Il modello cosmologico standard ΛCDM - Parte IV: CBR e spettro di potenza angolare

[Enrico Corsaro]

Nel precedente articolo abbiamo discusso e compreso le proprietà e le caratteristiche osservative della radiazione cosmica di fondo, la sua origine e le missioni spaziali che ci han permesso di studiarla. Adesso vedremo di capire come tale radiazione possa essere utilizzata a fini cosmologici introducendo un fondamentale strumento di analisi per comprendere e vincolare le proprietà dell'intero ...
leggi tutto... (http://www.astronomia.com/2016/01/03/il-modello-cosmologico-standard-%ce%bbcdm-parte-iv-cbr-spettro-di-potenza-angolare-ed-orizzonte-sonico/)

[Gaetano M.]

Enrico, possiamo dire che le vibrazione sonore sono un fenomeno meccanico e che il supporto che ne ha permesso la propagazione, nell'universo primordiale, sia il Plasma originato dal Big Bang?

"Nella parte a sinistra dello spettro, la principale sorgente delle variazioni di temperatura è rappresentata dalle cosiddette buche di potenziale gravitazionale, regioni dello spazio dove grandi quantità di materia fanno si che i fotoni che vi passano attraverso perdano energia, e ne escano così con una temperatura equivalente più bassa, e viceversa per fotoni che invece entrano in una buca di potenziale, guadagnando energia e quindi producendo una temperatura più elevata."
Poi in questa parte del tuo articolo parli due volte di buche di potenziole con funzioni diverse, salvo che non ho male interpretato.

[Enrico Corsaro]

Enrico, possiamo dire che le vibrazione sonore sono un fenomeno meccanico e che il supporto che ne ha permesso la propagazione, nell'universo primordiale, sia il Plasma originato dal Big Bang?

Si le onde acustiche sono puramente meccaniche, ed è la pressione che ne costituisce la forza di richiamo. Il plasma primordiale era dunque il mezzo di propagazione, fino al momento dell'ultima diffusione, 375 mila anni dopo il BB.



"Nella parte a sinistra dello spettro, la principale sorgente delle variazioni di temperatura è rappresentata dalle cosiddette buche di potenziale gravitazionale, regioni dello spazio dove grandi quantità di materia fanno si che i fotoni che vi passano attraverso perdano energia, e ne escano così con una temperatura equivalente più bassa, e viceversa per fotoni che invece entrano in una buca di potenziale, guadagnando energia e quindi producendo una temperatura più elevata."
Poi in questa parte del tuo articolo parli due volte di buche di potenziole con funzioni diverse, salvo che non ho male interpretato.
Si la buca di potenziale gravitazionale può influire in due modi diversi sull'energia del fotone. Se un fotone si trova già dentro la buca e ne esce, perde energia perchè la buca per essere lasciata richiede il superamento di una barriera di potenziale. Superando tale barriera viene sottratta al fotone tanta energia quanto è l'energia potenziale della stessa barriera.

Viceversa, se un fotone si trova inizialmente fuori da una buca di potenziale gravitazionale e ci va a finire dentro, guadagna energia poichè il livello minimo di energia consentitagli si abbassa a causa del potenziale gravitazionale (sempre negativo perchè la forza gravitazionale è di tipo attrattivo).

[DarknessLight]

Ottimo lavoro Enrico Corsaro!!!;)

Non vedo l ora di gustarmelo bene questo nuovo articolo:biggrin:

[DarknessLight]

Enrico, ti ricordi quando io dicevo in un altra discussione che secondo me l universo potrebbe avere volume infinito al di fuori della nostra sfera di hubble?
bene... sono alla ricerca di qualcosa che sostenga oppure confuti questa ipotesi...
Dunque volevo chiederti: attraverso la lunghezza d onda delle onde sonore che si sono diffuse nel plasma caldo del Big bang si può risalire in qualche modo ad una prova schiacciante che possa indicare che le dimensioni dell universo sono FINITE?
Ti chiedo questo perché se non sbaglio eri stato tu a utilizzare questo discorso delle onde sonore nel plasma come indizio per dire che il volume dell universo è finito... o mi ricordo male?

[Enrico Corsaro]

Si, è una grandezza scala fondamentale del nostro universo.
Il fatto che le onde abbiano potuto percorrere uno spazio finito entro i 375 mila anni di vita mostra come di fatto quel volume fosse limitato.

Come ti dicevo anche tempo fa, fisicamente inoltre non possiamo contemplare un volume infinito poichè implicherebbe una energia infinita. Questi concetti sono alla base di una comprensione fisica del cosmo. Un universo con energia infinita è puramente matematico, e non fisico.

[DarknessLight]

Come ti dicevo anche tempo fa, fisicamente inoltre non possiamo contemplare un volume infinito poichè implicherebbe una energia infinita. Questi concetti sono alla base di una comprensione fisica del cosmo. Un universo con energia infinita è puramente matematico, e non fisico.

Perdonami ma non ti seguo in questo.
Nel senso che non vedo che problema ci sia nel supporre che esiste energia infinita... in fondo in cosmologia è la densità di energia ad essere importante, più che l energia totale... la densità ovviamente non può essere infinita... ma non vedo perché non possa esserlo l energia totale...

Inoltre, tanto per fare un esempio, poiché il tempo è destinato ad andare avanti all infinito, anche l'energia oscura tende all infinito... o sbaglio? Non c'è nulla che lo vieta..

[Enrico Corsaro]

Perdonami ma non ti seguo in questo.
Nel senso che non vedo che problema ci sia nel supporre che esiste energia infinita... in fondo in cosmologia è la densità di energia ad essere importante, più che l energia totale... la densità ovviamente non può essere infinita... ma non vedo perché non possa esserlo l energia totale...

Non esistono quantità infinite in fisica, ma solo in matematica. In fisica si contemplano valori molto grandi, e molto piccoli al più. E' analogo parlare di una singolarità, cioè di un punto matematico. Non puoi avere un sistema ad energia infinita, da qualche parte dovrà pur averla generata.



Inoltre, tanto per fare un esempio, poiché il tempo è destinato ad andare avanti all infinito, anche l'energia oscura tende all infinito... o sbaglio? Non c'è nulla che lo vieta..

Dire che il tempo vada avanti all'infinito è sempre diverso dal dire che il tempo è infinito. Allo stato attuale, non lo è. Avendo avuto un inizio ben preciso, possiamo e potremo sempre quantificarlo in modo finito.
I concetti di infinito e di infinitesimo esulano dalla nostra comprensione della realtà che ci circonda.

[DarknessLight]

I concetti di infinito e di infinitesimo esulano dalla nostra comprensione della realtà che ci circonda.

Bella questa frase!


Boh... Comunque non sono ancora convintissimo... devo rifletterci ancora un pò su.
Per ora grazie;)

[Enrico Corsaro]

Ho dimenticato di dire che di fatto l'energia oscura è una costante per punto dello spazio. E' solo a causa del fatto che le densità di energia delle altre componenti si abbassano con il passare del tempo che essa diventa sempre più dominante. Ma niente sta tendendo ad infinito qui, al più sono le altre densità di energia che tendono a zero con il passare del tempo, il che è certamente comprensibile.

[Enrico Corsaro]

Taggo il nostro amico Cyg X-1, che pare non abbia ancora visto l'articolo ;).

[Gaetano M.]

Provo a dire la mia. La risposta è nelle premesse. Se noi diciamo di accettare il Big Bang canonico, inizio del tempo e dello spazio, allora non possono esserci infiniti. Se, invece, l'esigenza "filosofica ed esistenziale" dell'infinito è ineludibile allora bisogna convertirsi al multiverso. Infiniti Big Bang e infiniti universi, cosa che ha una sua razionalità, tutto sommato.:biggrin:

[DarknessLight]

Premetto, e spero che si capisca, che non sono qui per dare corpo a mie "visioni filosofiche" bensì per tentare di comprendere la natura, la quale se ne infischia altamente di tutte le nostre filosofie.
Sto infatti cercando una prova chiara e schiacciante che mi dica che l universo è o finito, o infinito. Ammesso che si sappia.

Dire "c'è stato un big bang quindi l universo è finito" non è una prova e secondo me è anche falso per le proprietà dell infinito.
Infatti, l infinito può sia espandersi sia contrarsi. Ripropongo questo link https://it.wikipedia.org/wiki/Paradosso_del_Grand_Hotel_di_Hilbert

La prova di cui invece parla Enrico, cioè quella delle onde sonore nel plasma caldo, mi sembra una prova più che soddisfacente a sostegno della finitezza dell universo... ma io come sempre ho bisogno di rifletterci molto prima di esserne completamente certo...

Sarà un mio pallino, ma credo che le certezze si possano ottenere solo con lunghe meditazioni... e anche in quel caso, non si ottengono vere certezze ma modelli di ragionamento...

[DarknessLight]

Provate a guardare anche questo: https://youtu.be/q3MWRvLndzs
Spiega bene quello che intendo dire...

[Enrico Corsaro]

Effettivamente ci sono numerose difficoltà concettuali, e c'è molto dibattito su questo tema pare, anche tra gli stessi cosmologi.

Leggiti questa (http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/People/Is_the_Universe_finite_or_infinite_An_interview_wi th_Joseph_Silk) intervista se puoi, molto interessante.

[Cyg X-1]

Grazie Enrico!!!

[DarknessLight]

Sto infatti cercando una prova chiara e schiacciante che mi dica che l universo è o finito, o infinito. Ammesso che si sappia.

Mi è venuta in mente una cosa e volevo sapere cosa ne pensate.

Forse (dico FORSE) noi per forza di cose siamo costretti a supporre l universo come oggetto finito, poiché se ci pensiamo, ciò che è al di fuori della nostra sfera osservabile è causalmente distaccato dalla nostra esperienza, perciò non ricade nella sperimentazione empirica, dunque scientifica, dunque non ha senso parlare in fisica di ciò che non può essere sperimentato, anche se effettivamente si possono costruire modelli matematici razionali per descriverlo...
Per dirla in breve, ciò che non possiamo sperimentare è metafisica, perciò non ha senso fisico discuterne.
Perciò, per noi osservatori preferenziali di una porzione finita di universo, l universo è tutto ciò che possiamo sperimentare... in altri termini, l universo è tutto ciò che esiste dal nostro punto di vista di osservatori preferenziali.

Cosa ne pensate? Può essere una buona scappatoia oppure siamo sempre al punto di partenza?

[Red Hanuman]

Beh, in linea teorica una particella entangled oltre la nostra sfera di Hubble può tranquillamente interagire istantaneamente con una particella correlata sulla Terra. La famosa "spooky action at a distance".
Un senso potrebbe averlo parlare di infinito, e non è detto che non sia sperimentabile un universo infinito.... ;)

[DarknessLight]

Grazie Red Hanuman;)
All entanglement non ci avevo pensato!

[Gaetano M.]

Vorrei portare all'attenzione questa nuova ricerca che ho trovato veramente interessante: http://phys.org/news/2016-01-theorists-method-probe-universe.html
e, oltretutto, mi pare anche in tema. Cosa ne dicono Enrico Corsaro e Red Hanuman, altrimenti si può iniziare un nuovo 3d.

[Red Hanuman]

Come articolo pare interessante. Vediamo che ne dice Enrico, al limite se ne può fare una cosa a parte... ;)

[Enrico Corsaro]

Grazie Gaetano, stasera lo visiono!

Comunque per Paolo DarknessLight volevo segnalare un libro interessante che sto leggendo proprio adesso.
Si chiama L' infinito. Breve guida ai confini dello spazio e del tempo di Barrow John D., ed è particolarmente rilevante per questa discussione perchè tratta proprio il problema dell'Universo finito/infinito. Barrow è un cosmologo e docente di Matematica presso l'Università di Cambridge. Ti consiglio veramente di leggertelo.

[DarknessLight]

Grazie mille Enrico Corsaro!!!

Vedrò senz altro di procurarmelo.. in questo periodo ho poco tempo libero a disposizione ma vedrò di leggerlo appena posso poi magari ne discutiamo insieme;)

[Enrico Corsaro]

Di niente! Certo senz'altro, siamo qui per questo!

[etruscastro]

Red Hanuman ,perché non lo spostiamo comunque?

al di là della veridicità dell'articolo sarebbe comunque interessante dargli una "giusta" visibilità e scinderlo dal thread originale di Enrico! ;)

[Red Hanuman]

Appena riesco, lo faccio![emoji6]

[Red Hanuman]

Ragazzi, continuiamo QUI (http://www.astronomia.com/forum/forumdisplay.php?3-News) il discorso iniziato da Gaetano M..;)