Un articolo pubblicato sulla rivista “Physical Review X (PRX)” propone quella che viene chiamata una teoria postquantistica della gravità classica. Il professor Jonathan Oppenheim dello University College London (UCL) offre un approccio diverso da quello adottato dalla maggior parte dei suoi colleghi proponendo di modificare la teoria quantistica per riuscire a unificarla con la gravità relativistica. Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Communications” offre alcune riflessioni da parte degi ex studenti di dottorato del professor Oppenheim sulle conseguenze della sua teoria e propone un esperimento per verificarla.
L’immagine (Cortesia Isaac Young. Tutti i diritti riservati) mostra una versione artistica della Figura 1 nell’articolo su PRX. Raffigura un esperimento in cui le particelle pesanti (illustrate come la Luna) provocano uno schema di interferenza (un effetto quantistico), piegando allo stesso tempo lo spaziotempo. I pendoli sospesi rappresentano la misurazione dello spaziotempo. L’esperimento vero e proprio viene generalmente eseguito utilizzando il carbonio-60, una delle più grandi molecole conosciute. Il calcolo dell’UCL indica che l’esperimento dovrebbe essere eseguito anche utilizzando atomi a densità più elevata come l’oro.
Quella che agli scienziati continua a sembrare un’incompatibilità tra la teoria quantistica e la teoria della relatività generale di Albert Einstein costituisce uno dei maggiori problemi della fisica odierna. Vari scienziati hanno tentato per così dire di quantizzare la gravità per includerla in una teoria quantistica finalmente unificata. Quest’approccio è stato abbracciato da Geoff Penington per sviluppare la teoria delle stringhe e Carlo Rovelli per sviluppare la gravità quantistica.
Ora il professor Jonathan Oppenheim ha adottato un approccio praticamente opposto in cui è la teoria quantistica a essere modificata. Secondo lui la gravità e lo spazio-tempo sono descritti correttamente dalla teoria della relatività generale mentre la materia obbedisce alla meccanica quantistica. Per funzionare nell’interazione tra gravità e materia, questa combinazione necessità di una certa casualità nel comportamento dello spazio-tempo.
Gli ex studenti di dottorato del professor Jonathan Oppenheim hanno esplorato le possibili conseguenze di questa teoria. Ad esempio, il peso di un oggetto fluttuerebbe nel corso del tempo. Ciò significa che una misurazione molto precisa di quel peso potrebbe costituire un test per questa teoria.
Il prototipo del chilogrammo al Bureau international des poids et mesures, in Francia, è stato citato come possibile oggetto da usare per il test: se la fluttuazione delle misurazioni rimanesse sotto una certa soglia, significherebbe che questa teoria è errata. Ci sono formule matematiche dietro quest’esperimento che possono fornire previsioni teoriche da confrontare con misurazioni molto precise.
Le conseguenze dell’idea dietro a questa teoria riguardano anche i buchi neri e in particolare il paradosso dell’informazione. È uno dei risultati contraddittori tra teoria quantistica e relatività generale ma la teoria postquantistica di Jonathan Oppenheim lo risolverebbe permettendo la perdita di informazione quando un oggetto entra in un buco nero.
Sulla carta la teoria è interessante ma le sue reali possibilità di funzionare quando verrà testata sono tutte da verificare. Geoff Penington e Carlo Rovelli sono talmente scettici che hanno accettato una scommessa uno a cinquecento con Jonathan Oppenheim: se questa teoria si rivelerà errata, Oppenheim regalerà a ognuno dei suoi colleghi un oggetto a scelta ma se la teoria funzionerà, ognuno dei due regalerà cinquecento oggetti a Oppenheim. L’oggetto sarà a scelta del vincitore ma il valore non dovrà superare i 25 centesimi di dollaro. Dunque le discussioni sono già cominciate e non resta che attendere che Oppenheim o qualcun altro riesca a condurre qualche test per capire se quest’approccio ha senso.
