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Solo Risvegliandoci...

"E' in corso uno sforzo concentrato per prevedere e gestire il comportamento umano in modo che gli scienziati sociali e l'elite dittatoriale possano essere in grado di controllare le masse e proteggersi dalle ricadute di un'umanità libera completamente risvegliata. Solo risvegliandoci ai loro tentativi di metterci a dormire noi abbiamo una possibilità di preservare il nostro libero arbitrio."
Nicholas West


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Inflazione: c’è la prova

Inflazione: c’è la prova

L’annuncio da Harvard non ha deluso: quelle rilevate dal telescopio antartico BICEP2, impresse nel segnale in polarizzazione del fondo cosmico a microonde, sono le impronte delle onde gravitazionali primordiali. Il livello di significatività, scrivono gli scienziati, è superiore a 5 sigma. Il commento del Presidente dell'INAF

tratto da: http://www.media.inaf.it/

di Marco Malaspina

Mai prima, nella storia dell’umanità, ci si era spinti così indietro nel tempo. Se la mappa della CMB era stata battezzata “la foto dell’universo neonato”, quella presentata al mondo pochi istanti fa da John Kovac, cosmologo della Harvard University, e dal resto del team dell’esperimento BICEP non la si può nemmeno definire un’ecografia del terzo mese: volendo restare in metafora, è piuttosto l’equivalente della linea viola del test di gravidanza. Il primo segnale possibile che qualcosa è accaduto. Quel qualcosa è il big bang, e le impronte che il telescopio antartico ha rilevato, debolmente impresse sotto forma di “modi B” sul segnale in polarizzazione del fondo cosmico a microonde, sono le tracce del primissimo evento nella storia del nostro universo, avvenuto 10 alla meno 35 secondi dopo il big bang: l’inflazione.

 

L’attesa era tale che il server di streaming, al quale scienziati da tutto il mondo hanno provato a collegarsi per seguire l’annuncio in diretta webcast, non ha retto. Sembrano invece avere tutte le carte in regola per reggere i dati presentati: la significatività statistica del risultato, stando ai due articoli fatti circolare in anteprima, è superiore a 5 sigma. Insomma, è un signor risultato. «Se effettivamente è la vera misura, e non il frutto di un errore sistematico, è un risultato eccezionale», è il commento a caldo di Sara Ricciardi, cosmologa della collaborazione Planck e ricercatrice all’INAF-IASF Bologna. Certo è che si tratta d’un risultato inatteso, che sta lasciando quasi tutti a bocca aperta. Per cercare di comprenderne la portata, conviene ripercorrere alcune delle tappe principali di quest’avvincente avventura.


Dal big bang a oggi ci separano circa 14 miliardi di anni, ma la storia che ha condotto all’immenso risultato odierno – dal punto di vista scientifico, se verrà confermato, ha implicazioni paragonabili, se non addirittura superiori, a quelle della scoperta del bosone di Higgs – è molto più breve: compie proprio quest’anno esattamente mezzo secolo. E muove i primi passi non nel buio gelido della notte antartica, bensì sulla cima d’un dolce pendio – appena 116 metri – della contea di Monmouth, nel New Jersey: la collina di Crawford. È lì che trascorrono le giornate due ricercatori dei Bell Laboratories,  Arno Penzias e Robert Wilson, inseguendo l’origine di uno strano rumore di sottofondo nel segnale della grande antenna a forma di tromba, sensibile alle microonde, installata sulla cima del colle. Ed è nel 1964 che i due giovani astrofisici, ascoltando i colleghi di Princeton presentare le loro ipotesi sulla radiazione di corpo nero nel fondo cosmico, hanno l’intuizione che li porterà a vincere nel 1978 il Nobel per la fisica: il fruscio che sporca le loro ricezioni e sì di fondo, ma non è un rumore: è il segnale con la esse maiuscola, il primo segnale elettromagnetico possibile. Viaggia più o meno indisturbato da quasi 14 miliardi di anni, e per la precisione da 380mila anni dopo il big bang: dall’istante in cui nuclei ed elettroni, combinandosi, hanno dato origine agli atomi, spalancando così la finestra che ha reso l’universo trasparente.

E prima? Già, se prima era tutto opaco, quel limite dei 380mila anni non rappresenta per definizione un muro invalicabile? Certo che lo è, almeno per le onde elettromagnetiche. Ma immerse in quel segnale potrebbero esserci le tracce di quanto accaduto in precedenza. E infatti, come scoprirà il satellite COBE all’inizio degli anni Novanta (portando ai suoi ideatori, John Mather e George Smoot, un altro doppio Nobel per la fisica), la radiazione di fondo cosmico a microonde (CMB) si rivela “anisotropa”: pervasa, cioè, da impercettibili fluttuazioni in temperatura. Fluttuazioni la cui distribuzione – rilevata in modo sempre più preciso da esperimenti su pallone, come Boomerang, e da telescopi spaziali come WMAP e Planck – rispecchia i grumi del brodo primordiale, ovvero le regioni nelle quali materia ed energia erano più o meno dense. E rappresenta dunque i semi di quelle che diventeranno, nel corso di miliardi di anni, sotto l’azione della forza di gravità, le strutture a grande scala dell’universo: ammassi di galassie e galassie. E quindi noi, in fondo in fondo.

Ma l’inflazione, allora? L’inflazione, questo stiramento di portata inimmaginabile (letteralmente: andrebbe oltre i confini dell’orizzonte degli eventi, ritengono i cosmologi) del tessuto dello spazio-tempo, sarebbe la responsabile della quasi completa uniformità della CMB. È a causa della sua azione distensiva che le fluttuazioni in densità sono così difficili da rilevare. Ma proprio per la sua violenza e subitaneità dovrebbe aver innescato, nel brodo primordiale, un maremoto gravitazionale di portata pazzesca. Pazzesca quanto? È esattamente su questo numero che si gioca la validità dei risultati presentati oggi a Harvard. Per essere rinvenibile nella CMB da un esperimento come BICEP 2 con un intervallo di confidenza attorno a 5 sigma (che, come ormai tutti sappiamo dal giorno dell’annuncio della scoperta del bosone di Higgs, per gli scienziati è il minimo sindacale), dev’essere stato un maremoto davvero impetuoso: in grado di generare onde “alte” più o meno il doppio, e qui il discorso si fa delicato, di quanto previsto dai modelli attuali in base ai dati raccolti da WMAP e Planck.


L’ampiezza delle onde, in questi casi, si calcola misurando il rapporto tra fluttuazioni tensoriali (quelle dei “modi B” primordiali, dovute alle onde gravitazionali) e fluttuazioni scalari (quelle in densità di cui abbiamo parlato poc’anzi). Gli esperimenti condotti fino a oggi, WMAP e Planck in testa, suggerivano un limite superiore, per questo rapporto, pari a circa 0,1. Ebbene, il numero trovato da BICEP – quello che sta facendo tremare parecchi polsi, quello con una significatività superiore a 5 sigma – è guarda caso praticamente il doppio: r = 0.2. «Se confermata, la curva nello spazio dei parametri mostrata oggi», va dritta al punto Daniela Paoletti, ricercatrice all’INAF IASF Bologna, «andrebbe a escludere moltissimi modelli d’inflazione al momento ammessi dai dati». Quali modelli? Lo spiega senza mezzi termini il responsabile dello strumento LFI di Planck, Reno Mandolesi, congratulandosi con il team di BICEP: «Risultato eccezionale. In bocca al lupo per il Nobel. Esistono limiti superiori, per il valore di r, che sono più bassi di questa detection: quelli pubblicati dalla collaborazione Planck nel 2013, sebbene non derivanti dalle misure di polarizzazione dei modi B. A questo punto si spalanca uno scenario di grande interesse, perché si potrebbe aprire un ulteriore problema nel modello standard lambda CDM o nei modelli di inflazione esistenti. I risultati attesi da Planck nel 2014 saranno importantissimi per capire in che direzione muoversi». Insomma, diciamo che per chi si occupa di cosmologia, nei prossimi mesi, ci sarà parecchio da divertirsi.

“Finalmente – dice il Presidente dell’INAF, Giovanni Bignami – abbiamo un’idea di come ha fatto l’Universo a diventare così grande così in fretta. Tutti hanno sempre creduto alla inflazione come l’unica soluzione possibile, ma averne una prova osservativa, anche se indiretta, è fantastico. Speriamo che sia vero, anche perchè, per buona misura, abbiamo avuto la conferma che le onde gravitazionali sono il modo di vedere l’Universo quando era invisibile, cioè opaco alla luce con la quale facciamo da sempre astronomia. Se confermato, un risultato stupendo, degno coronamento del lavoro europeo ed italiano con la missione spaziale Planck”.

 


Inflazione cosmica=Multiverso? - Cosmic inflation = Multiverse ?

tratto da: http://mindalert2013.blogspot.it/

utti avranno ormai sentito la notiziache, se confermata, sarà sicuramente motivo di un premio Nobel.Lunedi 17 marzo gli scienziati hanno annunciato di aver avuto la prima prova dell'inflazione cosmica — un periodo di rapida espansione che si è verificata una frazione di secondo dopo il Big Bang — si è giunti a questo risultato verificando l'esistenza delle onde gravitazionali primordiali ,increspature nello spazio-tempo,essi fornirebbero la prova che lo spazio-tempo si è ampliato a molte volte la velocità della luce subito dopo il Big Bang. Fin qui le notizie che hanno riportato tutti. Questo apre la strada anche all'idea che il nostro universo è solo uno dei tanti,l'idea di Multiverso appunto. Questa teoria postula che, quando l'universo è cresciuto esponenzialmente nella prima frazione di secondo dopo il Big Bang, alcune parti dello spazio-tempo si sono espanse più rapidamente rispetto ad altre. Questo potrebbe avere creato "bolle" dello spazio-tempo che in seguito ha sviluppato altri universi ogniuno con le proprie leggi fisiche. Come riporta Space.com. Secondo Alan Guth, un fisico teorico del MIT,che circa 30 anni fa teorizzo l'inflazione con non poco scetticismo dei suoi colleghi "È difficile costruire modelli di inflazione che non conducono a un multiverso", aggiungendo che la maggioranza dei modelli di inflazione conduce alla teoria del Multiverso,che va presa molto sul serio. Alle parole di Guth si aggiungono quelle di Andrei Linde fisico teorico della Stanford University "Nella maggior parte dei modelli di inflazione, se l'inflazione c'è, allora il multiverso è lì".

--- English Version ---

 Everyone will have heard by now the notiziache , if confirmed, will definitely cause for a prize Nobel.Lunedi March 17 scientists announced to have had the first evidence of cosmic inflation - a period of rapid expansion that occurred a fraction of a second after the Big Bang - it has come to this result by checking the existence of primordial gravitational waves , ripples in space-time , they would provide evidence that space- time has expanded to many times the speed of light just after the Big Bang. So far, the news reported all . This opens the way to the idea that our universe is just one of many , the idea of the Multiverse in fact. This theory postulates that when the universe has grown exponentially in the first fraction of a second after the Big Bang , some parts of space-time have expanded more rapidly than other . This could have created "bubbles" of space-time which later developed other universes, each one with its own physical laws. As reported by Space.com . According to Alan Guth , a theoretical physicist at MIT, about 30 years ago theorized that inflation with no little skepticism of his colleagues " It is difficult to construct models of inflation that do not lead to a multiverse ," adding that the majority of models of inflation leads to theory of the Multiverse , which should be taken very seriously . The words are added those of Guth theoretical physicist Andrei Linde of Stanford University " In most models of inflation, if inflation is there, then the multiverse is there.


Cosa significa catturare le tracce del big bang?

l fatto che l'inflazione, un fenomeno quantistico, abbia prodotto onde gravitazionali dimostra che anche la gravità ha una natura quantistica, proprio come le altre quattro forze fondamentali della natura. La Teoria del Tutto non è più un miraggio

tratto da: http://gaianews.it/

Come sapete, ieri il team guidato da John Kovac dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ha comunicato di aver catturato  i primi segnali di vita dell’universo, risalenti a circa 13,8 miliardi di anni fa.

Si tratta della prima prova sperimentale dell’esistenza di onde gravitazionali primordiali generatesi durante il big bang, una scoperta importante che, con un livello di significatività di oltre 5 sigma, conferma la teoria dell’inflazione proposta dal Alan Guth nel 1980. Cerchiamo di capire meglio di cosa si tratta. 

Il segnale in polarizzazione rilevato da BICEP

BICEP mostra il pattern in polarizzazione nella radiazione cosmica di fondo a microonde. (Credit: Harvard/CfA).tr

Questa scoperta non nasce dal nulla ma è il frutto di anni di studi, osservazioni e raccolta di dati. Per fare un esempio, tra i mesi di marzo e novembre del 2012, il South Pole Telescope ha scandagliato oltre 100 gradi quadrati di cielo raccogliendo un numero impressionante di dati. A luglio 2013 risale la prima rilevazione dei Modi B, un segnale nella polarizzazione della CMB, o radiazione cosmica di fondo, la luce che si irradiava dal plasma incandescente e che si è progressivamente raffreddata fino a energie dell’ordine delle microonde. Duncan Hanson, dell’università canadese Mc Gill, ha comunicato la scoperta con un articolo messo in rete su arXiv e ripreso poi dalle pagine di Nature.

La scoperta comunicata ieri si inserisce nel quadro più ampio di queste ricerche, e riguarda proprio i Modi B.  Le impronte che il telescopio antartico ha rilevato, debolmente impresse sotto forma di Modi B sul segnale in polarizzazione del fondo cosmico a microonde, sono le tracce dell’inflazione (collocabili a 10 alla meno 35 secondi dopo il big bang). Se l’universo si espande allora la polarizzazione deve mantenerne traccia. Sebbene oggi queste onde primordiali siano troppo deboli per essere rilevate, dovrebbe essere possibile notare i loro effetti sulla CMB proprio in termini di polarizzazione; detto più semplicemente, la radiazione cosmica di fondo dovrebbe essere distorta in qualche modo dalle onde gravitazionali.

 

Grafico che mostra la storia cosmologica dell'Universo in base alle nostre attuali conoscenze. Credit: particleadventure.org

Grafico che mostra la storia cosmologica dell’Universo in base alle nostre attuali conoscenze. (Credit: particleadventure.org).

 

La radiazione di fondo cosmico a microonde è infatti anisotropa. Significa che è piena di grumi, impercettibili fluttuazioni in temperatura la cui distribuzione rispecchia le regioni nelle quali materia ed energia erano più o meno dense (fluttuazioni rilevate in modo sempre più preciso dai telescopi spaziali come WMAP e Planck). Ed è da questi grumi che, sotto l’azione della forza di gravità, sono nati gli ammassi e le galassie, le strutture a grande scala dell’universo che conosciamo.

Dicevamo che i Modi B sono una delle due componenti del pattern della polarizzazione della radiazione cosmica di fondo (in analogia con la suddivisione fra campi magnetici ed elettrici, possiamo distinguerli dai Modi E). Per completezza va detto che esistono anche altri tipi di Modi B, quelli generati indirettamente ad esempio dall’interazione fra i modi E primordiali e l’effetto di lensing gravitazionale, importanti soprattutto per calcolare la massa del neutrino. Ma qui non stiamo parlando di questo.

Come riferisce Ron Cowen a Nature, i ricercatori di Harvard hanno ottenuto una fotografia delle onde gravitazionali che si propagavano nell’Universo circa 380mila anni dopo il Big Bang. John Kovac e colleghi, usando uno strumento chiamato Bicep2, hanno misurato con estrema precisione (un decimilionesimo di Kelvin) la CMB. E questa fotografia conferma che la materia che vediamo nel cosmo si sarebbe espansa in un’infinitesima frazione temporale dopo il Big Bang, passando da dimensioni subatomiche a quelle di un pallone da calcio.

Il valore trovato da BICEP, r = 0.2, il doppio rispetto al valore atteso, potrà finalmente contribuire a scartare numerosi modelli cosmologici ancora in voga. La scoperta sarà importante per conciliare meccanica quantistica e relatività generale: il fatto che l’inflazione, un fenomeno quantistico, abbia prodotto onde gravitazionali dimostra che anche la gravità ha una natura quantistica, proprio come le altre quattro forze fondamentali della natura. La Teoria del Tutto non è più un miraggio.

Bibliografia:

D. Hanson et alii., Detection of B-mode Polarization in the Cosmic Microwave Background with Data from the South Pole Telescope“,arXiv.org

BICEP2 Collaboration, BICEP2 I: Detection of B-Mode Polarization at Degree Angular Scales

BICEP2 Collaboration, BICEP2 II: Experiment and Three-Year Data Set

Fonti in rete per approfondire:

http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-05
http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html
http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/cosmology/inflation.html
http://www.esa.int/For_Media/Press_Releases/Planck_reveals_an_almost_perfect_Universe
http://www.nasa.gov/home/hqnews/2013/mar/HQ_13-079_Planck_Mission.html



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Sirius


Coloro che cercano, cerchino finché troveranno.
Quando troveranno, resteranno turbati.
Quando saranno turbati si stupiranno, e regneranno su tutto.

 

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