Rilevate onde gravitazionali

[tino77]

Prossimo nobel per la fisica? Lunedì conferenza stampa: pare abbiano finalmente rilevato le onde gravitazionali.

Link1 (http://www.theguardian.com/science/2014/mar/14/gravitational-waves-big-bang-universe-bicep)

Link2 (http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=42751)

[Valerio Ricciardi]

C'è anche oggi un articolo in italiano sul sito di Repubblica:

http://www.repubblica.it/scienze/2014/03/16/news/onde_gravitazionali_vagiti_universo-81153592/?ref=HRERO-1

[Gaetano M.]

Mi piacerebbe capire il ragionamento, anche solo in parte e spero che magari un R. Penrose dica la sua su questa scoperta.
Noi abbiamo dei segnali che hanno viaggiato attraverso le galassie per 13,8 miliardi di anni e qualcuno ci dice che questa polarizzazione che viene individuata è una dimostrazione delle onde gravitazionali...
a me sembra tutto molto ottimistico:biggrin:

[Gaetano M.]

Questa spiegazione mi sembra interessante: http://astronomicamens.wordpress.com/2014/03/19/le-tracce-dellinflazione-impresse-nella-radiazione-cosmica-di-fondo/

[Gaetano M.]

Cominciano i "distinguo": http://www.lescienze.it/news/2014/03/19/news/dubitare_inflazione_onde_gravitazionali-2059952/

[Francesca Diodati]

Mi piacerebbe capire il ragionamento, anche solo in parte e spero che magari un R. Penrose dica la sua su questa scoperta.
Noi abbiamo dei segnali che hanno viaggiato attraverso le galassie per 13,8 miliardi di anni e qualcuno ci dice che questa polarizzazione che viene individuata è una dimostrazione delle onde gravitazionali...
a me sembra tutto molto ottimistico:biggrin:
Gaetano, ammetto che mi sono venuti i tuoi stessi dubbi! Come facciamo a essere veramente certi che si tratti proprio di onde gravitazionali? Ma forse per gli scienziati è facile distinguerle? Ora leggo il tuo link, grazie.

[Francesca Diodati]

Questa spiegazione mi sembra interessante: http://astronomicamens.wordpress.com/2014/03/19/le-tracce-dellinflazione-impresse-nella-radiazione-cosmica-di-fondo/

Molto bello, grazie

[VxV]

Premettendo la mia lacunosa conoscendo dell'argomento, volevo porre un paio di domande a chi più preparato di me sapesse rispondere ai quesiti che questa pietra miliare della cosmologia ha sollevato nell'animo di pivellino come il sottoscritto.
Stante una comprensione tutt'altro che dettagliata dell'argomento, molto spesso la cosmologia e in particolare l'MQ mi mettono in grande difficoltà (sto leggendo, seppur con difficoltà -dovuta essenzialmente a mie limitazioni mentali- la trattazione di red sulla MQ), son riuscito a comprendere di come la polarizzazione della radiazione di fondo sia prova delle immense masse accelerate che dimostrano l'esistenza di una natura ondulatoria anche per la gravità; qua sorge il primo dubbio, mi sfugge il discorso della polarizzazione, nel senso che non riesco a comprendere perchè il solo modo A di polarizzazione sia quello "normale", mente una polarizzazione diversa implicherebbe un intenferenza (riconosciuta in questo caso alle increspature del tessuto spazio tempo), mi sfugge probabilmente la natura della polarizzazione, che non riesco a percepire, sfruttiamo la polarizzazione della luce nelle tecniche 3d da quasi 50anni, ma non riesco a focalizzare come in una situazione normale la polarizzazione debba avere una direzione preferenziale...

Altro argomento che mi sfugge è legato al ricodurre all'inflazione queste increspature, anche una gravità classica avrebbe potuto generare tali increspature in presenza di grandi masse, accelerando i plasma post big bang in maniera simile, mi manca comprendere il nesso nei confronti di un inversione della gravità in un universo in inflazione.

Mi scuso per eventuali castronerie, ma è un argomento molto complesso (almeno per la mia testolina) e la trattazione scientifica mai abbastanza esaustiva, mi sembra di condividere in parte quello cui i detrattori si attaccano, pur sapendo di non essere necessariamente nel giusto.

[alexander]

a me sembra che ne sai di più di molti di noi! ;)
Per la prima domanda ci vuole red
Per la seconda posso solo dirti che io avevo capito che l'inflazione ha avuto una sorta di azione di amplificazione sull'onda gravitazionale (oltre probabilmente ad allungarla) e che quindi gli astrofisici ritenevano che, senza un'amplificazione, le onde gravitazionali prodotte dalle masse in accellerazione a causa del big bang non sarebbero riuscite a produrre quel tipo di polarizzazione nella radiazione cosmica di fondo.
Lo so, non spiega molto però è il massimo che posso! :D

[Red Hanuman]

Scusate, ragazzi, ma le domande le ho lette solo ora, e sono un po' cotto. Per le risposte, dovrete aspettare domani. :whistling:

[VxV]

Per la seconda posso solo dirti che io avevo capito che l'inflazione ha avuto una sorta di azione di amplificazione sull'onda gravitazionale (oltre probabilmente ad allungarla) e che quindi gli astrofisici ritenevano che, senza un'amplificazione, le onde gravitazionali prodotte dalle masse in accellerazione a causa del big bang non sarebbero riuscite a produrre quel tipo di polarizzazione nella radiazione cosmica di fondo.

Grazie alexander, avevo letto di questo "amplificatore" fornito dall'inflazione sul blog di enzo, mi cruccia solo che rimane è che anche in questo modo l'inflazione rimane una conseguenza, una deduzione indiretta (serve qualcosa perchè tale fenomeno si sia manifestato in tal modo. - e l'inflazione calza a pennello-). Non che voglia mettere in discussione l'inflazione, che reputo teoria sensata e difficilmente attaccabile, ma son convito, probabilmente a torto, che l'evidenza diretta dell'inflazione debba essere diversa.

[Red Hanuman]

Allora....


Premettendo la mia lacunosa conoscendo dell'argomento, volevo porre un paio di domande a chi più preparato di me sapesse rispondere ai quesiti che questa pietra miliare della cosmologia ha sollevato nell'animo di pivellino come il sottoscritto.
Stante una comprensione tutt'altro che dettagliata dell'argomento, molto spesso la cosmologia e in particolare l'MQ mi mettono in grande difficoltà (sto leggendo, seppur con difficoltà -dovuta essenzialmente a mie limitazioni mentali- la trattazione di red sulla MQ), son riuscito a comprendere di come la polarizzazione della radiazione di fondo sia prova delle immense masse accelerate che dimostrano l'esistenza di una natura ondulatoria anche per la gravità; qua sorge il primo dubbio, mi sfugge il discorso della polarizzazione, nel senso che non riesco a comprendere perchè il solo modo A di polarizzazione sia quello "normale", mente una polarizzazione diversa implicherebbe un intenferenza (riconosciuta in questo caso alle increspature del tessuto spazio tempo), mi sfugge probabilmente la natura della polarizzazione, che non riesco a percepire, sfruttiamo la polarizzazione della luce nelle tecniche 3d da quasi 50anni, ma non riesco a focalizzare come in una situazione normale la polarizzazione debba avere una direzione preferenziale...

Cominciamo col dire cos'è la polarizzazione della luce.
La polarizzazione della luce è una proprietà sfuggente della radiazione luminosa, che è stata scoperta in tempi relativamente recenti da quel grandissimo scienziato dell'ottica che è stato l’ingegnere francese Fresnel (http://it.wikipedia.org/wiki/Augustin-Jean_Fresnel), nel 1820.
Egli, analizzando il fenomeno della birifrangenza (http://it.wikipedia.org/wiki/Birifrangenza) nei cristalli di spato d'Islanda (un particolare tipo di calcite (http://it.wikipedia.org/wiki/Calcite)), scoprì che questo fenomeno poteva essere spiegato solo ammettendo che la luce avesse un'ulteriore proprietà, oltre a lunghezza d’onda, frequenza e ampiezza. Questa proprietà fu chiamata, appunto, polarizzazione (http://it.wikipedia.org/wiki/Polarizzazione_della_radiazione_elettromagnetica).

Come sappiamo, il fotone (http://it.wikipedia.org/wiki/Fotone) è costituito (tra l'altro) da un'onda trasversale composta da un campo elettrico e un campo magnetico oscillanti e giacenti su piani perpendicolari tra loro.
Tanto per capirci: immaginiamo che la luce si muova all'interno di un sistema di coordinate cartesiano classico (direzioni x, y e z; o meglio larghezza, lunghezza e altezza). Se la luce si propaga lungo l'asse y, allora il campo elettrico e quello magnetico oscillano lungo gli assi z e x (vedi figura).
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In che cosa consiste la polarizzazione? Se prendiamo in considerazione la sola oscillazione del campo elettrico, allora essa può avvenire indifferentemente o nell'asse x o nell'asse z (e, conseguentemente, il campo magnetico oscillerà nell'asse rimasto libero). Questa è la polarizzazione di tipo E (dalla lettera che indica il campo elettrico), che è quella che si riscontra normalmente.
Tenete presente che un'elettrone è influenzato del campo elettrico (e magnetico) e si comporta conseguentemente ad esso.
Ma esiste un'altro tipo di polarizzazione, molto più rara: quella di tipo B (dalla lettera che indica il campo magnetico). In cosa consiste? Semplice! Il campo elettrico non oscilla più all'interno di un'asse (ad esempio, non giace più solo all'interno dell'asse x), ma si "avvita" lungo l'asse z. Questo significa che compie una rotazione completa lungo di esso (anche in maniera asimmetrica, ovvero non circolare ma ellittica), che può essere destrorsa (nel senso delle lancette dell'orologio) o sinistrorsa.

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La cosa veramente buffa è che questo tipo di polarizzazione può essere pensato come l'effetto del sovrapporsi di due onde della stessa frequenza e polarizzate in modo E secondo due direzioni tra loro ortogonali.... :shock:
Non solo, questo tipo di oscillazione è asimmetrica: mentre quella di tipo E vista in uno specchio rimane equivalente a se stessa, questo non capita con quella di tipo B.:wtf:
Bene, le onde gravitazionali del big bang sono riuscite ad influenzare la diffusione della luce nel plasma generatosi dopo il big bang e ne hanno influenzato la polarizzazione, producendo una piccola (ma misurabile) quantità di onde di tipo B, la cui presenza può essere riscontrata nella CMB.


Altro argomento che mi sfugge è legato al ricodurre all'inflazione queste increspature, anche una gravità classica avrebbe potuto generare tali increspature in presenza di grandi masse, accelerando i plasma post big bang in maniera simile, mi manca comprendere il nesso nei confronti di un inversione della gravità in un universo in inflazione.

Mi scuso per eventuali castronerie, ma è un argomento molto complesso (almeno per la mia testolina) e la trattazione scientifica mai abbastanza esaustiva, mi sembra di condividere in parte quello cui i detrattori si attaccano, pur sapendo di non essere necessariamente nel giusto.

Il punto è che l'oscillazione delle onde gravitazionali è molto caratteristica (vedi il mio pezzo QUI (http://www.astronomia.com/2012/05/22/un-fantasma-nello-spazio-le-onde-gravitazionali/)), e come giustamente hai detto, nel suo articolo Enzo specifica questa oscillazione viene amplificata dall'inflazione.
Rimane, quindi, una prova indiretta... ;)

[Gaetano M.]

Ancora dubbi: http://astronomicamens.wordpress.com/2014/03/25/some-physicists-doubt-on-inflation-evidence/ e questo mi sembra particolarmente... centrato!:biggrin:
Sicuramente la CMB ci ha abituati a messaggi straordinari, però quì mi sembra che hanno trovato esattamente quello che cercavano:hm:

[VxV]

Grande Red, penso di aver afferrato molto di più ora, impeccabile come sempre :D
Ci studierò su appena possibile per mettere tutto al posto giusto...