L’interazione gravitazionale tra due oggetti è significativa solo quando questi hanno una massa elevata e la forza di questa interazione dipende anche dalla loro distanza reciproca. Verso la fine degli anni ’80, i ricercatori hanno delineato il potenziale impatto di una quinta forza, operante a una distanza di circa 100 metri, a seguito di una revisione dei risultati degli esperimenti condotti da Loránd Eötvös all’inizio del secolo

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Il campo della fisica fondamentale presenta ancora numerose domande senza risposta sulla forza di gravità. Per rispondere a queste domande, sarà in futuro necessario condurre esperimenti con un maggior grado di complessità. Un team di fisici dell’Università della California, Berkeley ha condotto un esperimento (con un articolo pubblicato su The Science a luglio 2024) per indagare sulle potenziali discrepanze rispetto alla teoria della gravità accettata tuttora. Tutte le deviazioni riscontrate durante l’esperimento potrebbero quindi facilitare una comprensione più profonda dell’energia oscura, della gravità e della Teoria del Tutto.

Le incongruenze che fanno pensare alla presenza di una quinta forza

Sommariamente, i ricercatori non hanno rilevato alcuna incongruenza con la teoria della gravità di Newton, anche se un maggiore approfondimento dell’esperimento fornisce prove per corroborare o confutare quadri teorici come un‘ipotetica “quinta forza” mediata dalle cosiddette particelle “camaleonte” o “simmetrone”, che potrebbero spiegare l’energia oscura.

Le particelle camaleonte e la spiegazione dell’energia oscura

Il camaleonte è un’ipotetica particella scalare che si accoppia alla materia in modo più debole della gravità. È stato ipotizzato che sia una possibile candidata alla genesi dell’energia oscura. A causa di un’autointerazione non lineare, la massa effettiva della particella varia, aumentando con la densità di energia dell’ambiente. Di conseguenza, si prevede che la portata della forza mediata dalla particella sia molto piccola nelle regioni ad alta densità (ad esempio, sulla Terra, dove è inferiore a 1 mm), ma molto più grande nelle regioni intergalattiche a bassa densità. Nel cosmo più ampio, i modelli camaleontici prevedono un intervallo fino a diverse migliaia di parsec. A causa della massa variabile della particella, l’ipotetica quinta forza mediata dal camaleonte è in grado di eludere la velocità della luce.

Cos’é la quinta forza

Nel campo della fisica, il termine “quinta forza” è usato per descrivere un’ipotetica interazione che è nota per esistere accanto alle quattro interazioni fondamentali attualmente accettate come fondamentali. È stato ipotizzato che questa nuova forza, legata alla massa, abbia un’intensità approssimativamente equivalente a quella della gravità. Sarebbe quindi molto più debole dell’interazione elettromagnetica o delle forze nucleari, con un raggio d’azione che va da meno di un millimetro a scale cosmiche. La verifica di questa nuova forza è difficile a causa della natura estremamente debole della gravità.

Le teorie attuali sull’esistenza della quinta forza

L’interazione gravitazionale tra due oggetti diventa significativa solo quando questi possiedono una massa elevata e la forza di questa interazione dipende anche dalla loro distanza reciproca. Per valutare l’interazione gravitazionale tra oggetti piccoli rispetto alla Terra è quindi necessario utilizzare strumenti di misura molto precisi. Verso la fine degli anni ’80, l’impatto di una quinta forza, operante a una distanza di circa 100 metri, è stato delineato da alcuni ricercatori che stavano riesaminando i risultati degli esperimenti condotti da Loránd Eötvös all’inizio del secolo. L’ipotesi era che la forza fosse legata all’ipercarica. Gli esperimenti successivi non hanno replicato i risultati iniziali, portando al consenso sul fatto che non ci sarebbero prove a sostegno dell’esistenza di una quinta forza. Almeno per il momento.

Author: Claudia Sistelli

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