La materia è tutto ciò che è composto da particelle che occupano spazio. Tutto ciò che possiamo sentire e vedere sulla Terra è materia, e di solito è di tre tipi: solido, liquido o gassoso. Potrebbe essere la sedia su cui sei seduto, l’acqua di mare o l’elio in un pallone.
Ci sono altri tipi di materia che non si comportano come i gas, liquidi o solidi che normalmente incontriamo sulla Terra. Quelli che si comportano nei modi più strani sono chiamati materia esotica.
Possiamo creare materia esotica nei laboratori raffreddando alcuni materiali a temperature molto basse. L’elio estremamente freddo è un esempio. Si chiama elio superfluido ed è un liquido che può arrampicarsi sui muri.
È possibile che un giorno la materia esotica possa spiegare alcuni dei misteri dello spazio. Potrebbe essere un ingrediente chiave per creare un wormhole.
Piegare lo spazio e il tempo
Un wormhole è qualcosa che collega due luoghi nell’universo piegando lo spazio. Un wormhole non è mai stato trovato, ma se esistesse, potrebbe obbedire alle nostre leggi di gravità.
Nel 1687, lo scienziato Isaac Newton disse che la gravità è creata dalla massa di un oggetto. La massa di un oggetto è la quantità di materia in esso contenuta. Ciò significa che più materia c’è nell’oggetto, maggiore è l’attrazione gravitazionale verso quell’oggetto.
Nel 1915, il fisico Albert Einstein ha cambiato la nostra visione di ciò che crea la gravità.
Einstein diceva che la materia piega lo spazio. Ha detto che gli oggetti in movimento seguiranno la curvatura di questo spazio piegato, ed è questo che crea l’effetto di gravità.
Ad esempio, la Terra è fatta di materia e fa piegare lo spazio intorno ad essa. Quando gli oggetti si muovono intorno alla Terra seguono lo spazio piegato che li fa cadere verso la Terra. Questo è ciò che chiamiamo gravità.
Questa curvatura dello spazio causata dalla materia influisce anche sul tempo. Più lo spazio è curvo, più lentamente passa il tempo. Poiché lo spazio e il tempo sono così strettamente collegati, parliamo spesso di spazio-tempo quando indaghiamo su come funziona l’universo.
Un wormhole è formato dalla curvatura dello spazio-tempo in modo tale che si formi un tunnel tra due regioni separate dell’universo. Dove il tunnel esce nello spazio si chiama “bocca”. Un wormhole ha due bocche che possono essere separate da un’enorme distanza e il tunnel stesso è chiamato “gola”.
Creazione di un wormhole
Un tipo di materia esotica che potrebbe essere correlata ai wormhole è la materia con massa negativa. Tutta la materia che conosciamo ha una massa positiva ed è attratta da altra materia a causa della gravità, come una mela che cade sulla Terra. La materia con una massa negativa spingerebbe via da essa altra materia.
Il fisico Kip Thorne ha proposto che sarebbe necessaria la materia negativa per mantenere stabile un wormhole una volta che si è formato. Non abbiamo mai rilevato materia negativa e non sappiamo nemmeno come sarebbe, ma è qualcosa che possiamo mettere in equazioni e capire come si comporterebbe se esistesse.
Sebbene possiamo dire cos’è un wormhole, non sappiamo come crearne uno, quindi non possiamo sapere se la materia esotica può creare wormhole.
I wormhole sono interessanti per gli scienziati e gli scrittori di fantascienza perché esiste la possibilità che i wormhole possano collegare due regioni dello spazio distanti tra loro. Se esistessero, potremmo forse percorrere grandi distanze attraverso l’universo in breve tempo.
Autore
Carolyn Devereux, Università dell’Hertfordshire
