Energia specifica del vuoto

Un giorno Marius si è chiesto se la radiazione e.m. sparsa per il cosmo potesse essere un mezzo in grado di trasmettere impulsi di forza come un fluido continuo ed elastico. Secondo Marius questa ipotesi potrebbe non essere cosi' "surreale".
http://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2006/Ucau060415d002/ "È intuitivo pensare che la luce interagisca con la materia ma non con se stessa, vale a dire che non ci sia possibilità di diffusione fra due fotoni. In effetti le quattro equazioni dell'elettrodinamica classica, scritte da Maxwell nel 1864, che descrivono la luce come un'onda elettromagnetica con frequenze in un certo intervallo, sono lineari nel campo elettromagnetico, in accordo con il principio di sovrapposizione. Perciò, secondo la teoria classica, la diffusione fra due onde di luce non è possibile.
I fisici hanno capito ben presto, però, che la descrizione data da Maxwell era incompleta. La meccanica quantistica con la dualità onda - corpuscolo, ha portato nel 1920 allo sviluppo dell'elettrodinamica quantistica (QED) da parte di Dirac, Fermi, Schwinger, Feynman e Tomonaga. Esiste una non linearità quantistica dei campi elettromagnetici che origina dal fatto che il principio di indeterminazione consente la creazione momentanea di una coppia "virtuale" elettrone - positrone da parte di due fotoni. Tale coppia vive per un breve tempo legato al principio di indeterminazione di Heisenberg e quindi si annichila emettendo altri due fotoni(diffusione anelastica).
In altri termini la luce interagisce solo con la materia, ma secondo la QED non esiste uno spazio completamente vuoto, poiché coppie virtuali di elettroni e positroni vengono continuamente create e immediatamente distrutte: il vuoto è come una pentola in continua ebollizione. Queste particelle virtuali di materia interagiscono con i fotoni dando luogo a una non linearità effettiva dei campi elettromagnetici."

Resta, dunque, aperto il problema se i fotoni possono interagire tra loro in assenza di materia, cioè nel vuoto.
Secondo le visioni scientifiche attuali, i fotoni di altissima frequenza (raggi gamma), invisibili all'occhio umano, interagiscono nel vuoto quando hanno energia sufficiente per generare una coppia formata da un elettrone e dalla sua antiparticella, il positrone. In questo caso non si ha deviazione dei fasci nello scontro, ma i due fasci semplicemente scompaiono (in "gergo" si annichilano) trasformandosi in materia (elettrone e positrone, appunto). Questo processo di annichilazione avviene, di fatto, negli acceleratori di particelle e in alcuni eventi astrofisici.

Nella teoria gravitazionale esposta in questo blog la diffusione inelastica tra fotoni ad alta frequenza è dovuta alla rottura dell’interferenza simmetrica tra onde traversali sinusoidali (che produce onde stazionarie) con conseguente propagazione delle onde incidenti a frequenza inferiore. Questo meccanismo sarebbe all’origine della densità di energia del vuoto, espressa in Joule/m^3. La banda di frequenza delle microonde di cui è prevalentemente composta la radiazione cosmica di fondo , non renderebbe disponibile una sufficiente quantità di energia per poter innescare i meccanismi di "spinta" che vengono esposti negli articoli successivi, ma l'osservazione degli "outburst" di raggi gamma ad alta frequenza senza apparente rilevazione di sorgenti definite suggerisce l'ipotesi che anche uno spazio "oscuro", in determinate condizioni, possa sprigionare energie "spaventose".

Stefano Gusman