L'energia oscura è una forma teorica di energia ritenuta responsabile dell'accelerazione osservata dell'espansione dell'universo. Costituisce circa il 68% dell'energia totale nell'universo ed è attualmente la forma di energia dominante. La natura dell'energia oscura non è ancora ben compresa, ma diverse ipotesi tentano di spiegarla:
1. Costante cosmologica: La spiegazione più semplice è la costante cosmologica, una densità di energia costante presente in tutto l'universo. Questa spiegazione è in linea con la teoria della relatività generale di Einstein, ma non offre spunti sull'origine fisica dell'energia oscura.
2. Campo scalare (quintessenza): Questa ipotesi suggerisce che l’energia oscura sia un campo dinamico che cambia nel tempo. Il campo, noto come quintessenza, si comporta come una "quinta forza" e ha una densità di energia variabile nel tempo, provocando un'accelerazione dell'espansione dell'universo.
3. Gravità modificata: Alcune teorie propongono modifiche alla teoria della gravità per tenere conto dell'accelerazione osservata dell'universo. Ad esempio, MOND (Modified Newtonian Dynamics) altera la gravità newtoniana su larga scala, mentre la gravità f(R) modifica le equazioni di campo di Einstein per incorporare gli effetti dell’energia oscura.
Gravità oscura:
La gravità oscura si riferisce a ipotetiche modifiche o estensioni all'attuale teoria della gravità (relatività generale) per tenere conto di vari fenomeni osservati nell'universo. Ciò suggerisce che la forza gravitazionale potrebbe essere più forte di quanto previsto dalla relatività generale su determinate scale o in condizioni specifiche. Diverse teorie propongono la gravità oscura come spiegazione alternativa per l’accelerazione osservata dell’universo, sfidando il concetto convenzionale di energia oscura:
1. Gravità massiccia: Questa teoria introduce un gravitone massiccio, la particella che media le interazioni gravitazionali, dando origine a forze gravitazionali a lungo raggio. La gravità massiccia suggerisce che gli effetti della gravità diventano più pronunciati a distanze maggiori, spiegando potenzialmente l’accelerazione dell’espansione dell’universo senza invocare l’energia oscura.
2. gravità f(R): Come accennato in precedenza, la gravità f(R) è una teoria modificata della gravità in cui l'azione gravitazionale dipende da una funzione f(R) dello scalare di Ricci R, che rappresenta la curvatura dello spaziotempo. Questa modifica può portare a deviazioni dalla relatività generale, inclusa l’emergere di effetti simili all’energia oscura.
3. Gravità bimetrica: La gravità bimetrica introduce due tensori metrici per descrivere lo spaziotempo, uno per i campi di materia e uno per le interazioni gravitazionali. Questa teoria prevede un universo in autoaccelerazione senza la necessità di energia oscura.
È importante notare che, sebbene l’energia oscura e la gravità oscura offrano spiegazioni per l’accelerazione osservata dell’espansione dell’universo, rimangono concetti teorici e la loro vera natura è ancora oggetto di ricerca e indagine in corso nel campo della cosmologia.
