-- MATERIA OSCURA LO STATO DELL ARTE -- (materia oscura fredda, condensata, frattale, stabile e lenta)

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1 -- MATERIA OSCURA LO STATO DELL ARTE -- (materia oscura fredda, condensata, frattale, stabile e lenta) Ing. Pier Franz Roggero, Dott. Michele Nardelli, P.A. Francesco Di Noto Abstract In this paper we show some possible connection between dark matter, golden section and Bose Einstein condensed Dark matter could be cold, condensed, fractal, stable and slow Riassunto In questo lavoro, tra l altro mostreremo una nostra descrizione della materia oscura con possibile connessione con la sezione aurea tramite il condensato di Bose Einstein. 1

2 In sintesi, una materia oscura fredda, condensata, frattale, stabile e lenta potrebbe essere una buona candidata alle vere caratteristiche di questo problema cosmologico. Nei riferimenti finali si possono trovare nuove possibili documentazioni Circa la materia ordinaria, le connessioni con la sezione aurea sono innumerevoli, alcune da noi scoperte (Rif.1). Ma con la materia oscura non lo sappiamo ancora molto bene, tuttavia un nuovo indizio lo abbiamo trovato nel libro di Michio Kaku ( il cosmo di Einstein (Rif. 2). A pag. 160 si cita brevemente l ipotesi che la materia oscura, ancora in gran parte sconosciuta, fosse costituita da materia condensata, prevista dallo stesso Einstein e dal fisico indiano Bose (in suo onore i mediatori delle forze vennero chiamati bosoni) Materia oscura fredda e frattale Da Rif.3,, pag.101, riportiamo il seguente brano sulla materia oscura 2

3 fredda: La materia oscura è fredda. Ciò significa che,all origine del processo di raffreddamento,, la velocità delle particelle oscure non poteva essere troppo prossima alla velocità della luce (è stata stimata in 300 km sec., un millesimo della velocità della luce, km/sec., N.d.A.A.) - L energia contribuisce in maniera significativa al contenuto totale dell universo e ciò ha costituito,, nelle ultime migliaia di milioni di anni, un importante fattore di crescita della dimensioni delle galassie e degli spazi tra esse. Pertanto la struttura su grande scala dell universo attuale ci conferma, ancora una volta,, l esistenza della materia oscura, oltre che dell energia oscura)offrendoci indizi sulla sua natura: deve essere fredda. Questa informazione completa il nostro identikit della materia oscura. Riportiamo, sempre da Rif. 3, anche le seguenti immagini sulla possibile frattalità dell universo, e che potrebbero essere molto 3

4 simili a quelle dell universo oscuro : 4

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8 In queste immagini l universo assume un aspetto frattale, come l universo visibile. La materia oscura circonda le galassie. Vedi voce sulla materia oscura frattale. Ricordiamo che nei frattali è insita la sezione aurea Materia oscura condensata, nel senso di Bose - Einstein Da Rif. 2 riportiamo, a pag. 160, un accenno a questa possibile caratteristica della materia oscura: 8

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10 Ma in un nostro precedente lavoro (Rif. 4) abbiamo visto come la materia condensata possa essere frattale. Riportiamo il seguente brano. Una nuova rottura di simmetria in superconduttori Philippe Intraligi/Ikon Images/Corbis La scoperta di un nuovo tipo di ordine nella struttura della materia e un'inaspettata rottura di simmetria che caratterizza il passaggio a quello stato potrebbe spiegare la transizione di fase che permette ad alcuni composti ceramici di diventare superconduttori ad alta temperatura. La scoperta, riferita da un gruppo di ricercatori diretti da Premala Chandra della Rutgers University in un articolo pubblicato su Nature, potrebbe essere la risposta a un annoso problema della fisica della materia condensata, quello del cosiddetto ordine nascosto che caratterizza alcuni composti fermionici pesanti. In questo articolo si parla anche di materia condensata (stato quantistico frattale e quindi connesso alla sezione aurea, come prima ricordato) di simmetria (forse anche E8, come prima ricordato negli esperimenti del Dott.Coldea con il niobato di cobalto) ed all entanglemet trattato dall autore Subir Sachdev in Strane stringhe citato all inizio. Per cui possiamo ipotizzare che anche la materia oscura, ipotizzata come, come quella ordinaria, potrebbe anch essa essere frattale, e quindi potrebbe avere connessioni con la sezione aurea e i numeri di Fibonacci, e questa potrebbe essere la prima scoperta finora. E che potrebbe contribuire ad una futura migliore conoscenza matematica, almeno teorica, della 10

11 materia oscura. Materia oscura frattale Vedi voce precedente sulla materia oscura fredda, condensata, e relative immagini e riferimenti. Ma la materia oscura potrebbe anche essere, come si pensa, anche stabile (avrebbe come età media circa la stessa età dell universo, lenta (circa 300 km/s, circa un millesimo della velocità della luce) Qui una tabella sulle caratteristiche comuni e non comuni tra materia ordinaria e materia oscura Caratteristiche Tipi di materia Gravitaz. frattale fredda stabile lenta condensata Materia oscura si si si si si (300 si Materia normale km/s) si si no si no (max. ( km/sec) max 11 No (solo in laboratorio) Le differenze principali riguardano quindi solo la temperatura, la velocità e la condensazione ( nel senso di Bose - Einstein)

12 La materia normale è estremamente condensata (e quindi anche fredda) solo in condizioni sperimentali di laboratorio. Come ultima ipotesi di materia oscura. Vogliamo aggiungere anche quella sul fotino (sparticella del fotone) che riportiamo da Rif. 2, pag.) Ci sono addirittura delle ipotesi per cui la materia oscura sarebbe fatta di sparticelle. Ad esempio, il partner del fotone, detto il fotino, ha carica neutrale, è stabile e ha una massa. Se l universo fosse riempito da un gas di fotini noi non saremmo in grado di vederlo, ma esso si comporterebbe in maniera molto simile alla materia oscura.: Un giorno, se mai individueremo la vera natura di questa materia,, essa potrebbe fornire una prova indiretta della teoria delle super corde (sinonimo usato da Michio Kaku per superstringhe, e che insieme alle stringhe sono un argomento delle nostre ricerche teoriche, N.d.A.A.) 12

13 Come particella di materia oscura, com è noto, la più sospettata è il neutralino, seguito da assioni, e anche dai gravitoni. Ma anche (pag.117) neutrini sterili e moduli, doppiette inerti, ecc. Tuttavia, in molti casi queste teorie sono prive di consistenza e rappresentano dei modelli ad hoc, elaborati col preciso intento di individuare la materia oscura. Circa le possibili particelle di materia oscura, sono sospettate: neutrini sterili doppiette inerti moduli assioni neutralini fotini gravitoni WIMP (Vedi Rif. 3) Infine, in riferimento 5, esponiamo una nostra vecchia idea 13

14 su una possibile connessione con i numeri primi normali di forma 6k + 1 tranne il 2 e il 3 inziali (e con i numeri primi naturali di forma 6f + 1 con f numeri di Fibonacci, per la materia normale, come frequenze di vibrazione delle stringhe (vibrazioni = particelle) Conclusioni Possiamo concludere questo breve lavoro riepilogativo e divulgativo dicendo che in futuro potrebbe essere confermato (specialmente nella tabella finale) da futuri rilevamenti naturali (per es. con rivelatori ad argon nei Laboratori nazionali del Gran Sasso dell Istituto nazionale di fisica nucleare), o con il satellite DAMPE (da Dark Matter Particle Explorer). Positroni e fotoni di raggi gamma potrebbero essere originare dall annichilazione di particelle di materia oscura. I positroni sono, com è noto, anche anti-materia (antielettroni) e i fotoni sono antiparticelle di se stesse, e, in questo 14

15 senso, antimateria anch essi). Quindi potrebbe esistere una connessione tra materia oscura e antimateria : annichilazioni di materia oscura produrrebbero in qualche modo antimateria, rarissima tra la materia normale, e prodotta quasi esclusivamente in laboratorio, e con qualche applicazione in campo medico diagnostico (per es. PET : Tomografia ad emissione di positroni). Circa i gravitoni come possibile materia oscura, riportiamo il brano, sempre da Rif. 2, pag. 183: Tutto ciò a sua volta ha creato un certo entusiasmo tra i fisici, che hanno capito che un aspetto della teoria delle supercorde potrebbe essere ben presto verificato,con la ricerca di sparticelle o universi paralleli a un millimetro dal nostro. Questi universi paralleli potrebbero fornire anche un altra spiegazione per la materia oscura. Se qui vicino ci fosse un universo parallelo, noi non saremmo in grado di vederlo o sentirlo (dato che la materia è confinata al nostro universo a membrana), 15

16 ma potremmo avvertirne la gravità (che può viaggiare tra gli universi). A noi sembrerebbe che uno spazio invisibile abbia una qualche forma di gravità, proprio come accade con la materia oscura. In effetti alcuni teorici delle supercorde hanno ipotizzato che forse la materia oscura si può spiegare come gravità prodotta da un vicino universo parallelo.. Restiamo in attesa di vedere quale ipotesi sulla materia oscura si affermerà sulle altre dopo gli esiti degli esperimenti di laboratorio o dalle osservazioni satellitari in corso. L ipotesi di una materia oscura fredda e condensata, anche parzialmente, e questa sulla gravità (gravitoni) di un vicino universo parallelo, ci sembrano le più promettenti. Riferimenti 1) Riepilogo delle connessioni tra Fibonacci e alcuni fenomeni naturali o argomenti matematici Francesco Di Noto, Michele Nardelli, Pierfrancesco Roggero Abstract In this paper we show our papers with new connections 16

17 between Fibonacci numbers and some various physical or natural phenomena. Riassunto In questo lavoro riepilogativo/divulgativo raccoglieremo tutti i nostri lavori, scritti negli ultimi dieci anni, sulle possibili connessioni tra i numeri di Fibonacci e alcuni fenomeni naturali (fisici, chimici, astronomici, biologici, ecc.) o alcuni argomenti matematici (statistica, numeri di Bernoulli, Mostro Moonshine, ecc.) Sul nostro sito 2 ) Libro di Michio Kaku Il cosmo di Einstein (Edizione speciale per il mensile LE SCIENZE. Pubblicata su licenza si Codice edizioni, Torino. 3 ) La materia oscura L elemento più misterioso dell universo RAB 4) DALLE TEORIE DI STRINGA AI MATERIALI SUPERCONDUTTORI TRAMITE LA SEZIONE AUREA Gruppo B. Riemann * Francesco Di Noto, Michele Nardelli *Gruppo amatoriale per la ricerca matematica sui numeri primi, sulle loro congetture e sulle loro connessioni con le teorie di stringa. Abstract In this paper we show some connection between string theory and superconductivity by means aurea section. 17

18 Riassunto In questo lavoro, basato sull articolo di Subir Sachdev Strane stringhe (Le SCIENZE marzo 2013) tracceremo un percorso che parte dalle stringhe e arriva ai materiali superconduttori passando per l entanglement degli elettroni ecc. ecc. seguendo il filo rosso della sezione aurea: teorie di stringa entanglement livelli energetici degli elettroni e numeri quantici materia condensata - elementi super conduttori (di grande attualità e oggetto di varie ricerche per i suoi vantaggi nel trasporto senza perdite dell elettricità). La sezione aurea, già presente nelle vibrazioni delle stringhe, si ripercuote poi a cascata nei fenomeni quantistici (livelli energetici degli elettroni e relativi numeri quantici, numeri atomici degli elementi superconduttori) La teoria delle stringhe, quindi, dai buchi neri ecc. potrebbe avere delle connessioni anche con tali fenomeni quantistici che poi si ripercuotono nel macrocosmo della superconduttività, ma anche dell orientamento degli uccelli, nelle loro migrazioni ecc. ma qui ci limiteremo alla superconduzione elettrica, fenomeno di grande interesse teorico e pratico. Premettiamo che l effetto entanglement è stato già dimostrato come conseguenza delle teorie di stringa (Rif. 1, con citazione totale dell articolo). Sul nostro sito 5) Possible connections between prime numbers, Fibonaci, ordinary mater and dark mater Francesco Di Noto, Michele Nardeli, Pierfrancesco Roggero Sul nostro sito Altri riferimenti 6) Il mistero del cosmo nascosto, di Bogdan A. Dobresku e Don Lincoln, sulla rivista LE SCIENZE, settembre ) Scrutare nell oscurità, di Joshua Friemann, sulla rivista 18

19 LE SCIENZE gennaio 2016, riguardante però essenzialmente l energia oscura. 8) Poichè la materia oscura, che è fredda, si sospetta di essere anche materia oscura condensata (nel senso di Bose Einstein), potrebbe avere alcune caratteristiche della materia ordinaria condensata, soprattutto la bassissima temperatura. da Wikipedia, parzialmente : Fisica della materia condensata Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. Vai a: navigazione, ricerca La fisica della materia condensata è la branca della fisica che studia le proprietà fisiche microscopiche della materia. In particolare si occupa delle fasi condensate, caratterizzate da un grande numero di costituenti del sistema e dalle loro forti interazioni. È di gran lunga il campo di ricerca più ampio della fisica contemporanea e ha numerose sovrapposizioni con la chimica, la scienza dei materiali, le nanotecnologie e l'ingegneria. Indice.. Caratteristiche[modifica modifica wikitesto] Gli esempi più familiari di fasi condensate sono la fase solida e quella liquida, dovute ai legami e all'interazione elettromagnetica tra atomi. Altre fasi condensate più esotiche sono la fase superfluida, il condensato di Bose-Einstein osservato in alcuni sistemi atomici a temperature molto basse, la fase superconduttiva degli elettroni di conduzione di certi materiali, e le fasi ferromagnetica ed antiferromagnetica degli spin di taluni reticoli atomici. Il fenomeno della superconduttività, in cui gli elettroni condensano in una nuova fase fluida in cui scorrono senza alcun tipo di dissipazione, è intimamente connessa e analoga alla fase superfluida dell'elio 4 a basse temperature.. 19

20 L evidenza in rosso è nostra Caltanissetta,