La costante cosmologica fu introdotta la prima volta da Albert Einstein nella sua teoria della relatività generale per descrivere la staticità dell’Universo. Definita dallo stesso scienziato un errore la costante cosmologica ora torna in auge, questa volta con un nuovo metodo di calcolo che permetterebbe di spiegare l’energia oscura.
Fino ai primi anni del ‘900 si riteneva che l’Universo fosse statico caratterizzato quindi da uno spazio di volume finito ma illimitato. Il modello della teoria della relatività generale di Einstein però descriveva un Universo che tendeva al collasso, attratto dalla sua stessa forza di gravità.
Per correggere questa tendenza di Universo in movimento egli introdusse una costante, la costante cosmologica, corrispondente ad una forza repulsiva indipendente dalla materia che compensava la forza di attrazione gravitazionale.
Nel 1929 l’astrofisico Edwin Hubble, però, scoprì una relazione lineare tra le distanze delle galassie più vicine e la loro velocità rispetto alla Terra. Questa scoperta dimostrava che le galassie si allontanavano progressivamente l’una dall’altra (legge di Hubble) invalidando tutti i modelli fisici che rappresentavano un Universo statico ed immobile:
la costante cosmologica non era più necessaria, e proprio Einstein iniziò a considerarla un errore, eliminandola dalle proprie equazioni.
Il più grande errore di Einstein, qui un approfondimento:
Gli studiosi però non hanno mai abbandonato l’idea di riutilizzare questa costante. Infatti, anche in un modello in espansione è possibile prevedere una costante cosmologica positiva che potrebbe spiegare l’energia oscura: la densità di energia complessivamente immagazzinata nello spazio vuoto. Questa ipotetica forma di energia presente in tutto lo Spazio è una forza antigravitazionale che potrebbe definire l’attuale espansione accelerata dell’Universo.
Per anni si è cercato di calcolare sperimentalmente la costante ma i risultati sono sempre stati insoddisfacenti e lontani dalle previsioni teoriche. Oggi le cose sembrano prendere la strada giusta.
L’articolo pubblicato da Physics Letters B e redatto da Lucas Lombriser, assistente professore di fisica teorica all’Università di Ginevra, in Svizzera, propone un nuovo approccio per la valutazione delle equazioni sulla gravità. L’ipotesi è quella di considerare l’esistenza di regioni a noi invisibili, Multiversi, in cui le costanti gravitazionali fondamentali cambiano: se all’interno del nostro universo la costante gravitazionale non cambia può cambiare al di fuori di esso.
Lombriser aggiunge un’equazione a quella fondamentale della teoria della relatività generale mettendo in relazione la costante cosmologica e la materia presente nello spazio-tempo ottenendo così un valore molto vicino a quello rilevato dalle osservazioni sperimentali.
La conoscenza del valore della costante cosmologica potrebbe fornire elementi nuovi per comprendere l’intero Universo.
- On the cosmological constant problem (sciencedirect.com)
