimentali molto accurate, non esiste alcun indizio circa la sua violazione. Come conseguenze del Teorema CPT, si ha, ad esempio, che ogni particella e la corrispondente antiparticella devono avere stessa massa, stessa vita media e stessi momenti magnetici.

 

• Nuove prospettive

Dai laboratori del CERN di Ginevra, alcuni anni fà, sono emersi alcuni interessanti risultati preliminari ottenuti dall’esperimento ALPHA sul comportamento gravitazionale dell’antimateria. I dati riguardano l’annichilazione di 434 atomi di anti-idrogeno raccolti nel periodo 2010-2011 [3].

Studiando le posizioni dove avvengono i processi di annichilazione degli anti-atomi al passare del tempo, sembra ci sia una tendenza media a spostarsi verso l’alto, fatto questo che significherebbe una repulsione gravitazionale (v. fig.5). 

                                                   

                                                       fig. 5

    I cerchi rossi mostrano le annichilazioni degli anti – atomi al passare del tempo, cioè man

       mano che la forza gravitazionale diventa più efficace. Il loro spostamento verso l'alto,

            procedendo verso la destra del grafico, potrebbe essere un indizio di un fenomeno

                                                     antigravitazionale.

 

 

Secondo un modello teorico proposto da Villata [4], esisterebbe una forza

repulsiva, antigravitazionale, nell’universo.

In sostanza, l’ipotesi è semplice: partendo dalla legge di gravitazione

universale di Newton, con la quale si determina la forza di attrazione

tra due corpi separati da una distanza r, 

                                                   

innanzi tutto si nota come l’interazione sia una diretta conseguenza della

presenza della massa, ragione per la quale anche l’antimateria ne sarà

coinvolta.

Una trasformazione CPT applicata alla legge di Newton di fatto cambia

il segno delle masse presenti nell’equazione facendole diventare di

antimateria. Due cambi di segno si elidono, e l’equazione rimane identica,

esprimendo così attrazione anche tra antimateria e antimateria. Si noti

che la distanza tra le masse è al quadrato e quindi invariante per riflessione

spaziale mentre la costante G, come abbiamo dimostrato, è essa stessa

CPT – invariante.

Ma se cambiamo segno ad una sola massa, e consideriamo quindi

l’interazione tra materia e antimateria, si presenta un solo cambio

di segno il quale convertirà l’originale attrazione in repulsione.

Come risultato finale si giungerebbe quindi ad una legge di gravitazione

universale generalizzata, in parte simile alla legge di Coulomb per le cariche

elettriche, 

                         

in cui il segno negativo si riferisce all’auto – attrazione gravitazionale,

materia – materia oppure antimateria – antimateria, mentre il segno

positivo indica la repulsione gravitazionale tra materia ed antimateria.

I problemi sperimentali in questi casi non sono mai irrilevanti

soprattutto in relazione al fatto che la forza gravitazionale è, fra le

quattro interazioni della natura, la più debole in assoluto.

Quando dobbiamo analizzare l’interazione gravitazionale tra due

particelle, la cosa si fa estremamente delicata: tant’è che solo

recentemente, al CERN, si è cominciato ad analizzare questa situazione,

resa difficile ovviamente anche dal fatto che generare e conservare

antimateria, anche per brevi intervalli di tempo, è molto complicato

e quel che si riesce a produrre si limita a poche anti-particelle.

Quindi è naturale che negli anni a venire sarà necessario lavorare per

ridurre l’incertezza sperimentale, aumentando la mole di dati e

migliorando la qualità dell’esperimento.

Tuttavia concedendoci qualche speculazione, seppure cautamente, non

si può non pensare che su scala cosmologica, la repulsione gravitazionale,

se venisse confermata, sarebbe una notizia di portata enorme: potrebbe

spiegare, ad esempio, la mancata reciproca annichilazione di complessi

isolati di materia ed antimateria, l’esistenza di vuoti osservati nella

distribuzione di cluster e supercluster di galassie nell’universo, su scale

dell’ordine di decine di megaparsec.

Tali vuoti potrebbero, come hanno sostenuto alcuni scienziati, essere

stati originati da fluttuazioni negative nella densità dell’universo primordiale,

le quali avrebbero agito come se avessero avuto di fatto una massa

gravitazionale negativa, respingendo la materia circostante e crescendo

come le più grandi strutture dell’Universo.

Questi nuovi scenari cosmologici potrebbero permettere di eliminare

anche la scomoda presenza della misteriosa energia oscura: secondo

quest’ultimo modello, esisterebbe infatti nell’universo una forza repulsiva,

antigravitazionale, originata proprio dall’effetto dell’interazione tra materia

e antimateria in grado di giustificare quindi anche l’accelerazione osservata

nell’espansione cosmica, a partire dalla fine degli anni ’90, studiando la

luminosità di alcune supernovae.

Se tutto ciò si dimostrasse corretto sarebbe un’ulteriore dimostrazione

dell’efficacia del Teorema CPT il quale si confermerebbe, ancora una volta,

una straordinaria simmetria universale.

Bibliografia

[1] Particelle, Carlo Franzinetti – Editori Riuniti (1982)

[2] Nuclei e particelle, Emilio Segrè – Ed. Zanichelli (1982)

[3] http://alpha.web.cern.ch/

[4] http://www.media.inaf.it/2013/05/13/come-lantigravita-fa-fare-a-meno-dellenergia-oscura/

 

 

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Verità allo specchio

(Bersani Greggio Fausto – 25 Marzo 2015)

(Prof. Fausto Bersani Greggio – Liceo Scientifico A. Volta Riccione (RN),

faustobersani@libero.it)

Senza principi di invarianza non potrebbero esistere leggi di natura.

Se le correlazioni fra eventi cambiassero di giorno in giorno e fossero

differenti in differenti punti dello spazio, sarebbe impossibile

scoprirle (E.P. Wigner, Proc. Intern. School of Phys. Enrico Fermi, 1964).

Il concetto di simmetria riveste un ruolo centrale in Fisica. In genere

diciamo che un sistema e’ simmetrico rispetto ad una data operazione

/trasformazione se, dopo averla compiuta, esso rimane identico o si

comporta allo stesso modo, ossia se segue la stessa legge o, per

meglio dire, se e’ ancora un sistema ammissibile dalle leggi che

conosciamo. La natura opera scelte sulla base di regole di

selezione che obbediscono a leggi di conservazione le quali,

a loro volta, riflettono una qualche simmetria. Ciò avviene

sia nel macro-universo sia nella fisica delle particelle, come

cercherò di descrivere in questo articolo.

Più nello specifico mi occuperò di alcune simmetrie discrete [1],

frutto di operazioni duali, ossia di operazioni che presentano

due azioni alternative, le conseguenze delle quali possono

essere controllate sperimentalmente. Attraverso un approccio

divulgativo possiamo giungere ad interessanti considerazioni

ed ipotesi inerenti ad alcuni interrogativi fondamentali della

cosmologia contemporanea.

 

• Parità (P)

• 
  

Operare una trasformazione di parità (P) significa far corrispondere

ad ogni sistema e ad ogni processo fisico un altro sistema ed un

altro processo ottenuti dai precedenti cambiando il segno di tutte

le sue coordinate spaziali, operando una sorta di riflessione in un

ipotetico specchio.

L’invarianza (simmetria) per tali trasformazioni implica che un

processo fisico ed il suo speculare sono indistinguibili.

     

                                             fig.1

L’importanza di questa operazione fu portata all’attenzione dei

fisici quando venne dimostrato che sia le forze elettromagnetiche

che quelle nucleari forti conservano la parità, ossia se avvengono

determinate reazioni, allora si osservano anche quelle ad esse speculari.

Indubbiamente l’idea risultò estremamente attraente e suggestiva non

solo per i fisici, ma anche per il vasto pubblico, coinvolgendo anche il

mondo dell’arte e della filosofia.

Tuttavia la natura spesso riserva delle sorprese e quando nel 1957

C. S. Wu mostrò, in un famoso esperimento, che la parità non è

conservata nel decadimento beta dei nuclei di Cobalto-60, regolato

dalle forze nucleari deboli, crollò un mito nella fisica delle particelle.

L’idea alla base di questo genere di esperimenti è alquanto semplice:

si realizzano due configurazioni sperimentali che sono una l’immagine

speculare dell’altra e se ne confrontano i risultati: se questi sono diversi,

abbiamo la prova inequivocabile della rottura della simmetria.

Questo è proprio quanto avvenne nell’esperimento ideato da C. S. Wu.

L’effetto del risultato sperimentale nella comunità scientifica fu

dirompente al punto che W. Pauli, in una lettera inviata a V. Weisskopf,

quando sul New York Times del gennaio 1957 apparve la notizia

dell’esperimento, scrisse ...“Ho superato il primo shock e mi sto rimettendo

dalla sorpresa. Si’, e’ stata un’esperienza drammatica … non conosco alcuna

buona risposta.”

• Coniugazione di carica (C)

In natura esiste un’altra simmetria, detta di coniugazione di carica (C), che

prevede l’esistenza, ben verificata, dell’antimateria, per cui ogni particella

elementare ha la propria antiparticella (…talvolta coincidenti…).

In sostanza l’operazione di coniugazione di carica consiste nello scambio di

una particella con la sua antiparticella.

In tal caso l’invarianza implica che un processo ed il suo coniugato di

carica seguono esattamente le stesse leggi.

                       

                                      fig.2 

Tuttavia ancora una volta,  ci  troviamo  di  fronte ad  una  simmetria

rispettata dalle interazioni nucleari forti e da quelle elettromagnetiche,

ma violata dalle interazioni nucleari deboli.

Ora accade però la particolarità che la forza debole viola la parità

in modo opposto nella materia rispetto all’antimateria, in modo che

se consideriamo insieme le due operazioni di simmetria (CP), allora

l’aspettativa è che l’intera operazione venga conservata.

In effetti fino al 1964 furono trovate prove sperimentali le quali

dimostravano che, nei casi in cui C e P risultavano separatamente

violate, le loro violazioni si compensavano in modo che CP rimanesse

conservata.

Tuttavia nel 1964, nei laboratori di Brookhaven, crollò definitivamente

anche il muro della simmetria CP: studiando alcuni processi di decadimenti

di una particella nota come mesone K, si osservò che anche CP risultava violata.

Piu’ tardi si trovera’ che pure i mesoni B presentano una violazione di CP.

Se fu uno choc scoprire che la parità P e la coniugazione di carica C erano

separatamente violate nelle interazioni deboli, ancora più inattesa fu la

scoperta della violazione di CP. Tuttavia, intorno al 1955,

venne dimostrato un teorema in grado di ristabilire una simmetria esatta,

universale, il cui valore venne rivalutato solo successivamente. Prima però

ci serve la conoscenza di un ulteriore tipo di simmetria.

• Inversione del tempo (T)

Un’invarianza per inversione del tempo (T) implica l’esistenza di una

simmetria per sostituzione della coordinata temporale t con – t.

 

                                                  

                                                    fig.3

Ad esempio se in una sequenza filmata vediamo una palla cadere

accelerando, proiettando il film all’inverso, vedremmo una palla

lanciata in aria che rallenta. Entrambe le situazioni sono fisicamente

realizzabili, quindi le equazioni del campo gravitazionale, così come

molte altre, sono simmetriche rispetto ad inversioni temporali.

 

• La super riflessione: il Teorema CPT

Il Teorema CPT (Luders 1954, Pauli 1956), dimostrato sotto ipotesi

poco restrittive [2], rappresenta uno specchio molto più generale

delle singole simmetrie che abbiamo trattato fino ad ora.

In forma semplificata possiamo dire che, dato un sistema in moto,

è possibile costruire un altro sistema scambiando la sinistra con la

destra, le particelle in antiparticelle ed infine invertendo il verso di

tutti i movimenti.

Il sistema così ottenuto è anch’esso fisicamente possibile: le leggi

fondamentali sono quindi invarianti rispetto alla riflessione CPT.

Un’interessante conseguenza di tale teorema riguarda una rilettura

in chiave moderna della teoria di Dirac sull’antimateria (1928),

teoria che se da un lato ebbe lo strordinario merito di ipotizzare

l’esistenza dell’antimateria, e quindi di condurre alla scoperta di

una nuova simmetria della natura, dall’altro tuttavia incontrò

non poche difficoltà circa il significato fisico da attribuire a “strani”

stati di energia negativa che comparivano, nelle soluzioni, accanto

a “normali” stati di energia positiva.

Stuckelberg (1941) e Feynman (1948) offrirono un’interpretazione

del problema partendo dalla considerazione che la descrizione di

un’antiparticella che si propaga in avanti nel tempo è identica alla

descrizione di una particella che si propaga all’indietro nel tempo.

Tutto ciò potrebbe apparire come un rimedio peggiore del male.

In realtà ci troviamo di fronte ad un risultato estremamente elegante

in  grado  di  spiegare in  modo semplice l’esistenza dell’antimateria,

stabilendo un’affascinante simmetria tra spazio e tempo.

Lo scambio di una particella con carica –q, avente energia negativa,

dal punto B al punto A viaggiante indietro nel tempo (t₂ > t₁), è del

tutto equivalente allo scambio di una particella da A ad B, quindi

viaggiante in avanti nel tempo, con energia positiva e carica opposta

+q (v. fig.4):

                                                        fig. 4

 

L’abbandono della postazione B da parte di una carica negativa al

fine di raggiungere la postazione A, crea una mancanza (lacuna)

di carica negativa in B, fenomeno del tutto analogo all’arrivo di una

carica positiva in tale punto.

Allo stesso modo,  l’arrivo  di  una  carica negativa in  A  può essere

interpretato come la partenza (e quindi di nuovo una lacuna) di una

carica positiva da tale punto.

Il medesimo ragionamento è facilmente estendibile anche all’energia.

La partenza di una particella con energia positiva crea una lacuna di

energia positiva in un dato punto, fenomeno equivalente all’arrivo,

nella medesima postazione, di una particella con energia negativa e

viceversa, la partenza di una carica con energia negativa determina

una lacuna di energia negativa, corrispettiva all’arrivo di una particella

con energia positiva.

L’esempio sopra descritto altro non è se non un’applicazione del Teorema CPT.

Il fatto rilevante consiste nella possibilità di dimostrare che tutte le interazioni fondamentali sono invarianti per trasformazioni CPT. Pertanto se esiste una violazione CP questa deve essere compensata da una violazione di T in modo tale che si ristabilisca l’invarianza complessiva di tutte e tre le operazioni.

Le stesse costanti universali più importanti in Fisica – G (costante di gravitazione universale), h (costante di Planck), c (velocità della luce nel vuoto) – sono CPT invarianti.

Dimensionalmente esse si presentano come combinazioni di potenze di spazio, tempo e massa:

[G] = [Lunghezza³ / (Massa · Tempo²)]

[h] = [Lunghezza² · Massa/Tempo]

[c] = [Lunghezza / Tempo]

L’operazione di inversione del tempo, come abbiamo visto in precedenza, comporta anche l’inversione dell’energia e, sulla base della teroria della Relatività, della massa.

Applicando contemporaneamente anche la riflessione delle lunghezze in un ipotetico specchio virtuale, è immediato verificare che i vari cambiamenti di segno, in ciascuna costante, si compensano perfettamente ristabilendo la simmetria CPT.

Come conseguenza è possibile dimostare con  qualche passaggio matematico,  che  le stesse interazioni fondamentali sono CPT invarianti.

L’invarianza CPT è una proprietà fondamentale delle teorie di campo quantistiche  e, ad oggi, nonostante le verifiche sperimentali molto accurate, non esiste alcun indizio circa la sua violazione. Come conseguenze del Teorema CPT, si ha, ad esempio, che ogni particella e la corrispondente antiparticella devono avere stessa massa, stessa vita media e stessi momenti magnetici.

 

• Nuove prospettive

Dai laboratori del CERN di Ginevra, alcuni anni fà, sono emersi alcuni interessanti risultati preliminari ottenuti dall’esperimento ALPHA sul comportamento gravitazionale dell’antimateria. I dati riguardano l’annichilazione di 434 atomi di anti-idrogeno raccolti nel periodo 2010-2011 [3].

Studiando le posizioni dove avvengono i processi di annichilazione degli anti-atomi al passare del tempo, sembra ci sia una tendenza media a spostarsi verso l’alto, fatto questo che significherebbe una repulsione gravitazionale (v. fig.5). 

                                                   

                                                       fig. 5

    I cerchi rossi mostrano le annichilazioni degli anti – atomi al passare del tempo, cioè man

       mano che la forza gravitazionale diventa più efficace. Il loro spostamento verso l'alto,

            procedendo verso la destra del grafico, potrebbe essere un indizio di un fenomeno

                                                     antigravitazionale.

 

 

Secondo un modello teorico proposto da Villata [4], esisterebbe una forza

repulsiva, antigravitazionale, nell’universo.

In sostanza, l’ipotesi è semplice: partendo dalla legge di gravitazione

universale di Newton, con la quale si determina la forza di attrazione

tra due corpi separati da una distanza r, 

                                                   

innanzi tutto si nota come l’interazione sia una diretta conseguenza della

presenza della massa, ragione per la quale anche l’antimateria ne sarà

coinvolta.

Una trasformazione CPT applicata alla legge di Newton di fatto cambia

il segno delle masse presenti nell’equazione facendole diventare di

antimateria. Due cambi di segno si elidono, e l’equazione rimane identica,

esprimendo così attrazione anche tra antimateria e antimateria. Si noti

che la distanza tra le masse è al quadrato e quindi invariante per riflessione

spaziale mentre la costante G, come abbiamo dimostrato, è essa stessa

CPT – invariante.

Ma se cambiamo segno ad una sola massa, e consideriamo quindi

l’interazione tra materia e antimateria, si presenta un solo cambio

di segno il quale convertirà l’originale attrazione in repulsione.

Come risultato finale si giungerebbe quindi ad una legge di gravitazione

universale generalizzata, in parte simile alla legge di Coulomb per le cariche

elettriche, 

                         

in cui il segno negativo si riferisce all’auto – attrazione gravitazionale,

materia – materia oppure antimateria – antimateria, mentre il segno

positivo indica la repulsione gravitazionale tra materia ed antimateria.

I problemi sperimentali in questi casi non sono mai irrilevanti

soprattutto in relazione al fatto che la forza gravitazionale è, fra le

quattro interazioni della natura, la più debole in assoluto.

Quando dobbiamo analizzare l’interazione gravitazionale tra due

particelle, la cosa si fa estremamente delicata: tant’è che solo

recentemente, al CERN, si è cominciato ad analizzare questa situazione,

resa difficile ovviamente anche dal fatto che generare e conservare

antimateria, anche per brevi intervalli di tempo, è molto complicato

e quel che si riesce a produrre si limita a poche anti-particelle.

Quindi è naturale che negli anni a venire sarà necessario lavorare per

ridurre l’incertezza sperimentale, aumentando la mole di dati e

migliorando la qualità dell’esperimento.

Tuttavia concedendoci qualche speculazione, seppure cautamente, non

si può non pensare che su scala cosmologica, la repulsione gravitazionale,

se venisse confermata, sarebbe una notizia di portata enorme: potrebbe

spiegare, ad esempio, la mancata reciproca annichilazione di complessi

isolati di materia ed antimateria, l’esistenza di vuoti osservati nella

distribuzione di cluster e supercluster di galassie nell’universo, su scale

dell’ordine di decine di megaparsec.

Tali vuoti potrebbero, come hanno sostenuto alcuni scienziati, essere

stati originati da fluttuazioni negative nella densità dell’universo primordiale,

le quali avrebbero agito come se avessero avuto di fatto una massa

gravitazionale negativa, respingendo la materia circostante e crescendo

come le più grandi strutture dell’Universo.

Questi nuovi scenari cosmologici potrebbero permettere di eliminare

anche la scomoda presenza della misteriosa energia oscura: secondo

quest’ultimo modello, esisterebbe infatti nell’universo una forza repulsiva,

antigravitazionale, originata proprio dall’effetto dell’interazione tra materia

e antimateria in grado di giustificare quindi anche l’accelerazione osservata

nell’espansione cosmica, a partire dalla fine degli anni ’90, studiando la

luminosità di alcune supernovae.

Se tutto ciò si dimostrasse corretto sarebbe un’ulteriore dimostrazione

dell’efficacia del Teorema CPT il quale si confermerebbe, ancora una volta,

una straordinaria simmetria universale.

Bibliografia

[1] Particelle, Carlo Franzinetti – Editori Riuniti (1982)

[2] Nuclei e particelle, Emilio Segrè – Ed. Zanichelli (1982)

[3] http://alpha.web.cern.ch/

[4] http://www.media.inaf.it/2013/05/13/come-lantigravita-fa-fare-a-meno-dellenergia-oscura/

 

 

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A Cuore Aperto

 

Non c’è affatto casualità nei punti interrogativi seguenti il

fonema egizio per “cuore”, ma è il modo più corretto per

indicare quello che a mio avviso potrebbe essere uno degli

errori di traduzione dagli effetti devastanti e ritardanti,

almeno per quello che riguarda le ricostruzioni etimologiche.

Lo esprimerò con le parole più semplici che riesco a trovare:

“ciò che nelle traduzioni viene tradotto come lettera “ i “

non è corretto, tale valore fonetico andrebbe sostituito con la

lettera “L” “.

A rigor di logica, tale nuova traduzione meritava di essere

presa in considerazione dagli esperti di linguistica, soprattutto

nelle comparazioni lessicali; il motivo risiede proprio nello

schema sopra proposto, dove il CUORE viene espresso attraverso

lessemi simili da due scritture che si sono sviluppate nella

mezzaluna fertile (seppur in epoche distinte), lessemi che hanno

due componenti comuni, LB, mentre quello egizio viene indicato

con IB.

Quindi c’erano i margini per proporre tale nuova traduzione.

Naturalmente non si tratta di un caso isolato, così come non si

tratta di casualità: ad esempio se si prende il lessema semitico

per LUNA e lo si raffronta con l’equiparato egizio, ci si rende

conto che questa nuova traduzione ha buoni motivi di esistere ,

ovvero il geroglifico  corrisponde alla lettera “ELLE”,

soddisfacendo con un equiparato fonetico il significato del

lessema stesso sia per il CUORE che per la LUNA.

Ovviamente tale reinterpretazione troverà delle resistenze,

le quali dovranno confrontarsi con una gran mole di “indizi”

che ho raccolto e che sto ancora raccogliendo.

Nel proseguo di questo articolo illustrerò quello che per pochi

tratti è il frutto di un processo reversibile, ovvero partendo da

lessemi latini o greci, e tenendo presente che ci sono buone

probabilità che esista questa ELLE mascherata da “i”,

sottolineando tutte le corrispondenze, dopodiché sarà solo

questione di buon senso lasciata ai lettori. 

Potrà risultare come un esperimento condotto con

approssimazione, eppure mi premeva molto proporlo perché,

sia le sue origini egizie sia la probabile acquisizione latina,

sono aggrappate ad un significato onomatopeico: CANE e LUPO,

oltre ad essere appartenenti alla stessa famiglia, condividono

anche aspetti comportamentali tra cui l’ ULULATO.

In genere non si indica così il verso del cane, ma la musica ed il

canto dei due animali sono i medesimi.

 

Ma ora andremo a visitare i più convincenti, tenendo presente che,

oltre al precedente LW, era già di buon auspicio il GAW dello

scorso articolo (GAUDERE), tenendo conto del cambio letterale

(I -----> ELLE) proposto .

 

 

Quest’ultimo appagato, in miglior modo dal termine italiano LATTE,

trova una giustificazione interna e propria della lingua egizia, qualcosa

che a mio modo di vedere diventa evidente e si materializza in seguito: 

 

Naturalmente per LT padre il “sostiene” indica colui che porta il cibo,

o colui che sostiene la famiglia; tra l’altro è presente sempre un’altra

traduzione di LT che corrisponde a “schiena, dorso” anche in questo

caso chiaro riferimento al sorreggere, sostenere o portare. 

 

 

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Il Nibizionario: possibili alternative nella comparazione lessicale di antiche lingue

 

BRADuttore XVII 

 

Premetto, per evitare equivoci, che il contenuto di questo 
articolo non è destinato in alcun modo a criticare le scienze 
o la comunità scientifica nel senso più ampio, tuttavia, visto 
il mio interesse perle materie che riguardano le antiche civiltà, 
non posso fare a meno di esprimere perplessità e disorienta- 
mento di fronte ad una difesa ad oltranza, portata avanti da 
frange estreme dell’ortodossia, che soffocao tenta di soffocare 
tutte quelle iniziative,tutte quelle nuove proposte, tutti quei 
lavori esterni ai corridoi accademici che promuovono“idee” 
alternative e che almeno meritano seri approfondimenti ed 
una sufficiente dose di elasticità nelle valutazioni.
L’articolo sarà destinato esclusivamente ad una comparazione 
lessicale, date per certe ed assodate dagli etimologisti e da chi 
si occupa di linguistica, ed è giusto che i lettori sappiano che 
l’autore non è qualificato in tali discipline.
 

LA GOCCIA CHE FA TRABOCCARE IL VASO

 
Molti sono al corrente del fatto che la comparazione linguistica 
tende ad individuare una “sorgente” delle lingue europee in una 
matrice protoindoeuropea, e che molte delle etimologie fanno 
riferimento alla lingua sanscrita, personalmente per intuito sono  
stato sempre riluttante a tali teorie, ed il motivo risiede soprattutto  
in quello che la lingua è, ovvero uno strumento.
Lo strumento che ci permette di comunicare, uno strumento che  
evolve alla pari del progredire della civiltà che usa la stessa lingua,  
e qui nasce il primo dilemma, perché gettando lo sguardo verso le  
antiche civiltà non si può fare a meno di notare che la mezzaluna  
fertile ha vissuto uno sviluppo enorme in qualsiasi ambito, che si  
parli di costruzioni, agricoltura, religione, scienze, arte, senza  
dubbio nella suddetta area c’è stato un salto nel progredire, che  
questo sia avvenuto anche per mezzo delle lingue, e che le lingue  
sono a loro volta rimaste influenzate da questi grandi mutamenti.
Perché allora privilegiare il protoindoeuropeo?
Nella mezzaluna fertile compaiono due lingue, il sumero e l’egizio  
che dagli etimologisti sembrano non essere prese in considerazione.
Perché non basarsi sulle forme scritte?
Seppur il sumero e l’egizio siano le lingue più antiche per attestazione,  
per reperti che confermano questa longevità, viene a loro preferita  
una matrice molto posteriore per attestazione,naturalmente ricordo  
ai lettori che stiamo parlando delle origini etimologiche.
Gli schemi che proporrò non sono per nulla impegnativi ed evitano  
noiosi giri di parole.
  
 
 Per comodità è stato elaborato da una voce Wikipedia, nonostante 
ciò è abbastanza chiaro che nell’etimologia di PYRGOS (torre) 
ci si affida ad una matrice originaria che dovrebbe corrispondere 
alla parola “elevato” o “elevazione”, direi inoltre che il termine 
“originario” si discosta un pochino anche foneticamente.
Quindi mi sento di proporre il mio percorso etimologico 
che tende ad identificare una matrice originaria in due 
lessemi egizi, due perché si tiene in considerazione una
 possibile parola composta.
 Elenco i motivi per cui la ritengo più valida:
	
	conoscendo i trascorsi egizi anche come navigatori,
	la Grecia potrebbe essere stata una tappa di routine.
 	la sorgente ha una componente (pr) che riguarda
	espressamente un edificio, cosa che evidentemente  	
	non è presente nella etimologia della precedente pagina.
 	
	nella sorgente, il secondo termine (gaw) meglio	
	rappresenta una reazione emotiva conseguente alla  	
	visione di una torre o di una presenza sulla torre.
 
Oltretutto il termine GAW (MANCANZA DI RESPIRO) ha un 
riflesso di non poco conto, perché ritengo plausibile che esso 
sia la sorgente di un lessema latino: GAUDERE,  il quale,  a 
differenza del GAIO greco, meglio ricalca, meglio rappresenta  
quella piacevolezza, quella felicità conseguente ad emozionanti  
e palpitanti “situazioni”, o almeno lo è per noi italiani.
 
Tornando alla etimologia protoindoeuropea mi sento di mettere  
in evidenza anche una contrapposizione intestina degli etimologisti 
che è totalmente paradossale.
Mentre per le pyramidi (in greco) si tende a privilegiare ed 
evidenziare un collegamento con il fuoco (pyros) non accade  
lo stesso per pyrgo, dove senza battere ciglio si individua  
subito la matrice protoindoeuropea che sta per “elevato”,  
eppure sono due costruzioni, due edifici, ed andrebbero 
cercate similitudini soprattutto in tal senso.
 
 Allora perché questa tappa intermedia?
Sarà forse ispirata dall’astrologia?
Senza contare che viene scartata categoricamente per la  
 piramide una etimologia egizia, i cui lessemi:
 PR casa,                                                 
 PT cielo,
 Peremus altezza della piramide,
 PA volare,
 PT cielo,
 nouPHAR (nynphaeaceae)  
 raccolgono tutti il concetto di elevazione, di cui alcuni  
 espressamente legati agli edifici, altri, come la nouphar,  
sono ricollegabili all’elevazione abbinata ad una cosa semplice  
e  naturalmente  bella,  che chiaramente sottintende  
il FIORE CHE SI ELEVA SULL’ACQUA.
 
Questo breve articolo sarà seguito da altri, dove per mezzo  
dei lessemi egizi si giungerà ai lessemi di latino, greco,  
ebraico, sumero con estrema facilità,
rafforzando gradualmente una ipotesi di diffusione linguistica
nel bacino mediterraneo che si contrappone a quella ufficialmente accettata.
 

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