La “dark matter” è una sorta di “espediente astrofisico” per spiegare come mai le teorie fisiche attuali non riescono a spiegare correttamente il comportamento delle galassie nell’universo; la teoria della “dark matter” suppone che esista “qualcosa di invisibile” nell’universo che aumenta l’attrazione gravitazionale tra le galassie; usualmente tradotta in italiano come “materia oscura”, in realtà la “dark matter” non è un “materiale scuro e quindi invisibile”, ma qualcosa di “oscuro” nel senso di “misterioso”.
In buona sostanza, non si sa ancora come funziona l’universo: le teorie ufficiali attuali riescono a spiegare a malapena il 4% del suo funzionamento. E quindi si è “inventata” la materia oscura.
Ma Dragan Slavkov Hajdukovic, fisico del CERN, non ci sta, e da tempo studia teorie alternative che permettano di spiegare come funziona l’universo senza scomodare fantomatiche materie invisibili; una delle sue teorie, di prossima pubblicazione e anticipata su Arxiv, tenta di spiegare questa anomalia tramite la polarizzazione della gravità. Si tratta di una teoria estremamente complicata, che “Le Scienze – Repubblica” tenta di spiegare/tradurre in questo modo:
“Possiamo considerare il nostro universo come una unione di due entità che interagiscono tra loro”, ha detto Hajdukovic. “La prima entità è la nostra materia ‘normale’, immerso nella seconda entità, il vuoto quantistico, considerato come un mare di diversi tipi di dipoli virtuali, tra cui i dipoli gravitazionali.”
In prossimità di stelle massicce e galassie i dipoli gravitazionali virtuali del vuoto quantistico possono essere polarizzati gravitazionalmente dalla materia barionica. Quando questi dipoli virtuali si allineano, producono un ulteriore campo gravitazionale in grado di sommarsi al campo gravitazionale prodotto da stelle e galassie.
Articolo originale su arxiv.org
Sembrerebbe cioè, in sostanza, un fenomeno simile alla magnetizzazione dei materiali ferromagnetici: essi sono formati da atomi disposti normalmente in modo disordinato, i cui effetti magnetici si annullano quindi l’uno con l’altro; ma se un oggetto di materiale ferromagnetico viene immerso in un campo magnetico esterno, i suoi atomi si “polarizzano”, ossia si orientano tutti nello stesso modo, “potenziandosi” a vicenda, e dando origine a un campo magnetico ben più forte di quello indotto esternamente.
Sembrerebbe di poter dire quindi che, secondo la teoria di Hajdukovic, il vuoto quantistico sarebbe come uno strano materiale che potremmo definire multimagnetico, nel senso che a seconda del campo che gli viene indotto (magnetico, elettrico, gravitazionale,…), potenzia il proprio campo di quel tipo (forse a questo si riferisce quando parla di “diversi tipi di dipoli virtuali”).
Ma tornando all’inesistente materia oscura
La teoria di Hajdukovic riuscirebbe ad “eliminarla” dalla teoria proprio per il fatto che la polarizzazione gravitazionale del vuoto quantistico (ossia l’allineamento di tutti i dipoli gravitazionali causati dalla gravità esterna indotta da una galassia) causa un contributo addizionale di gravità, che normalmente viene invece attribuito alla materia oscura.
Saranno però necessarie molte osservazioni e ulteriori studi, ammette Hajdukovic, per verificare la sua teoria.
Da notare che alla base di questa teoria sta l’assunzione che l’antimateria avrebbe carica gravitazionale opposta della materia comune; si tratta di una pura ipotesi di lavoro, tutta da verificare, in quanto non è infatti ancora stato possibile misurare con certezza gli effetti gravitazionali tra atomi o addirittura tra particelle subatomiche, perchè la forza gravitazionale è enormemente più debole di quella elettrica e magnetica, ed ha effetti evidenti solo quando si hanno grandissime quantità di atomi raggruppati insieme (persino un asteroide largo qualche km ha una gravità molto bassa, al punto da non riuscire ad assumere una forma sferica: solo lune e pianeti, larghi molte centinaia o migliaia di chilometri, riescono ad assumere forma sferica).
A maggior ragione, è ancora più difficile misurare gli effetti gravitazionali tra particelle di materia e di antimateria, che notoriamente, quando vengono in contatto, si annichilano producendo grandi quantità di energia.