Stomachion

giovedì 23 ottobre 2025

Un approccio fenomenologico all'energia oscura?

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Il moto migliore per capire cos'è la fenomenologia in fisica è fare un esempio legato al modello standard. Uno degli esempi più semplici è lo sviluppo e l'applicazione di metodi di simulazione Montecarlo per compiere previsioni sui risultati degli esperimenti negli accelleratori di particelle. Una cosa di questo genere l'ho provata sul campo nel corso di laurea in fisica, in particolare nell'ultimo anno, quando nell'ultimo corso di fisica sperimentale che avevo (non c'erano a disposizione molti corsi teorici, per cui mi sono dovuto accontentare), ci hanno proposto di sviluppare un algoritmo in Fortran (se non ricordo male) per simulare il comportamento dei tubi scintillatori che sarebbero stati utilizzati per ATLAS (e che erano in costruzione presso il dipartimento di fisica dell'Università della Calabria).
Dato questo esempio, si potrebbe ridurre la fenomenologia, almeno in fisica, a quell'insieme di tecniche matematiche e soprattutto algoritmiche utilizzate per compiere previsioni sui risultati più probabili negli esperimenti, e questo perché fondamentalmente si parte dalla fisica nota. Generalmente tale approccio è utile anche per capire direzioni di indagine per la cosiddetta fisica oltre il modello standard.
In qualche modo l'approccio di Bob Osano all'energia oscura è anch'esso fenomenologico. Il problema che il cosmologo sudafricano vuole affrontare è quello della determinazione dell'equazione di stato dell'energia oscura. La sua proposta è quella di utilizzare un approccio da sistemi dinamici determinando prima l'equazione di stato per la transizione materia-radiazione, e quindi in un secondo tempo affrontare la transizione tra materia ed energia oscura.
Da qui è facile intuire che la sua proposta resta all'interno del modello cosmologico standard, come qualsiasi approccio fenomenologico che si rispetti, e non a caso nel finale dell'articolo ricorda come sia necessario prendere in considerazione anche le discrepanze nella misura della costante di Hubble per migliorare ulteriormente l'approccio per la ricerca dell'equazione di stato dell'energia oscura.
Il punto debole di tutto questo, nonostante la matematica, è banalmente che si presume l'esistenza dell'energia oscura (come ho scritto in altre occasioni ci sono anche diverse proposte che prescindono dalla sua esistenza per spiegare le osservazioni astronomiche), mentre il punto interessante è che si suggerisce l'esistenza di un legame tra energia oscura e materia ordinaria attraverso una qualche transizione di fase.
Osano, B. (2025). Dark energy: A dynamical systems approach to the reconstruction of the equation of state. Journal of Mathematical Physics, 66(9). doi:10.1063/5.0250848 (arXiv)

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