Viviamo in un ologramma? Un nuovo esperimento cercherà la risposta

In quante dimensioni viviamo? Secondo la teoria delle stringhe, potrebbero essere addirittura una decina. Ma una nuova ipotesi potrebbe dimostrare che viviamo in un mondo bidimensionale, un'illusione. Foto Fermilab.
Il confine tra fisica e fantascienza si sta facendo sempre più incerto. Qualche settimana fa ne è arrivata la conferma: secondo alcuni fisici, il nostro universo potrebbe essere un semplice ologramma a due dimensioni. Per far luce su questo mistero, l'acceleratore di particelle Fermi è stato riattivato per raccogliere i dati.
Quando guardiamo lo schermo di un televisore vediamo un mondo che ci appare tridimensionale. Tuttavia, è solo un'illusione: ciò che vediamo, qualunque cosa sia, è limitato alle due dimensioni dello schermo. Secondo i fisici, questo sarebbe il paragone che meglio spiegherebbe il concetto dell'ologramma universale. In sostanza, le tre dimensioni in cui pensiamo di vivere sarebbero solo un'illusione.

Il Fermilab ha raggiunto la sua massima potenza e raccoglierà dati e misurazioni fino al 2015. Foto Fermilab.
Per trovare la risposta a questo mistero quasi paradossale, i fisici si sono rivolti al laboratorio nazionale statunitense Fermi del Dipartimento di Energia, dove hanno inaugurato un esperimento chiamato Holometer, traducibile in "olometro".
«Come i personaggi di uno show televisivo non dubiterebbero mai che il loro mondo 3D possa esistere solamente su uno schermo 2D,» si legge nel comunicato stampa diffuso dal Fermilab, «nemmeno a noi verrebbe il dubbio che il nostro spazio 3D possa essere solo un'illusione.»
Se vi avvicinate allo schermo del vostro televisore, o a quello di qualunque dispositivo stiate usando per leggere queste parole, noterete dei piccoli puntini, i pixel. I pixel sono informazioni talmente piccole che, viste anche solo da qualche centimetro di distanza, appaiono come una massa uniforme.
Gli scienziati sospettano che l'informazione dell'universo sia raccolta in punti simili ai pixel dei nostri dispositivi. Questi pixel di spazio sarebbero però bilioni e bilioni di volte più piccoli di un atomo – in metri, un valore con 35 zeri dopo la virgola. Questa lunghezza viene definita la lunghezza di Planck, cioè il limite oltre il quale il concetto stesso di lunghezza perde significato.
«Vogliamo capire se lo spaziotempo è un sistema quantistico come la materia,» spiega Craig Hogan, direttore dell'acceleratore Fermi e padre della teoria dell'universo olografico. «Se troveremo qualcosa, il concetto di spazio che abbiamo usato per migliaia di anni cambierà completamente.»
Secondo la teoria quantistica, è impossibile conoscere sia la posizione che la velocità di una particella subatomica. Se lo spazio fosse composto da pixel bidimensionali con informazioni limitate sulla precisa posizione di un oggetto, allora anche lo spazio cadrebbe nella stessa incertezza.
Nel 2009, l'interferometro tedesco GEO600 aveva iniziato a raccogliere dati, alla ricerca di onde gravitazionali. Secondo Einstein, il tessuto dello spaziotempo è sensibile alla gravità: i corpi più massicci dovrebbero quindi creare delle onde simili a quelle del mare.
Un interferometro consiste in un raggio laser che viene diviso in due. Se un'onda gravitazionale dovesse attraversare la Terra in quel momento, i due raggi si allontanerebbero tra di loro. La differenza sarebbe microscopica, ma questi strumenti hanno una capacità incredibile: possono rilevare il movimento di un atomo distante quanto il Sole.
L'esperimento non riuscì a osservare onde gravitazionali, ma scoprì un rumore di sottofondo ancor più misterioso. Hogan riuscì a spiegarlo, attribuendogli la natura di fluttuazioni quantistiche. Tuttavia, queste fluttuazioni erano ben più grandi della lunghezza di Planck: da qui la teoria che fossero in origine comparse alla lunghezza di Planck e che fossero poi state ingrandite direttamente dall'orizzonte degli eventi dell'universo da una proiezione olografica.
L'Olometro del Fermilab è ora operativo al cento percento, con i suoi quattro raggi laser di un kilowatt (l'equivalente di circa 200 mila puntatori laser l'uno) che corrono lungo altrettanti corridoi lunghi 40 metri ciascuno.
Si pensa che questo rumore, definito rumore olografico, sia presente a tutte le frequenze, ma, per eliminare molti possibili sorgenti artificiali di disturbo, il Fermilab opererà a frequenze elevatissime, addirittura troppo elevate per interferire con la materia normale.
«Se dovessimo scoprire un rumore impossibile da eliminare, potremmo aver scoperto qualcosa di fondamentale della natura – un rumore proveniente dallo spaziotempo,» spiega Aaron Chou del Fermilab. «È un grande momento per la scienza. Un risultato positivo aprirebbe un nuovo ciclo di fisica.»
Viviamo in un ologramma? Un nuovo esperimento cercherà la risposta Viviamo in un ologramma? Un nuovo esperimento cercherà la risposta Reviewed by Pietro Capuozzo on 7.9.14 Rating: 5
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