Saldo energia

[alexander]

Scusate, ma il tanto bistrattato focus mi ha messo un dubbio che speravo di non avere:
Per legge nel nostro universo nulla si crea e nulla si distrugge e l’energia media nel vuoto, ma anche nell’universo stesso, è sempre zero
Tutto quello di cui noi abbiamo esperienza diretta ha energia, ritengo, positiva per la massa (anche se si faccio fatica a collegare il concetto di positivo parlando di energia), e negativa per la gravità
Se le premesse sono giuste, una situazione del genere non porterebbe ad un universo non in espansione?
E’ soprattutto, la presenza di una energia media uguale a zero come la collego con l’espansione dell’universo che, per gli ignoranti come me, in linea di principio, dovrebbe avvenire a fronte di un saldo positivo o negativo determinato dalla differenza tra la forza di espansione a seguito del big bang, energia della materia e energia attrattiva della gravità?
Inseriamo pure se volete energia potenziale e energia oscusa ma il concetto non mi quadra lo stesso! :oops:
Se ci fosse perfetto equilibrio anche l’universo non dovrebbe essere statico o ho travisato i concetti di forza ed energia?
Grazie e scusate le domande a raffica! :D

[Chri]

Allora, non sono un esperto e probabilmente qualcuno mi correggerà, ma mi sembra che tu confonda un paio di cose..
l'energia media dell'universo non è 0, il delta dell'energia totale dell'universo è 0, ciò significa che in ogni istante di tempo c'è sempre complessivamente lo stesso quantitativo di energia nell'universo.

La gravità è la capacità della materia di modellare lo spazio-tempo: puoi immaginarti un lenzuolo teso, se ci metti una massa questa creerà una depressione, che spingerà altre masse verso quest'ultima.

Riguardo all'espansione dell'universo, il cruccio dei cosmologi per quello che so io è che, se c'è stata un'espansione iniziale dello spazio-tempo essa dovrebbe stare gradualmente rallentando a causa della gravità che dovrebbe lentamente vincere questa "accelerazione" (non credo si possa dire così, che mi bacchettino :D) e riportare lo spazio tempo a restringersi e infine a collassare, invece l'espansione sta accelerando, dunque ci deve essere una qualche forma di energia che noi non conosciamo e non abbiamo mai osservato direttamente e a cui quindi è stato dato il nome di "energia oscura". L'energia oscura nel lenzuolo di prima dovrebbe essere qualcosa che da sotto spinga in alto il lenzuolo, ma non si sa cosa sia.

[Red Hanuman]

Scusate, ma il tanto bistrattato focus mi ha messo un dubbio che speravo di non avere:
Per legge nel nostro universo nulla si crea e nulla si distrugge e l’energia media nel vuoto, ma anche nell’universo stesso, è sempre zero

Come dice Chri l'energia media del vuoto non è 0, perché il principio di indeterminazione di Heisenberg non lo consente (a energia 0 potresti determinare contemporaneamente posizione e velocità di una particella).
Quello che è 0 è la variazione nel tempo dell'energia complessiva del'universo (il delta, appunto), perchè fino a prova contraria l'universo è un sistema chiuso (altrimenti, non varrebbe il principio di conservazione dell'energia).


Tutto quello di cui noi abbiamo esperienza diretta ha energia, ritengo, positiva per la massa (anche se si faccio fatica a collegare il concetto di positivo parlando di energia), e negativa per la gravità
Se le premesse sono giuste, una situazione del genere non porterebbe ad un universo non in espansione?

No, non ci siamo. L'energia è sempre positiva, a meno di casi molto particolari (le particelle che si creano nella radiazione di Hawking hanno una controparte a energia negativa, che può esistere solo nelle condizioni particolari che stanno al di là dell'orizzonte degli eventi di un buco nero). Di fatto, una particella possiede sempre un minimo di energia potenziale gravitazionale, positiva. Quello che può far chiudere l'universo è la curvatura dello stesso (la sua metrica), che dipende dalla curvatura data dalla massa - energia. Se la densità dell'universo è quella giusta, l'universo sarà piatto; se è più bassa avremo un'universo aperto in eterna espansione; se è più alta avremo un universo chiuso e un big crunch.


E’ soprattutto, la presenza di una energia media uguale a zero come la collego con l’espansione dell’universo che, per gli ignoranti come me, in linea di principio, dovrebbe avvenire a fronte di un saldo positivo o negativo determinato dalla differenza tra la forza di espansione a seguito del big bang, energia della materia e energia attrattiva della gravità?
Inseriamo pure se volete energia potenziale e energia oscusa ma il concetto non mi quadra lo stesso! :oops:
Se ci fosse perfetto equilibrio anche l’universo non dovrebbe essere statico o ho travisato i concetti di forza ed energia?
Grazie e scusate le domande a raffica! :D

Quello che dice Chri è più o meno giusto. La famosa energia oscura potrebbe essere benissimo l'energia del vuoto, che è come una pressione che si genera dallo spazio stesso e che spinge tutta la materia, separandola...

[alexander]

sinceramente non sono molto convinto, se fosse solo il differenziale ad essere uguale a zero, questo differenziale doveva rimanere costante, quindi doveva essere cosi anche al momento del big bang.
La conseguenza diventa che, oltre ad essere un mistero il big bang, diventa un mistero anche come abbia fatto il big bang a prelevare dal nulla l'energia...
Inoltre anche la gravità è una forma di energia e/o forza (nel caso attrattiva), conseguenza della geometria dello spazio tempo da te descritta e quindi vsa considerata anche lei nel conteggio...
secondo me l'imbarazzo piu grosso è relazionare tutto con l'espansione....
Chissà il mitico red che ne pensa! :thinking:

[Chri]

Beh, essendo l'universo come dice Red un sistema chiuso, dal momento del Big Bang in poi c'è sempre stato lo stesso quantitativo di energia, non ne è entrata né ne è uscita alcuna.
Da dove è saltata fuori quell'energia al momento del Big Bang? Per quanto ne sappia io, se lo scopri puoi passare a ritirare il tuo Nobel :D
La gravità, intesa come energia potenziale gravitazionale, è viene tenuta in considerazione, il mistero è appunto questa "energia oscura" più forte della gravità e che misteriosamente prevale su di essa, ma che non siamo ancora riusciti a quantificare o a definire

[alexander]

Come dice Chri l'energia media del vuoto non è 0, perché il principio di indeterminazione di Heisenberg non lo consente (a energia 0 potresti determinare contemporaneamente posizione e velocità di una particella).
Quello che è 0 è la variazione nel tempo dell'energia complessiva del'universo (il delta, appunto), perchè fino a prova contraria l'universo è un sistema chiuso (altrimenti, non varrebbe il principio di conservazione dell'energia).



No, non ci siamo. L'energia è sempre positiva, a meno di casi molto particolari (le particelle che si creano nella radiazione di Hawking hanno una controparte a energia negativa, che può esistere solo nelle condizioni particolari che stanno al di là dell'orizzonte degli eventi di un buco nero). Di fatto, una particella possiede sempre un minimo di energia potenziale gravitazionale, positiva. Quello che può far chiudere l'universo è la curvatura dello stesso (la sua metrica), che dipende dalla curvatura data dalla massa - energia. Se la densità dell'universo è quella giusta, l'universo sarà piatto; se è più bassa avremo un'universo aperto in eterna espansione; se è più alta avremo un universo chiuso e un big crunch.



Quello che dice Chri è più o meno giusto. La famosa energia oscura potrebbe essere benissimo l'energia del vuoto, che è come una pressione che si genera dallo spazio stesso e che spinge tutta la materia, separandola...

ops, non mi ero accorto che eri già interventuto! :)
grazie per la risposta, comunque ora mi squinzaglio un pò su internet (se ho tempo) perchè ancora non sono convintissimo...

[alexander]

forse ho capito l'arcano, il documentario che mi aveva tratto in oggetto era fatto con la collaborazione di hawking e difatti in internet ho trovato un libro suo dove parla di queste cose (e anche un'altra fonte indipendente):


http://books.google.it/books?id=1-ggWNwTiLAC&pg=PT149&lpg=PT149&dq=energia+totale+dell%27universo+zero&source=bl&ots=KAJ2lSljmt&sig=WiZc-sHgYZWikiuESUza_zWC3yY&hl=it&sa=X&ei=xIvhUsfJFKaeyQPO8YHADg&ved=0CFUQ6AEwBQ#v=onepage&q=energia%20totale%20dell'universo%20zero&f=false

http://www.cosediscienza.it/astro/18.%20MODELLI%20DI%20UNIVERSO.htm

Probabilmente hanno fatto passare per certo quella che invece era solo una ipotesi ardita anche se paradossalmente, dire che il saldo è sempre zero, implioca anche il delta sia sempre zero...

[Red Hanuman]

Se leggi bene, Hawking dice che la gravità può, "in un certo senso" essere considerata negativa, perchè occorre energia per separare due oggetti che si attraggono reciprocamente. Di fatto, si sta rifacendo all'idea di curvatura dello spazio - tempo.
A prima vista, dunque, è solo una metafora per spiegare il concetto, e non va presa in senso letterale... ;)