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Densità Energetica del Vuoto

Sembrava che nel mondo quantistico, avessimo incontrato una difficoltà quando i fisici hanno cercato di calcolare la densità energetica di un oscillatore come un atomo. Venne fuori che alcune vibrazioni esistevano ancora, persino quando il sistema veniva portato allo zero assoluto, dove pensereste che tutta l'energia venga a mancare. Infatti, le equazioni mostravano che persino nel vuoto c'era una quantità infinita di possibili fluttuazioni di energia.

Per capirlo meglio, i fisici hanno applicato il principio di "rinormalizzazione", usando una costante fondamentale per tagliare il numero e ottenere una idea finita di quanto dovesse essere densa l'energia del vuoto, con tutte le sue vibrazioni. Per tagliare il valore è stata usata la distanza o lunghezza di Planck, il cui nome viene dal grande fisico Max Planck, che è considerato il fondatore della teoria quantistica. Si pensa che questo valore sia la vibrazione minima possibile, dell'ordine di 10^-33 cm e con una massa-energia nell'ordine di 10^-5 grammi.

I calcoli eseguiti servivano per conoscere quante vibrazioni del volume di Planck potessero esistere in un centimetro cubo di spazio. La risposta, dato che ogni volume di Planck aveva una massa specifica, era una densità di massa-energia in un centimetro cubo di spazio. Il risultato era enorme! La densità di energia nel vuoto, detta anche densità di Planck, era dell'ordine di 10^93 grammi per centimetro cubo di spazio e venne subito soprannominata "la peggior predizione che la fisica abbia mai fatto" o "la catastrofe del vacuum".

Per darvi una idea di quanto sia questo valore di densità, se prendeste tutta la materia osservata oggi nell'Universo con miliardi di galassie contenenti miliardi di stelle, che in maggior parte sono più grandi del nostro Sole e la comprimeste in un centimetro cubo di spazio, la densità di questo cubo sarebbe solo di 10^55 grammi. Questa è ancora circa di 38 ordini di magnitudine inferiore alla densità del vuoto. Molti scienziati hanno pensato che questo fosse ridicolo e in generale è finito nell'oscurità. Persino oggi alcuni fisici preparati non sono necessariamente consapevoli di questo valore. Negli anni ho ricevuto molte critiche da certi fisici che non erano consapevoli della sua esistenza o semplicemente l'hanno scartato, come se la più grande quantità di energia mai predetta potesse essere completamente ignorata.

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