Esperimenti nello spazio 1°

Prima di addentrarmi in questo argomento, anticipo che il tema si svilupperà in diversi post e questo è o sarebbe il primo; come già accennato nei “prossimamente” l’esigenza di focalizzare e mettere, come si dice, nero su bianco, nasce dalle ipotesi che sono emerse in differenti tempi e discussioni con alcuni amici ed appassionati non tanto della scienza, ma più in generale dalla comune passione per la comprensione di tutto ciò che ci circonda.
Devo dire che alcune idee sono nate anche da diverse domande che i lettori del blog hanno sottoposto; confermo che non è mia intenzione “salire in cattedra” ne di assumere il titolo di saccente, non lo dico per falsa modestia ne per una scarsa auto considerazione, ripeto, ma per una coscienza dei limiti e delle competenze che mi contraddistinguono e che comunque mi spingono ed alimentano la “fame” di conoscenza.

Dunque veniamo al primo degli ipotetici esperimenti che si potrebbero effettuare nello spazio, come è risaputo, le caratteristiche naturali di questo ambiente, sono estreme e sono principalmente l’assenza di gravità ed il vuoto, c’è da dire che queste “assenze” in realtà sono rispetto all’ambiente terrestre, la gravità, questo misterioso fattore è presente presumibilmente in tutto l’universo e probabilmente, se esiste un “fuori” gioca un ruolo fondamentale anche li, per quanto riguarda il “vuoto” questo è inteso più come l’estrema rarefazione della materia e gas che vi fluttuano e questo comporta che il vuoto in realtà non è vuoto, perlomeno in termini assoluti.

A tal proposito ritengo opportuno fare delle precisazioni sul concetto di vuoto assoluto, per come la vedo io, il vuoto assoluto è paragonabile ad una retta o ad un punto, o meglio al concetto di retta e di punto, in quanto entrambi puramente ideali, dico questo in relazione ad un mio personale modo di vedere le cose, comunque restando al concetto assoluto di vuoto, questo sarebbe costituito dal solo spazio dimensionale, ora questo spazio dimensionale è contenuto da un qualcosa oppure è confinato in un qualche dove, dunque per quanto regolare o irregolare possa essere ha un confine costituito di … ora per quanto inerte, immutabile possa essere questo … ha ed avrà influenza sullo spazio dimensionale, se non altro nel mantenere o contenere lo status di vuoto, ma seguendo la logica, ogni materia o energia ha un suo specifico decadimento e questo decadimento inevitabilmente ha dei “derivati”, restando in ambito energetico, l’energia in decadimento si propaga nel vuoto e quindi il vuoto risulta meno vuoto, perlomeno rispetto lo stato primigenio.
La questione porta a porsi la domanda se l’energia presente nel vuoto, proseguendo nel suo decadimento possa condensarsi a tal punto da generare qualcosa di assimilabile ad una qualche forma di proto materia; seguendo questa strada, ne consegue che il vuoto tende direttamente o indirettamente a riempirsi, mi spiego meglio, nell’ipotesi che il decadimento del “contenitore” ceda energia radiante e che a sua volta degradandosi dia origine alla materia o che l’elemento contenente a contatto con il vuoto perda particelle, queste disgregandosi si diffondono nella dimensionalità rendendo per l’appunto il vuoto un po più pieno.
In linea generale, il vuoto assoluto potrebbe essere lo spazio interatomico cioè quell’area tra protone ed elettrone, seppure in quest’area sono presenti le energie di legame atomico e ed interatomico sarebbe quella forma di vuoto che più si avvicinerebbe al vuoto assoluto, ma questo ulteriormente pone la questione della dimensionalità dello spazio e in linea generale potrebbe rappresentare il confine tra la realtà fisica e realtà quantistica.

Altro argomento di riflessione è circa la dimensionalità del vuoto, in pratica questo elemento non può trascendere la dimensione spaziale, per esistere il vuoto (sempre in termini assoluti) occorre che questo vuoto si “esplichi” in uno spazio; ora la questione da affrontare è che cosa sia lo spazio, perché se è valido il concetto di spazio, questo non può trascendere la materialità, in quanto lo spazio è per l’appunto un parametro in stretta relazione con la struttura materiale, quindi per quanto possa sembrare fantasioso e bizzarro, si potrebbe dire che lo spazio ha una sua materialità e dunque, per tornare al vuoto, il vuoto non esisterebbe e comunque non sarebbe vuoto anche in termini assoluti; ho volutamente escluso dall’analisi il fattore tempo, altro elemento misterioso che contraddistingue l’esistenza e che ha una stretta relazione con lo spazio e la materialità; seguendo il vizio di mettere in evidenza le “cose sparse sul tavolo” e le possibili relazioni, mi sovviene di fare l’associazione spazio-tempo-materia e da questa “trait d’union” ne consegue che nella fattispecie nel vuoto assoluto teorico, non esisterebbe nemmeno il tempo e questo porterebbe a considerare che forse il vuoto (assoluto) assomigli più ad un buco nero o perlomeno abbia molti elementi che lo accomunano alle singolarità.

Ma veniamo all’esperimento immaginato, considerando le peculiarità dello spazio, questo esperimento, si prefigge di verificare, seppure in modo parziale l’esattezza di quanto esposto precedentemente sulla natura del vuoto, dello spazio e della materia, per l’esperimento occorrono quattro laser posizionati opportunamente ed ad uguale distanza; la forma ideale su cui posizionale questi emettitori è la forma tetraedrica, a tale scopo ho immaginato la “gabbia” posizionando i laser ai vertici del tetraedro i quali proiettano il raggio perpendicolarmente il centro dei triangoli ed il cui incrocio corrisponde il baricentro della struttura.
In questo specifico punto, alcune braccia di sostegno sorreggono quello che dovrebbe essere un contenitore “vuoto” per quanto tecnicamente è possibile; questa area dimensionale sarà il “poligono di tiro” dei raggi laser che bombardando simultaneamente il contenitore proveranno ad alterare lo status del vuoto.

Lo strumento laser per analizzare il vuoto e lo spazio

Lo strumento laser per analizzare il vuoto e lo spazio

La rappresentazione grafica è orfana dei sensori spettrometrici al centro dei triangoli, sensori che al variare delle lunghezze d’onda rileveranno le possibili variazioni dei raggi passanti e quindi determinare quali ed in quale misura il vuoto si altera.

Quando ho presentato l’idea del “marchingegno” ad un amico, ha detto che sembra la miniaturizzazione di un acceleratore di particelle, con la differenza che manca il campo di contenimento elettromagnetico; per dire la verità, in parte mi sono ispirato al principio dei collisori, considerando che si utilizzano fasci laser e non particelle, mi è sembrato che l’implementazione di un campo di contenimento rappresentasse, sempre in via teorica, un ulteriore elemento di disturbo e “inquinamento” del ambiente vuoto e che potesse interferire o influenzare con le ipotetiche reazioni.

Lo strumento laser per analizzare il vuoto e lo spazio in funzione nello spazio.

Lo strumento laser per analizzare il vuoto e lo spazio in funzione nello spazio.

Ma perché effettuare questo esperimento nello spazio e non in un normalissimo laboratorio sulla terra? Come è stato detto, l’ambiente spaziale esterno offre condizioni migliori e comunque gli effetti gravitazionali, principalmente della Terra, della Luna e del Sole sono minimizzati, ideale sarebbe effettuare l’esperimento in un’area dello spazio in cui i punti di Lagrange, (Terra-Luna, Terra-Sole, Terra-Marte, ecc. ecc.) tra i vari corpi celesti abbiano una sorta di “massimo comune divisore” riducendo le interferenze gravitazionali al minimo, inoltre nello spazio il fattore termico sarebbe gestibile in modo più agevole e semplificato dato che le escursioni termiche tra luce ed ombra sono decisamente molto grandi e repentine permettendo di determinare variazioni nello stato del campione di vuoto in modo più preciso; certamente nello spazio si presenteranno problemi di interferenza con le differenti radiazioni che sono ovviamente dirette e più potenti che non sulla Terra, ma d’altronde come ho detto il vuoto assoluto è solo ideale e quindi occorre trovare il compromesso e l’equilibrio tra i tipi di interferenza e sulle modalità per ridurle o eliminarle.

Particolare dello strumento laser in funzione, i raggi bombardano il campione di vuoto.

Particolare dello strumento laser in funzione, i raggi bombardano il campione di vuoto.

In linea teorica dall’esperimento dovrebbero emergere informazioni circa la natura del vuoto e delle ipotetiche alterazioni, a seconda dell’intensità dei raggi laser, la pressione fotonica esercitata nell’ambiente, ad eccezione della naturale elevazione della temperatura nel punto focale dei raggi, si dovrebbe assistere ad una serie di fenomeni conseguenti l’alterazione “dell’entropia locale”.
Come ho detto, i limiti di questo esperimento sono conseguenti la “qualità” del campione di vuoto, ed in relazione a questo, i fenomeni potrebbero essere più o meno attendibili.

Questo “marchingegno” potrebbe anche essere impiegato direttamente nello spazio senza campione, cioè per analizzare le qualità del vuoto spaziale, come una specie di filtro ed al contempo come contatore di particelle di materia, analizzandone composizione e dimensioni.
Stando a quanto dice il mio amico, questo “trespolo”, tutto sommato sembra essere economico e funzionale, eccetto per gli emettitori laser e per i sensori di rilevamento che nello spazio dovrebbero avere una particolare resistenza sopratutto per i micro meteoriti, convengo che i sensori e gli emettitori dovrebbero avere una costituzione più robusta, la rappresentazione grafica vuole solo essere di complemento e di raffigurazione del, definiamolo procedimento e comunque rendere meno teorico l’idea dell’esperimento, da qui alla sperimentazione reale, bhé penso che debba scorrere un bel po di acqua sotto i ponti, comunque l’idea di fattibilità e delle possibili scoperte mi intrigano; magari chissà, con una prospettiva viziata di fantastico e di una vena di presunzione, magari potrebbe rivelarsi uno strumento per confermare quello che Hawking ha detto, “L’universo non ha bisogno di un Dio creatore…”; non concordo con l’affermazione, ma pur non condividendola, la accetto quale ipotetica sfida e comunque degna di essere verificata.


Fine stesura 29 giugno 2014

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