Nella legge di gravitazione universale di Newton, la gravità era una forza esterna trasmessa con mezzi sconosciuti. Nel 20 ° secolo, il modello di Newton fu sostituito dalla relatività generale in cui la gravità non è una forza ma il risultato della geometria dello spaziotempo. Sotto la relatività generale, l’anti-gravità è impossibile se non in circostanze artificiose.,
la Gravità shieldsEdit
Un monumento al Babson College dedicata a Roger Babson per la ricerca di anti-gravità e parziale gravità isolanti
Nel 1948 imprenditore Roger Babson (fondatore del Babson College) formata la Gravità della Fondazione di Ricerca per studiare i modi per ridurre gli effetti della gravità., I loro sforzi erano inizialmente un po ‘”crankish”, ma hanno tenuto conferenze occasionali che hanno attirato persone come Clarence Birdseye, noto per i suoi prodotti surgelati, e Igor Sikorsky, inventore dell’elicottero. Nel corso del tempo la Fondazione ha distolto la sua attenzione dal tentativo di controllare la gravità, semplicemente per comprenderla meglio. La Fondazione è quasi scomparsa dopo la morte di Babson nel 1967. Tuttavia, continua a correre un premio saggio, offrendo premi fino a $4.000. A partire dal 2017, è ancora amministrato da Wellesley, Massachusetts, da George Rideout, Jr.,, figlio del direttore originale della fondazione. I vincitori includono l’astrofisico californiano George F. Smoot, che in seguito ha vinto il premio Nobel per la fisica 2006.
Ricerca sulla relatività generale nel 1950modifica
La relatività generale fu introdotta nel 1910, ma lo sviluppo della teoria fu notevolmente rallentato dalla mancanza di strumenti matematici adatti. Sembrava che l’anti-gravità fosse fuorilegge sotto la relatività generale.
Si sostiene che la US Air Force ha anche eseguito uno sforzo di studio per tutto il 1950 e nel 1960., Ex Tenente Colonnello Ansel Talbert ha scritto due serie di articoli di giornale, sostenendo che la maggior parte dei principali aviazione imprese hanno iniziato la gravità di controllo di propulsione ricerca nel 1950. Tuttavia, c’è poco al di fuori di conferma di queste storie, e perché avvengono in mezzo la politica con un comunicato stampa era, non è chiaro quanto peso queste storie devono essere fornite.
È noto che ci sono stati seri sforzi in corso presso la Glenn L. Martin Company, che ha formato l’Istituto di ricerca per lo studio avanzato., I principali giornali annunciarono il contratto che era stato stipulato tra il fisico teorico Burkhard Heim e la Glenn L. Martin Company. Un altro sforzo nel settore privato per padroneggiare la comprensione della gravitazione fu la creazione dell’Istituto per la fisica dei campi, Università della Carolina del Nord a Chapel Hill nel 1956, dal fiduciario della Gravity Research Foundation Agnew H. Bahnson.,
Il supporto militare per i progetti anti-gravità fu interrotto dall’emendamento Mansfield del 1973, che limitava le spese del Dipartimento della Difesa solo alle aree della ricerca scientifica con esplicite applicazioni militari. L’emendamento Mansfield è stato approvato specificamente per porre fine a progetti di lunga durata che avevano poco da mostrare per i loro sforzi.
Sotto la relatività generale, la gravità è il risultato della seguente geometria spaziale (cambiamento nella forma normale dello spazio) causata dalla massa-energia locale., Questa teoria sostiene che è la forma alterata dello spazio, deformata da oggetti massicci, che causa la gravità, che è in realtà una proprietà dello spazio deformato piuttosto che essere una vera forza. Sebbene le equazioni non possano normalmente produrre una “geometria negativa”, è possibile farlo usando “massa negativa”. Le stesse equazioni non escludono di per sé l’esistenza di massa negativa.
Sia la relatività generale che la gravità newtoniana sembrano prevedere che la massa negativa produrrebbe un campo gravitazionale repulsivo., In particolare, Sir Hermann Bondi propose nel 1957 che la massa gravitazionale negativa, combinata con la massa inerziale negativa, sarebbe conforme al forte principio di equivalenza della teoria della relatività generale e alle leggi newtoniane di conservazione della quantità di moto lineare e dell’energia. La dimostrazione di Bondi ha prodotto soluzioni prive di singolarità per le equazioni della relatività. Nel luglio 1988, Robert L. Forward ha presentato un documento alla 24th Joint Propulsion Conference AIAA/ASME/SAE/ASEE che ha proposto un sistema di propulsione di massa gravitazionale negativo Bondi.,
Bondi ha sottolineato che una massa negativa cadrà verso (e non lontano da) materia “normale”, poiché sebbene la forza gravitazionale sia repulsiva, la massa negativa (secondo la legge di Newton, F=ma) risponde accelerando nell’opposto della direzione della forza. La massa normale, d’altra parte, cadrà dalla materia negativa. Ha osservato che due masse identiche, una positiva e una negativa, poste l’una vicino all’altra si autoaccelerano quindi nella direzione della linea tra loro, con la massa negativa che insegue la massa positiva., Si noti che poiché la massa negativa acquisisce energia cinetica negativa, l’energia totale delle masse acceleranti rimane a zero. Forward ha sottolineato che l’effetto di autoaccelerazione è dovuto alla massa inerziale negativa e potrebbe essere visto indotto senza le forze gravitazionali tra le particelle.
Il Modello standard della fisica delle particelle, che descrive tutte le forme di materia attualmente conosciute, non include la massa negativa., Sebbene la materia oscura cosmologica possa essere costituita da particelle al di fuori del Modello Standard la cui natura è sconosciuta, la loro massa è apparentemente nota – poiché sono state postulate dai loro effetti gravitazionali sugli oggetti circostanti, il che implica che la loro massa sia positiva. L’energia oscura cosmologica proposta, d’altra parte, è più complicata, poiché secondo la relatività generale gli effetti sia della sua densità di energia che della sua pressione negativa contribuiscono al suo effetto gravitazionale.,
Quinta forzamodifica
Sotto la relatività generale qualsiasi forma di energia si accoppia con lo spaziotempo per creare le geometrie che causano la gravità. Una domanda di lunga data era se queste stesse equazioni si applicassero o meno all’antimateria. Il problema è stato considerato risolto nel 1960 con lo sviluppo della simmetria CPT, che ha dimostrato che l’antimateria segue le stesse leggi della fisica della materia “normale”, e quindi ha un contenuto energetico positivo e causa anche (e reagisce) alla gravità come la materia normale (vedi interazione gravitazionale dell’antimateria).,
Per gran parte dell’ultimo quarto del 20 ° secolo, la comunità fisica è stata coinvolta nei tentativi di produrre una teoria di campo unificata, una singola teoria fisica che spiega le quattro forze fondamentali: gravità, elettromagnetismo e le forze nucleari forti e deboli. Gli scienziati hanno fatto progressi nell’unificare le tre forze quantistiche, ma la gravità è rimasta “il problema” in ogni tentativo. Questo non ha impedito alcun numero di tali tentativi da essere fatto, però.,
Generalmente questi tentativi hanno cercato di “quantizzare la gravità” postulando una particella, il gravitone, che trasportava la gravità nello stesso modo in cui i fotoni (luce) trasportano l’elettromagnetismo. Semplici tentativi in questa direzione fallirono tutti, tuttavia, portando ad esempi più complessi che tentarono di spiegare questi problemi. Due di questi, la supersimmetria e la supergravità correlata alla relatività, richiedevano entrambi l’esistenza di una “quinta forza” estremamente debole portata da un gravifotone, che accoppiava insieme diverse “estremità libere” nella teoria quantistica dei campi, in modo organizzato., Come effetto collaterale, entrambe le teorie richiedevano anche che l’antimateria fosse influenzata da questa quinta forza in un modo simile all’anti-gravità, dettando la repulsione dalla massa. Diversi esperimenti sono stati effettuati nel 1990 per misurare questo effetto, ma nessuno ha dato risultati positivi.
Nel 2013 il CERN ha cercato un effetto antigravità in un esperimento progettato per studiare i livelli di energia all’interno dell’antiidrogeno. La misurazione antigravità era solo un “baraccone interessante” ed era inconcludente.
General-relativistic “warp drives”Edit
Ci sono soluzioni delle equazioni di campo della relatività generale che descrivono “unità di curvatura” (come la metrica Alcubierre) e wormhole stabili e attraversabili. Questo di per sé non è significativo, poiché qualsiasi geometria dello spaziotempo è una soluzione delle equazioni di campo per alcune configurazioni del campo del tensore dell’energia di sforzo (vedi soluzioni esatte nella relatività generale)., La relatività generale non vincola la geometria dello spaziotempo a meno che non vengano posti vincoli esterni sul tensore dell’energia di stress. Le geometrie Warp-drive e traversable-wormhole sono ben comportate nella maggior parte delle aree, ma richiedono regioni di materia esotica; quindi sono escluse come soluzioni se il tensore dell’energia di stress è limitato a forme note di materia. La materia oscura e l’energia oscura non sono comprese abbastanza al momento attuale per fare dichiarazioni generali sulla loro applicabilità a un ordito.,
Breakthrough Propulsion Physics Programmodifica
Durante la fine del XX secolo la NASA ha fornito finanziamenti per il Breakthrough Propulsion Physics Program (BPP) dal 1996 al 2002. Questo programma ha studiato una serie di progetti” lontani ” per la propulsione spaziale che non ricevevano finanziamenti attraverso normali canali universitari o commerciali. I concetti anti-gravità sono stati studiati sotto il nome di “unità diametrica”. Il lavoro del programma BPP continua nella Fondazione Tau Zero indipendente, non affiliata alla NASA.