Quali sono alcuni problemi irrisolti in Cosmologia?
La cosmologia, lo studio dell'universo, è afflitta da numerosi problemi irrisolti. Storicamente, questi problemi irrisolti hanno spinto nuovi sviluppi nella fisica che hanno continuato a rivoluzionare il campo, ma nell'ultimo mezzo secolo i cosmologi hanno scoperto nuovi problemi e fornito meno soluzioni corrispondenti. Trovare le soluzioni a questi problemi può richiedere un nuovo modo di pensare radicale e una maggiore tolleranza nei confronti dell'assunzione di dottori di ricerca inclini a perseguire le proprie idee piuttosto che seguire quelle di scienziati senior.
Uno dei problemi più evidenti in cosmologia è la costante cosmologica, che governa l'espansione dell'universo, noto anche come energia oscura. Una parte sostanziale, circa il 60%, dell'energia di massa nell'universo è in una forma di energia misteriosa che sta spingendo il cosmo a una velocità crescente. Cos'è questa energia e da dove viene? I cosmologi non hanno idea reale.
Sebbene abbia un nome simile, esiste un altro problema in cosmologia, la cosiddetta materia oscura, che in realtà non è correlata all'energia oscura, tranne nella misura in cui coinvolgono cose che non capiamo. Circa il 90% della massa nell'universo è in una forma apparentemente invisibile di materia che chiamiamo materia oscura. Questa materia oscura può essere misurata solo dall'attrazione gravitazionale che ha sugli oggetti circostanti e tutte le galassie che osserviamo ne contengono grandi aloni, che spesso si estendono per centinaia di migliaia di anni luce oltre il bordo della materia luminosa. Questa materia oscura è davvero una materia, come particelle voluminose (WIMP) che interagiscono debolmente, o forse è solo un artefatto osservativo causato da una teoria della gravità impropria? Qualsiasi cosmologo che lo capisca sarebbe praticamente garantito un premio Nobel, ma nessuno è riuscito.
Un altro mistero è perché ci sia molta più materia dell'antimateria nell'universo. Secondo le teorie fisiche, queste forme di materia sono sostanzialmente equivalenti, ma la materia convenzionale è osservata in abbondanza molto maggiore dell'antimateria. C'era una grande quantità di entrambi i tipi nell'universo primordiale, e per lo più si annichilarono l'uno con l'altro per lasciare la materia di oggi? O c'era una questione molto più convenzionale sin dall'inizio? Se sei un cosmologo, questo è il genere di cose che ti tiene sveglio la notte.
Alcune delle risposte alle domande di cui sopra possono essere derivate dal principio antropico: l'idea che i valori osservati fossero molto diversi, l'universo sarebbe ostile alla vita e quindi non ci sarebbero cosmologi a porre queste domande. Ma altri vedono il principio antropico come un cop-out, perché offre una spiegazione conveniente praticamente per tutto ciò che vogliamo. Ci sono numerosi altri problemi irrisolti nella cosmologia, che hanno a che fare con la generazione di massa per neutrini, la questione dell'entropia in un lontano passato e le condizioni dell'universo immediatamente dopo il Big Bang. Se vuoi saperne di più, vai a leggere un libro sull'argomento di un cosmologo rispettato.