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Teoria del potenziale cosmico (TPC)
Cosomologia senza Big Bang né materia oscura
e
Gravitazione Kepler/Newton modificata
Peter Wolff
wolff@wolff.ch
Visione d'insieme
La gravitazione classica, sia secondo Newton che secondo Einstein, è una teoria locale che non può
affermare nulla di preciso riguardo ad un universo infinitamente esteso, senza adottare ulteriori ipotesi sul tipo di
infinità del cosmo. Un’importante ipotesi, spesso non formulata ma ritenuta valida, sostiene che il guscio di massa
isotropico, infinitamente potente ed esteso che avvolge ipoteticamente ogni parte finita e in via di principio
osservabile dell’universo attorno all’osservatore, non provoca nessun campo gravitazionale al suo interno;
questo vale rigorosamente per gusci di massa isotropici, finiti (e potenzialmente infiniti) secondo Newton e la
Relatività Generale (teorema di Birkhoff). Ciò significa però che, secondo Newton e la RG, i campi
gravitazionali conosciuti almeno per quanto riguarda un universo a grandissime scale isotropico
dipendono unicamente dalla distribuzione locale di massa ed energia.
Il principio di Einstein/Mach (vedi per es.
Wikipedia) sostiene tuttavia che l’inerzia, solo assiomaticamente postulata da Newton, viene indotta dalla
totalità delle masse, quindi anche dalle masse infinitamente lontane. Questo non trova però riscontro
neanche nella RG, se si pensa per es. al modello dell’universo di Gödel.
Il principio di Mach/Newton: Definisco così una parziale modificazione del principio di Einstein/Mach,
secondo la quale l’inerzia è dovuta unicamente al suddetto guscio infinito di massa e la distribuzione finita
delle masse
non ha che un ruolo del tutto trascurabile. Il vantaggio di questa modificazione è che un guscio di massa
effettivamente infinito è in grado contrariamente ad uno finito di fondare fisicamente il concetto
di spazio assoluto di Newton, o per lo meno di renderlo plausibile. Su scale sufficientemente grandi, rispettivamente
visto da distanze sufficientemente grandi come in cosmologia questo significa che determinante è
soltanto il guscio di massa effettivamente infinito e non più la distribuzione locale di massa/energia, generalmente
anisotropica, eterogenea e finita. In cosmologia l’influsso di un guscio di massa della densità di ρ, considerato
effettivamente infinito, dovrebbe apparire puro, senza falsificazione alcuna, mentre a livello locale o
“estesamente locale” non dovrebbe condurre che a rettifiche più o meno grandi della meccanica celeste
classica, le quali s’annullano quando ρ tende a 0:
Il nucleo della gravitazione cosmica modificata: In un universo idealmente omogeneo/isotropico che si estenda
effettivamente all’infinito un guscio di massa effettivamente infinito senza spazio vuoto , la nota
gravitazione locale di Kepler/Newton si manifesta quale accelerazione dissipativa cosmica che frena le masse di prova.
Sulla luce tale forza frenante agisce in modo costante, perché la velocità della luce nel vuoto è
localmente costante = c. Sorgente di questa gravitazione cosmica può essere considerato il suddetto guscio di massa,
effettivamente infinito e isotropico, il quale racchiude quella parte finita del cosmo che si può osservare
almeno in via di principio. Per questa ragione le masse locali situate in un cerchio finito attorno all’osservatore
non hanno alcun influsso diretto sull’accelerazione cosmica, ma unicamente un influsso indiretto in quanto per
dirlo in modo molto semplificato se queste sono abbastanza forti, possono indirizzare l’accelerazione cosmica
secondo le linee dei campi gravitazionali localmente condizionati; ciò rende la dinamica galattica di tipo MOND. La
decelerazione che è costante nella luce nel vuoto Hc in un cosmo supposto totalmente simmetrico (simmetria massima) sta alla
base della cosmologia TPC (vedi Kosmische Gravitation):
Il nucleo della cosmologia TPC stabilmente statica: L’espansione di Hubble nelle teorie del Big Bang è
una reale espansione accelerata, nella TPC invece mediante un’astuzia matematica si suppone o meglio si
ha il diritto di supporre che, mentre la luce nella traiettoria verso di noi subisce in verità la sopraddetta
decelerazione gravitazionale costante, noi ci allontaniamo con accelerazione costante dalla sorgente di luce. Questa
astuzia matematica è giustificata dal principio d’equivalenza originale del 1907, meglio conosciuto come
esperimento mentale di equivalenza in ascensore o missile di Einstein (vedi per es. Wikipedia). Tutto questo
rappresenta una versione moderna della disputa che opponeva il sistema cosmico di Aristotele/Tolomeo a quello di
Aristarco/Copernico (vedi inoltre Rotverschiebung in der WPT):
Non è l’universo che si espande in modo accelerato, bensì la luce che viene “frenata”,
rispettivamente “stancata”, a causa della gravitazione cosmica.
Di conseguenza l’espansione accelerata che si è osservata a partire dal 1998 può essere considerata
come la prova più convincente e diretta a favore della cosmologia TPC che finora esista: infatti se la TPC
è corretta si rende necessario trovare un’espansione accelerata per valutare i dati delle supernovae tramite
la cosmologia standard (oggi presunta euclidea); ma una tale espansione resta del tutto incomprensibile nella
cosmologia standard. Con l’introduzione dell’energia oscura si è soltanto dato un nome all’incomprensibile
e alla confusione per poter adattare i dati dell’osservazione alla teoria del Big Bang: questa non è
però più scienza! – Ma non è tutto:
Il valore della costante di Hubble H può essere ricondotto nella TPC alla densità media ρ
dell’universo, che è però impossibile misurare direttamente. È invece fisicamente
plausibile attenderci/sperare che la densità ρ0 rilevabile sulle maggiori scale ancora
tecnicamente misurabili, corrisponda approssimativamente a ρ; si ottiene allora H2 = (8 pi/3)
G ρ ~ (8 pi/3) G ρ0, essendo G la costante di gravitazione (vedi inoltre
Kosmologie ohne Urknall und dunkle Materie, Abschnitt 5.6). Nella TPC H non indica la velocità di
Hubble Hr, che in una cosmologia statica equivale a zero, bensì la decelerazione cosmica Hc che colora di
rosso, rispettivamente “stanca” la luce durante il suo tragitto cosmico, creando l’illusione di un’espansione
accelerata dell’universo, ciò che costringe la teoria standard ad introdurre una ipotetica energia oscura:
Il valore della costante cosmologica Λ, rispettivamente dell’energia oscura (di questo artefatto della
teoria del Big Bang) risulta nella TPC da Λ ~ (3/c2) H2, essendo H conosciuto; nella
teoria standard invece, seguendo delle riflessioni sull’energia del vuoto, si discosta da circa 60 fino a 120 ordini
di grandezza a seconda degli autori, rispettivamente dei modelli adottati. Per quanto concerne H, i modelli di
Friedmann non sono per principio in grado di dare nessun valore, nemmeno di indicare il prefisso (positivo o negativo)!
Così anche il modello spazio/tempo di Friedmann, come già la materia oscura, non serve che a fornire
parametri liberi che permettono di adattare la cosmologia standard ai dati dell’osservazione. Del tutto diversa
è la TPC:
Lo spazio/tempo della TPC corrisponde ad una versione della relatività speciale (RS) del modello
di spazio/tempo assoluto di Newton che contraddistingue un sistema inerziale di riferimento in quiete
Poincaré/Minkowski, fermo rispetto alla radiazione cosmica di fondo e alle galassie lontane e ai quasar.
Ma anche dal punto di vista fisico, su larga scala la quiete si contraddistingue dal movimento per una
decelerazione gravitazionale cosmica, la quale da una parte conduce ad un universo stabilmente statico, dall’altra
causa lo spostamento verso il rosso e la dilatazione gravitazionale del tempo (vedi inoltre
Rotverschiebung in der WPT e Kosmische Gravitation). La TPC ha inoltre altri meriti:
La dinamica galattica di “tipo MOND” con le curve di rotazione piane nell’ambito esterno si
è potuta spiegare finora soltanto in modo fenomenologico, ma non fisico. La TPC è in grado di
fornire immediatamente e senza alcun calcolo propriamente detto l’ordine corretto di grandezza
della universale “costante MOND” a0 di Milgrom: accelerazioni gravitazionali inferiori a
a0~Hc per es. nella dinamica galattica devono per forza portare a delle deviazioni della
gravitazione Kepler/Newton, per cui, con l’inclusione fisicamente plausibile della decelerazione cosmica nella
meccanica celeste purtroppo non del tutto scevra di “euristica” si giungerà anche
a spiegare “il resto” della particolare dinamica di tipo MOND delle galassie (curve di rotazione piane e
Tully/Fischer) (vedi inoltre Kosmologie ohne Urknall und Dunkle Materie, sezione 5, specialmente
5.3).
La radiazione cosmica di fondo nella TPC è in primo luogo luce stellare spostata verso il rosso e
termalizzata, perché in un universo statico c’è sempre abbastanza tempo per la termalizzazione
di corpo nero e il cammino libero medio è abbastanza lungo rispetto alle strutture locali, in modo
che queste si attutiscono, ciò che deve portare ad una grande omogeneità della radiazione cosmica
di fondo. Secondo la TPC le eterogeneità restanti andrebbero correlate con la distribuzione della materia
nell’universo, principale responsabile della termalizzazione: sempre tenendo naturalmente conto degli “effetti
di primo piano” (per es. l'effetto Sunyaev-Zel’dovich) già noti.
Bisogna inoltre considerare che nella TPC, come nelle teorie d’espansione, lo spettro di corpo nero resta sempre
tale, contrariamente a quanto avviene nelle tradizionali teorie della luce stanca (vedi inoltre Kosmologie ohne Urknall und Dunkle Materie, sezione 4). Ma non è ancora concluso:
La relazione teorica fra la luminosità e lo spostamento verso il rosso nella TPC è in grado
di descrivere correttamente i dati d’osservazione delle supernovae Ia esistenti (vedi Kosmologie
ohne Urknall und Dunkle Materie, sezione 2), malgrado non dipenda che dalla densità media ρ
dell’universo che non si può certo misurare direttamente, ma essendo determinata da H, corrisponde alla
sopra menzionata densità ρ0 di un ambito più ampio fino a uno o due ordini di
grandezza.
Queste precise affermazioni – senza parametri veramente liberi – superano di molto le possibilità
della cosmologia standard e di tutte le teorie alternative a me note, come pure quelle della meccanica celeste
standard su scale galattiche e maggiori.
Per ragioni di completezza la TPC deve ricorrere ad alcune ipotesi complementari (vedi inoltre Kosmologie ohne Urknall und dunkle Materie, sezione 6), le quali non concernono il nucleo della
teoria:
-
Masse “superdense”: In un universo statico non ci possono essere dei veri buchi neri, perché
questi avrebbero già da lungo divorato tutto fino all’effetto di Hawking. Questo non contraddice le
osservazioni in quanto le masse “superdense” con un raggio che non superi di molto quello di
Schwarzschild non hanno potuto finora essere distinte dai “veri” buchi neri. Se per questo la teoria
della relatività generale (RG) debba essere abbandonata in prossimità delle singolarità
come già avviene per intensità di campo molto piccole oppure se a questo riguardo manchi
“semplicemente” ancora la dovuta comprensione, resta una domanda aperta: i soli calcoli con la metrica di
Kerr, più adatti di quelli semplici di Schwarzschild, sono già di una grande complessità.
-
Un ciclo masse/elementi è assolutamente necessario in un universo statico.
-
Piccole deflagrazioni invece del Big Bang: In modo piuttosto speculativo ma molto meno che per i
concetti di inflazione, materia oscura ed energia oscura si potrebbe ritenere che i getti di materia dai
nuclei delle galassie attive abbiano un ruolo importante nel ciclo masse/elementi, in quanto spargono materia
rinnovata su grandi distanze cosmiche (fino a Mpc), come si conosce dalla nucleosintesi della cosmologia standard. In modo ancora più
speculativo, il rinnovamento della materia, ossia la nucleosintesi rispettivamente la nucleoresintesi di materia
“vecchia” e ricca di metalli potrebbe per es. essere causato da molte piccole deflagrazioni dovute alla caduta
di materia proveniente dal disco di accrescimento sulla superficie dei nuclei galattici superdensi.
Articoli
- Kosmologie ohne Urknall und Dunkle Materie
und
Die Akademie der Naturwissenschaften Schweiz,
Peter Wolff, 31 agosto 2009 (28 luglio 2009)
Replica ad una perizia anonima sulla TPC, fatta per conto dell’Accademia Svizzera delle Scienze Naturali.
- Cosmologie sans Big Bang ni matière noire
et
Les Comptes rendus Physique,
Peter Wolff, 12 nov. 2009
Replica alla giustificazione di rifiuto del mio articolo per i C. R. dell’ 11 dicembre 2008 (vedi inoltre sotto)
- Kosmologie ohne Urknall und Dunkle Materie
und
Die Comptes rendus Physique,
Peter Wolff, 12 nov. (27 luglio) 2009
Versione tedesca originale della replica sopra menzionata.
- Kosmische Gravitation
oder
Gravitation unter Zentral- und Allsymmetrie,
Peter Wolff, 4. Version, 11 luglio 2009 (13 nov. 2008, estate 2008, agosto 2007)
Questo articolo sui principi fondamentali mostra come la gravitazione locale conosciuta debba manifestarsi
secondo la simmetria cosmica che si sviluppa su scala cosmica seguendo il principio cosmologico: vale a
dire come decelerazione cosmica dissipativa. Nell’aggiunta la cosmologia TPC viene dedotta dalla decelerazione
cosmica costante della luce Hc tramite il missile d’equivalenza di Einstein con una metrica “apparente” che
facilita il confronto con la cosmologia standard formulata metricamente. Lo studio concerne soprattutto le
idee fondamentali della cosmologia TPC e le loro basi fisiche.
- Kosmologie ohne Urknall und Dunkle Materie
oder
Weltgravitation: Ursache von müdem Licht und MOND,
Peter Wolff, 9 feb. 2009 (11 dic. 2008)
Breve articolo che descrive la situazione della teoria del potenziale cosmico TPC alla fine del 2008. Per
restare conciso – gli articoli nei C. R. non dovrebbero generalmente superare le 6 pagine (era così
già ai tempi di Poincaré) l’autore si richiama parzialmente all’articolo “Kosmische
Gravitation” del 13 novembre 2008 e all’articolo principale sulla TPC: “Weltpotentialtheorie Kosmologie
ohne Urknall und dunkle Materie” del 6 ottobre 2007, nel frattempo un po’ superato per il suo modo ancora
semiclassico di argomentare.
- Cosmologie sans Big Bang ni matière noire
ou
Gravitation cosmique : base de la lumière fatiguée et de MOND,
Peter Wolff, 10 feb. 2009 (11 dic. 2008)
Versione francese dell’articolo sopra menzionato da me inviato ai Comptes rendus (C. R.) l’11 dicembre 2008.
Dal 15 dicembre 2008 al 23 gennaio 2009 questo lavoro è stato oggetto di una perizia in Svizzera
presumibilmente in primo luogo presso il “vecchio” Istituto d’astronomia dell’università di Basilea e
infine rifiutato con l’unica motivazione che la teoria del Big Bang sarebbe oggigiorno comprovata dalle
osservazioni e che perciò una teoria della luce stanca non potrebbe essere che falsa.
- Dunkle Materie: ein Überblick,
Peter Wolff, 14 agosto. 2007 (31 luglio 2007)
È un breve articolo alla portata di tutti, pensato soprattutto per le persone interessate che non hanno
però la necessaria visione d’insieme per poter collocare adeguatamente la materia oscura nel suo contesto;
fra questi si trovano sorprendentemente anche molti scienziati che hanno almeno marginalmente a che fare con
l’argomento.
Nel frattempo delle note critiche sulla materia oscura si fanno sentire, sorprendentemente anche da circoli
di lingua tedesca (vedi l’articolo d’astronews
“Satellitengalaxien”,
comunicato stampa dell’università di Bonn del 6 maggio 2009). Cito qui Bob Sanders, un famoso
“teorico di MOND” dell’università di Groningen:
Die Resultate der Studie decken sich komplett mit dem, was man nach einer solchen Modifikation der
Newtonschen Theorie [MOND] erwarten würde. Gleichzeitig widersprechen sie diametral den Vorhersagen der
Dunkle-Materie-Hypothese. Nur selten sind Beobachtungsdaten so definitiv.
I risultati dello studio coincidono completamente con quanto ci si potrebbe aspettare da una tale modifica
della teoria di Newton [MOND]. Nel contempo contraddicono diametralmente le previsioni basate sull’ipotesi
della materia oscura. Raramente i dati osservati sono tanto definitivi.
Qualcosa di più si trova nello SpiegelOnline dell’8 maggio 2009 “Angriff auf Newton” di
Boris Hänssler. Ne cito l’enunciato del prof. Pavel Kroupa:
Wahrscheinlich leben wir in einem nicht-Newtonschen Universum. [...] Wenn das richtig ist, was wir
hier gefunden haben, wäre der ganze Aufwand um die schwarze Materie für die Katz'.
Noi viviamo probabilmente in un universo non newtoniano […]. Se quanto abbiamo trovato qui è esatto,
tutti gli sforzi per cercare la materia oscura diventano completamente inutili.
Da una valutazione globale dal punto di vista della TPC questo era già chiaro da
tempo. Resta però dubbio che si possa confutare definitivamente la materia oscura mediante analisi
specifiche, siano pure tanto sofisticate quanto quelle impiegate da Kroupa e i suoi collaboratori, perché
il concetto di materia oscura è così fluido/esoterico da sfuggire ad ogni analisi scientifica.
- Weltpotentialtheorie: Kosmologie ohne Urknall und dunkle Materie
oder
Das Unendliche und die Schwerkraft,
Peter Wolff, 6 ott. 2007 (marzo 2006, aprile 2005, marzo 2003)
È il principale articolo sulla TPC. Alcune parti risentono purtroppo della lunga e lenta gestazione del
lavoro. Queste andrebbero rielaborate e aggiornate, ma per il momento non ritengo che ciò sia necessario,
dato che i difetti menzionati non intralciano lo svolgimento della necessaria discussione scientifica.
- Kosmologie ohne Urknall und dunkle Materie
Die Standardtheorie im Vergleich mit der Weltpotentialtheorie
am Beispiel der
Kosmologischen Rotverschiebung,
Peter Wolff, 13 luglio 2006 (31 dic. 2005)
Questo articolo segna il passaggio da un interessante concetto rivoluzionario ad una teoria quantitativamente
verificabile, anche se i calcoli allora eseguiti erano ancora di natura semiclassica e piuttosto improvvisati,
ciò che li rendeva inaccettabili soprattutto ai teoretici. Gli argomenti centrali sono poi confluiti in tutti
i miei lavori successivi. Questo mi ha indotto a chiedere un contributo alla ricerca presso il Fondo Nazionale
Svizzero (FNS) per poter sviluppare la TPC senza
preoccupazioni e problemi finanziari o sottomettere comunque il lavoro ad una perizia autorevole e provocare
così una discussione seria sulla TPC. L’esperienza che ho in seguito fatto con il Fondo Nazionale Svizzero
non si può descrivere. Eppure ognuno avrebbero dovuto riconoscere che questo lavoro seppure ancora
soltanto in uno stadio “embrionale avanzato” potrebbe rivoluzionare il sistema cosmologico, qualora
dovesse rivelarsi anche soltanto approssimativamente giusto. Se per appurare la questione, promuovendo appunto
la ricerca, un tale motivo non basta, allora non ce n’è nessuno.
Ultima revisione: 27 giugno 2012
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