Origine Universo

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Bonni

2010-01-28 10:17

Uno dei misteri più grandi del nostro universo è proprio la sua origine. Qui di segui vi metterò le toerie più importanti proposte nell'ultimo secolo per spiegarne l'origine

Teroai del Big Bang

Il primo a proporre questa teoria fu un filosofo di nome Lemaitre nel 1931. Nel suo scritto "Ipotesi dell’atomo primitivo" ipotizzava la nascita dell'universo da un singolo atomo completamente diverso rispetto a quelli che conosciamo attualmente noi ma lasciò tutta la questione a un livello puramente filosofico senza portare prove a favore o sfavore della sua tesi. Il cosmologo Gamow prendendo in mano i lavori Lemaitre li giustificò con prove. La teoria del Big Bang asserisce che tutto il nostro universo era condensato in un punto a densità e temperatura infinita e che dopo una violentissima esplosione è nato tutto quello che noi vediamo ( la creazione delle prime protogalassie è avvenuto dopo 2-3 milioni di anni dalla singolarità ). Le tre maggiori prove a favore di questo fenomeno sono:

  • La legge di Hubble

  • le percentuali di H e He nell'universo che sono pressochè omogenee

  • CMBR ( radiazioni cosmiche di fondo )

Teoria dello spazio stazionario

Proposta da Fred Hoyle nel 1948 non ebbe mai grande successo nonostante alcuni credessero pienamente in questa teria. Nata per contrastare l'idea che il cosmo fosse nato da un singolo punto, queste teoria afferma che il nostro universo è sempre stato così e sempre lo sarà. La scoperta della legge di Hubble mise in crisi tutta la teoria che si salvò con questo postulato: esistono dei punti dell'universo in cui la materia viene emessa ( visti come dei "Buchi Bianchi" ) e per farsì che la densità dell'universo non cambi questo si espande. Con la prova delle radiazioni cosmiche di fondo tutto questo modello fu messo in crisi e lasciato da parte nonostante tutt'oggi ci siano degli scenziati che credano nella sua veridicità.

Teoria dell'inflazione

Proposta in contemporanea da due fisici, Guth e Sato, questa teoria cerca di andare a indagare cosa accadde nei momenti successi all'esplosione, nella cosìdetta area di Plank. Il modello che proposero voleva spiegare la lontanaza delle galassie e cercarono di farlo con il concetto di "Materia Oscura": infatti questa avrebbe inpresso nei primi anni di vita del cosmo una accellerazione tale da allontanare quelle che poi sarebbero diventate le odierne galassie

Teoria del Big Bouce

Una delle teorie più moderne, proposta nel 1999 da Bojowald e basata su una approssimazione della teoria quantistica gravitazionale, al teoria dei loop. Questo modello a differenza degli altri va a spiegare cosa accadrà al nostro universo nel futuro e cosa gli è accaduto nel passato. In poche parole il nostro cosmo adesso si sta allontando, ma per qualche ragione ( cambio del campo gravitazionale delle particelle di spazio e tempo ) ad un tratto questo fenomeno si fermerà e tutte le galassie invece che allontanarsi si riavvicineranno fino a convergere in un unico punto e dare vita a una nuova singolarità.

Per chi ne volesse sapere qualcosa di più allego la mia tesina che feci per la maturità. Approfondisce questi argomenti anadando ad analizzare anche teoria e mitologia dell'antica Grecia.

Ecco il link

I seguenti utenti ringraziano Bonni per questo messaggio: myttex, Dott.MorenoZolghetti

Beefcotto87

2010-01-28 13:12

Non sono un astrofisico e purtroppo non ho molte conoscenze in questo ambito... Ma sono daccordo con la teoria del Big Bounce!

NaClO3

2010-01-28 14:13

sono cose troppo grosse per il mio giovine cervello, ma al contempo estremamente affascinanti!

Bonni

2010-01-28 16:57

Verissimo beef, il Big Bounce è uno dei modelli che funziona meglio in quando alla fin fine implica al suo interno altri pontenziali modelli come la teoria del Big Bang e quella dell'inflazione solo che vengono spiegate tramite particelle spazio-temporali. Ma proprio quest'ultima parte è anche il suo "anello" debole: tutta la teoria è basata sul cambiamento della gravità di queste particelle ( per spiegarlo meglio porto l'esempio che c'era sull'articolo: un po' come una spugna, per un po' è in grado di assorbire acqua ma arrivati a un certo punto non sono non ne assorbe più ma ne rilascia ), ma bisogna ricordare che noi al momento non abbiamo una "teoria quantistica gravitazionale" per questo viene usata come alternatica la "teoria a loop", non sappiamo quanto questo cambiamente possa influire sui dati.

Dott.MorenoZolghetti

2010-01-28 17:06

Nutro molta curiosità circa questi "misteri"...ma sono un profano.

Vi consiglio, al posto del solito oroscopo giornaliero, il libro di Stephen W. Hawking "Dal Big Bang ai buchi neri", dove con una invidiabile chiarezza narrativa, l'illustrissimo Autore (mirabile sotto molti punti di vista...) rappresenta dei concetti complessi, rendendo amabile ciò che potrebbe non esserlo. Davvero un bel libretto, come quelli che lo hanno seguito.

quimico

2010-01-28 18:46

ce l'ho quel libro e mi permetto anche io di consigliarvelo. Hawking è uno dei miei "idoli". e poi non è da tutti nel suo stato ricoprire la cattedra che fu di Newton... comunque anche io son un profano...

Dott.MorenoZolghetti

2010-01-28 20:58

quimico ha scritto:

ce l'ho quel libro e mi permetto anche io di consigliarvelo.

Hawking è uno dei miei "idoli". e poi non è da tutti nel suo stato ricoprire la cattedra che fu di Newton...

comunque anche io son un profano...

La cosa che a me fa molto "effetto" è sentirlo dire di "essere fortunato, perchè, a parte la sua malattia, non gli manca nulla dalla vita". Non è "padrone" di alcun muscolo volontario del suo organismo...costretto a dipendere dagli altri per qualunque funzione biologica...privo persino della voce (usa un sintetizzatore volcale)...e si dice fortunato. C'è da riflettere e molto. E' un universo inesplorato anche il cervello umano!

Un grande uomo davvero. Scusate la divagazione.

quimico

2010-01-28 21:04

concordo in pieno. per me è "idolo" anche e soprattutto per questo. c'è molto da riflettere. ce ne fossero di più di uomini come lui.

al-ham-bic

2010-01-29 20:55

Grazie della segnalazione, ho sentito mille volte di questo libro ma non l'ho letto: ora me lo prendo al 100% Blush

Bonni

2010-01-29 21:44

il libro consigliato dal dott.Moreno è veramente eccezzionale, concetti difficili spiegati in maniera semplice ( per quanto la materia possa permettere ). Riguardo l'autpre devo ammettere che non sapevo delle sue condizioni, mea culpa! Da quel che dite voi ci son poche parole per descriverlo ...

_x46x_

2010-01-29 22:03

Mi avete incuriosito .. Prendo pure io quel libro, sono interessato all'argomento

NaClO3

2010-02-04 20:56

sapete cosa è vermaente interessante?

cercare di scoprire cosa sia accaduto esattamente alcuni infinetesimali istanti dopo il Big Bang!

Beefcotto87

2010-02-04 21:05

Ehm, penso che sia già stato ipotizzato...

NaClO3

2010-02-04 21:11

Beefcotto87 ha scritto:

Ehm, penso che sia già stato ipotizzato...

era inteso, infatti hgo detto affascinante scoprire, cioè mi spiego meglio:

come minch...a hanno fatto????

Bonni

2010-02-04 21:27

Beefcotto87 ha scritto:

Ehm, penso che sia già stato ipotizzato...

Allora, non mi ricordo i dati precisi ( sono presenti nella tesina ) ma i primissimi momenti di vita dell'universo sono noti come "Era di Planck" in cui si sa solo una cosa, che con le attuali conoscenza e strumentazioni non possiamo conoscere cosa accadde visto le condizioni estreme ( ricordo che temperatura e densità erano infinite o tendenti all'infinito ). Una via di uscità da questa situazione si potrebbe avere quando si riuscirà a fare una teoria quantistica gravitazionale o a combinare teoria quantistica e teoria delle relatività generale. Ho in camera ancora qualche articolo da finire di leggere su questo argomento, se scopro qualcosa aggiorno xD

ps la teoria dell'inflazione cerca di spiegare cosa accadde nei primissimi atti di vita, ma quelli successivi all'era di Planck

Chimico

2010-02-05 09:08

ma a parte alla curiosità (che condivido) di sapere cosa è successo....a cosa ci potrebbe servire sapere?

quimico

2010-02-05 09:37

potrebbe spiegare alcune delle interazioni tra particelle e quarks ancora ignote... e forse finalmente potremmo sapere qualcosa sul bosone di Higgs, tra le tante cose... e non è poco poiché come forse saprete il bosone di Higgs o particella di Dio permea l'universo e da massa alle particelle (teoricamente, visto che non è mai stato rilevato)

al-ham-bic

2010-02-05 10:41

Non per niente prende quel nome... O:-)

NaClO3

2010-02-05 17:33

o anche sull'esistenza del tachione, che a riposo ha velocità superiore a quella della luce, anche egli è solo teorica, ma ammessa salla relatività generale

getz89

2010-02-06 00:12

astrofisica!! siiiii!!! Anche per ma Hawking è un grande!! io non ho avuto il piacere di leggere dal big bang ai buchi neri.. ho comprato l'universo in un guscio di noci.. e sicuramente è un bel libro.. anche se, a mio dire, non è certo adatto ad iniziare.. da per scontato alcune cose.. non so come sia dal big bang ai buchi neri.. però, io consiglio questo libro, "L'universo elegante" Brian Greene.. è veramente bello.. spiega bene relatività ristretta e generale, un po' di meccanica quantistica.. e poi introduce la teoria delle super stringhe.. solo per rendervi partecipi di ciò che ho imparato.. attualmente, l'ipotesi più probabile è che l'universo si espanda in eterno.. c'è stato un inizio comune del tempo, l'attimo zero in cui tutto e nato.. ma probabilmente non ci sarà una fine comune.. lo spazio tempo termina in un buco nero.. ma al di fuori di questo, probabilmente andrà avanti in eterno.. per quanto riguarda l'era di planck.. se non sbaglio si fa riferimento agli istanti iniziali dell'universo, dove c'erano altissime energie e masse, e spazi molto molto piccoli.. qui entra in gioco la teoria delle superstringhe.. la relatività funziona egregiamente nel macroscopico.. la meccanica quantistica nel piccolo.. ma quando si parla di piccolo e pesante.. le due teorie vanno in contrasto, e alla fine non ne caviamo un ragno dal buco.. qui arriva la teoria delle super stringhe.. una possibile teoria del tutto.. vi scrivo questo non per fare il professore, anzi.. ma per rendervi curiosi.. e cercare di divulgare sempre più la fisica teorica.. purtroppo i media sono impegnati a parlare di stronzate quali amici, grande fratello oppure di che colore erano le feci del principe d'inghilterra.. invece che fare divulgazione scientifica.. funziona così in italia.. forse lo saprete già.. anzi sicuramente.. però.. la velocità della luce non può essere superata.. però, i fotoni sparati da un laser di una equipe giapponese, fotoni che hanno attraversato una camera satura di vapori di Cesio se non sbaglio.. beh quei fotoni non lo sapevono che il limite è c, perchè sono andati a 1,33 c.. e in primis io non so nulla di queste cose.. la mia sete di conoscenza è infinita... però vediamo il GF la sera su italia uno.. mica male no?:-)

Dott.MorenoZolghetti

2010-02-06 01:18

Ho capito tutto, tranne la questione cruciale del GF su Italia1...

chi lo guarda? Chi non ha di meglio da fare? Sarebbe tempo speso bene solo se la Tv fosse spenta...

Bonni

2010-02-06 11:26

il fatto che la velocità della luce sia la velocità più alta in assoluto, sopra la quale la materia non esiste è dettata dalla relatività ristretta ( la massa non è costante ) m = m(0) / ( 1- v^2/c^2 )^(1/2) spero si capisca l'espressione. Dove: m(0) = massa a riposo v = velocità dell'oggetto c = velocità della luce Questa equazione, trovata partento dalle trasformazioni di Lorentz, afferma che il nessuna velocità può essere superiore a quella della luce, in caso contrario sotto radice ci sarebbe un numero negativo che non ha soluzioni nel campo dei numeri reali ( ma nei complessi si, però non interessa a questa discussione penso ). Il problema dei tachioni è qualcosa che ci lascia l'amaro in bocca in quanto la stessa teoria che afferma la loro esistenza afferma anche che non si possono trovare o misurare in quanto non interagiscono con la materia. @getz: riguardo la fine dell'universo ci sono diverse teorie, una della quali è quella che hai detto ma non è la sola, per esempio la teoria del Big Bounce afferma l'esatto contrario. Il problema più rilevante per capire che fine farà il nostro universo penso che sia dietro la legge di Hubble ( v = H D, dove v è la velocità con cui si allontanano i corpi da noi, H e una costante, D è la distanza da noi ). Questa legge è in netto con la teoria gravitazionale che è una forza attrattiva e qui entra in campo la materia oscura di cui non conosciamo quasi nulla ... ps: moreno io non lo vedo GF ... ps2: a chiunque piacesse la fisici consiglio vivamente due libri di Feynman, premio Nobel per la fisica delle particelle ad alta energia. I titoli sono "Sei pezzi facili" e "Sei pezzi meno facili". Sono traduzioni di alcune lezioni che tenne, molto interessanti visto che spaziano in moltissimi campi della fisica riuscendo a spiegare concetti difficilissimi con esempi semplici ^^

quimico

2010-02-06 12:24

possiedo e ho letto più volte i libri da te citati. comunque non sono certo libri alla portata di tutti e poi, se si vuole proprio trattare di fisica seriamente, non sono certo adatti... sono solo parti di argomenti ben più complessi e di settore...

getz89

2010-02-06 14:50

il mo svarione su GF è dettato "dall'odio", se così si può definire, per la gioventù di oggi.. mi fa veramente pena.. vedere così tanti cervelli.. così tanti neuroni buttati via in alcol, droga e cavolate tipo Gf, amici ecc.. senza ricerca non c'è progresso, senza progresso,non c'è nulla per me.. e in italia, purtroppo, di ricerca non c'e n'è quasi.. e siamo in mano alla generazione del GF, fate vobis.. cmq è un mio parere personale, a volte vorrei troppo poter andare al MIT, frequentare le loro lezioni.. ma sono nato nel paese sbagliato per fare questo.. amen..

siamo d'accordo sulle equazioni di Lorentz.. però ripeto, quei fotoni giapponesi non lo sapevano!!:-)

la legge di Hubble è in contrasto con la gravità fino a un certo punto.. se non erro, semplicemente la massa presente non è sufficiente a fermare l'espansione.. la quale, addirittura tende ad accelerare.. di fatti per distanze enormi si hanno deviazioni significative della legge V= H*D, e queste deviazioni credo siano imputabili all'energia oscura.. correggietemi se sbaglio.. ma credo che la teoria del Big Bounce sia dettata semplicemente dall'impossibilità della mente umana di immaginare un inzio senza fine.. per quello che so io, non ci sono evidenze sperimentali su questa teoria o su altre.. si dice che, se ad un certo punto le forze repulsive dell'energia oscura cambiassero segno, allora si avrebbe su lunga scala il "collasso".. ma perchè dovrebbero cambiare segno? credo proprio che sia semplicemente dovuto alla nostra mente, la nostra concezione.. un po' come la costante cosmologia di Einstein.. se sono in errore, non aspetto altro che discuterne!!:-) non vedo l'ora!!

Bonni

2010-02-06 15:50

non vorrei dire una boiata, ma la costante che inserì Einstein nella sua equazione definendola poi il suo più grande errore è stata giustificata con la scoperta dell'energia oscura. Le due maggiori prove a favore della teoria del Big Bounce sono state la risoluzione dei calcoli differenziali della teoria a Loop e il modello testato nel 2006 nella Pennsylvania State University. Il modello testati vista la difficolatà dei calcoli in questioni era nettametne semplificato, lo si potrebbe definire il caso ideale, ovvero un universo perfettamente simmetrico, con un solo tipo di materia e che questa non interagisca. I risultati riportati sono stati proprio quelli previsti, ovvero un cambiamento nella forza gravitazionale. Per il fatto di spiegare il cambio posso ipotizzare ma qui mi sento un profano in tutti i sensi: la teoria quantistica a loop si rifà ai loop dei campi magnetici e delle cariche, quindi probabilmente il cambiamento deriva dal fatto che le cariche a seconda di chi genere il campo possono essere attratte o respinte, ma ripeto, qui sono un puro profano! Getz sono curiosissimo di questo fotoni 1,33c, avresti un link da darmi? xD

Rusty

2010-02-06 15:56

Bisogna stare attenti a quando si dice che "qualcosa" ha superato la velocità della luce, ma bisogna sempre specificare se si tratta della velocità di fase o della velocità di gruppo! Se è per questo, dai buchi neri vengono espulsi dei "getti" di particelle che arrivano a circa 5 volte c!

Saluti :-D

getz89

2010-02-06 19:58

non le sapevo queste cose.. mi informerò su quei modelli matematici che dici tu bonni.. per il link, ho un po' cercato ma non ho trovato molto, l'avevo letto su "Le scienze", e ho trovato questo..

Di recente, due gruppi di scienziati, l'uno americano e l'altro del Cnr di Firenze, hanno comunicato di essere riusciti a fare viaggiare la luce a velocità superiore a 300.000 km/s. Si tratta di esperimenti che hanno bisogno di conferme e che comunque non intaccano la teoria relativistica di Einstein la quale impone che nessun oggetto materiale possa superare la velocità della luce. Come possa accadere che la luce viaggi a velocità superiore a 300.000 km/s non è chiaro. Una spiegazione che viene fornita si basa sul fatto che la luce viaggia a pacchetti d'onda e quindi all'interno di un pacchetto una singola onda potrebbe muoversi più velocemente del pacchetto stesso e di conseguenza uscire dalla scatola trasparente, piena di vapori di cesio, verso la quale è stato diretto un raggio laser in anticipo rispetto al raggio di luce. Sarebbe come se una palla rotolasse lungo il corridoio del treno nella stessa direzione nella quale esso viaggia: la palla si muoverebbe più velocemente del treno e se potesse uscire dalla porta anteriore della prima carrozza precederebbe il treno stesso. Da un punto di vista pratico l'esperimento non ha alcun rilievo perché l'informazione è contenuta nel treno ovvero, fuor di metafora, nel pacchetto d'onde nel suo insieme. In definitiva da questa scoperta non esiste alcun vantaggio nemmeno per le comunicazioni a distanza.

tratto da http://www.cosediscienza.it/spazio/02_tachioni.htm

come dice Rusty, una possibile spiegazione è appunto quella della velocità di fase e non di gruppo.. anche se ci sono altri esperimenti in cui si sono raggiunte velocità di gran lunghe superiori a c.. ora cerco un pochino..

I seguenti utenti ringraziano getz89 per questo messaggio: myttex

MagicoGisus

2010-02-14 12:15

Scusate ma il Bounce non potrebbe essere una unteriore conferma del Big Bang? O comunque un suo completamento, in quanto come teoria non riesce, credo, a contraddire quella dell'esplosione

Bonni

2010-02-17 18:16

Come accennato in precedenza è proprio questo uno dei punti di forza del Big Bounce: al suo interno possono sussistere altre teorie quale quella dell'Inflazione e del Big Bang

MagicoGisus

2010-02-17 22:45

ahhh okok mecapì