Gravità e gravitoni

[cpieroit]

Vorrei porre un quesito: dal momento che Einstein ha postulato che la forza di gravità altro non è che la distorsione dello spazio-tempo causata da qualsiasi corpo dotato di massa, se ne deducono almeno un paio di conseguenze. Una è ovviamente che lo spazio vuoto in effetti vuoto (come lo intendiamo noi, cioè il nulla) non può essere: il nulla non può certo distorcersi. Agli inizi del secolo scorso si immaginò l'etere (senza comunque definirne l'essenza) come il riempitivo del vuoto; ma successivamente tale teoria cadde in disgrazia, senza però che fosse sostituita da un'altra più convincente e comunque verificata o verificabile. Continua a sfuggire alla mia comprensione come il nulla possa distorcersi. Si dice poi che, poichè qualunque forza (e quindi anche la gravità) necessita di portatori corpuscolari, la gravità richiede l'esistenza dei gravitoni che sarebbero i mediatori di tale forza. Ma nessuno fino ad ora è mai riuscito a vederne o trovarne uno. Ma non basterebbe allora ammettere che tale forza in effetti non esiste, che è solo l'effetto apparente della distorsione spaziale causata dalla massa, anche se questa ipotesi sarebbe senz'altro zoppa in base a quel che ho detto inizialmente? (penso che mi attirererò i fulmini degli esperti in fisica e meccanica quantistica...)

[ciclociano]

Chissà, forse e dico forse è stata imboccata una strada sbagliata...
Forse la questione etere è stata risolta senza scavare più a fondo per far quadrare i conti, un pò come sta succedendo per la materia oscura e la forza oscura.
Date una letta...

http://www.ricercaetereperduto.it/

[Red Hanuman]

Vorrei porre un quesito: dal momento che Einstein ha postulato che la forza di gravità altro non è che la distorsione dello spazio-tempo causata da qualsiasi corpo dotato di massa, se ne deducono almeno un paio di conseguenze. Una è ovviamente che lo spazio vuoto in effetti vuoto (come lo intendiamo noi, cioè il nulla) non può essere: il nulla non può certo distorcersi.

E già qua non ci siamo: lo spazio vuoto NON è il nulla. Lo spazio vuoto esiste, il nulla ha come postulato la non esistenza. Lo spazio, anche se vuoto, è un qualcosa, il nulla nemmeno questo.
Di fatto, poi, il vuoto non è nemmeno vuoto (e quindi il vuoto non esiste). Quello che noi chiamiamo vuoto è un'insieme di campi di vario genere e di particelle virtuali create dalle fluttuazioni quantistiche di questi campi. Particelle che si creano e si distruggono in un lampo, ma che sono ben reali, prova ne sia l'effetto Casimir (http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_Casimir) (ma c'è anche altro a dimostrarne la realtà). La distorsione dello spazio -tempo coinvolge la geometria entro la quale si esplicano i campi. E' quindi una cosa ben reale e tangibile...


Agli inizi del secolo scorso si immaginò l'etere (senza comunque definirne l'essenza) come il riempitivo del vuoto; ma successivamente tale teoria cadde in disgrazia, senza però che fosse sostituita da un'altra più convincente e comunque verificata o verificabile.

Non è stata sostituita, perchè non è assolutamente necessario farlo. L'etere serviva perchè si riteneva la luce alla stregua di una semplice onda, che doveva propagarsi necessariamente in un mezzo per sostenersi. Una volta capito che la luce è un'onda elettromagnetica i cui campi si auto sostengono, non serviva più, anzi, era d'intralcio... :whistling:


Continua a sfuggire alla mia comprensione come il nulla possa distorcersi.

E difatti, non è un nulla. E quella che si distorce è la geometria entro la quale si esplicano i campi...


Si dice poi che, poichè qualunque forza (e quindi anche la gravità) necessita di portatori corpuscolari, la gravità richiede l'esistenza dei gravitoni che sarebbero i mediatori di tale forza.

La gravità come distorsione dello spazio - tempo non necessita di particelle mediatrici.
Se però tentiamo di riunire la gravità alle altre forze, allora dobbiamo trasformarla in gravità quantistica, e quest'ultima prevede una particella mediatrice, il gravitone appunto. Ma è una teoria ancora in fase di sviluppo e senza riscontri (almeno per ora)...


Ma nessuno fino ad ora è mai riuscito a vederne o trovarne uno. Ma non basterebbe allora ammettere che tale forza in effetti non esiste, che è solo l'effetto apparente della distorsione spaziale causata dalla massa, anche se questa ipotesi sarebbe senz'altro zoppa in base a quel che ho detto inizialmente? (penso che mi attirererò i fulmini degli esperti in fisica e meccanica quantistica...)

Bah, al momento la gravità concepita come distorsione dello spazio - tempo è alla base della relatività generale. Che funziona maledettamente bene, a quanto pare... :sneaky:

[cpieroit]

E già qua non ci siamo: lo spazio vuoto NON è il nulla.[...]

Concordo quasi su tutto; ho qualche difficoltà a concordare con te sul concetto di nulla. Come lo poni tu (insieme a tanti altri) sembra più che altro un argomento filosofico, alla stregua dell'infinito: concetti ambedue incomprensibili per la mente umana. Quando io parlo di vuoto, intendo ovviamente uno spazio ove non sia presente nè un granello di materia nè di energia, per cui in termini umanamente comprensibili lo assimilo al nulla, anche se filosoficamente hai perfettamente ragione tu, lo spazio è già di per se qualcosa, il nulla no.

[Red Hanuman]

cpieroit E' proprio questo il punto: uno spazio vuoto come lo intendi tu, senza né materia né energia, non esiste! Grazie alle fluttuazioni dei campi quantistici, c'è sempre un po' di energia e/o qualche particella virtuale nello spazio. Possono esistere grazie al principio di indeterminazione Heisenberg, per il quale basta che la fluttuazione sia repentina e che ritorni rapidamente a zero. Il vuoto, comunque, ha un valore di aspettazione diverso da zero e quindi possiede una sua energia, e per l'equivalenza massa - energia questo comporta l'esistenza di particelle nel vuoto.
Insomma, il vuoto come nulla non esiste. E non solo come definizione, ma nei fatti... ;)

[cpieroit]

Perfetto. Per quanto ci è dato conoscere, uno spazio perfettamente vuoto non esiste perchè non può esistere. Ma allora neanche il nulla può esistere, per definizione, perchè se esistesse non sarebbe più il nulla. Vedi che poi tutto si riduce ad un problema filosofico di difficile soluzione? La mente umana si rifiuta di accettare concetti come l'infinito o l'eternità; tutte le teorie espresse dalle menti più eccelse, se non vengono convalidate dall'osservazione (molto improbabile, ad oggi) finiscono con il cozzare contro tale muro invalicabile. Il Big Bang non può essere la soluzione del mistero dell'inizio, anche se si può ritenere una teoria ragionevolmente valida.

[Enrico Corsaro]

@cpieroit (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=3034)
Più che il nulla, che alla fine è un concetto più astratto per l'appunto, al limite parlerei di vuoto fisico, che può esistere in pratica anche se non lo troviamo nello spazio circostante poichè come sappiamo la densità atomica è comunque non nulla, anche se molto piccola.

Per il Big Bang purtroppo non possiamo nè escluderlo nè confermare che sia esistito. E' molto difficile ricavare informazioni su ciò per cui non abbiamo osservazioni reali...rimane attualmente una estrapolazione, supportata da diversi elementi che ne definiscono la struttura ad istanti successivi.

[Enrico Corsaro]

cpieroit
Tieni anche in considerazione che il nulla non è un concetto contemplato in fisica, dove tutto ciò che si studia è applicato alla realtà. Anche la Relatività Generale non si fonda sul concetto di nulla, ma su quello geometrico di spazio-tempo. I concetti astratti utilizzati in fisica, per quanto non "palpabili" con mano, hanno sempre riscontri pratici e reali. Quindi lascerei da parte questo termine, più filosofico che altro, che a mio avviso crea solo confusione.

[cpieroit]

Certamente il concetto di nulla è solo un'astrazione filosofica, di cui si parla solo perchè la mente umana non riesce ad afferrare quello di infinito. Ma della teoricamente possibile esistenza di uno spazio assolutamente vuoto, ne parlerei solo al condizionale, perchè la ormai affermata meccanica quantistica ci dice che nello spazio vuoto si creano continuamente coppie di particelle di segno opposto che poi immediatamente si annichilano. Delle due, l'una: o l'universo è infinito, o è delimitato dal nulla; ma ambedue i concetti sono inafferrabili. Il problema del Big Bang coinvolge, oltre lo spazio, anche il tempo. E' vero, la teoria che tutto abbia avuto inizio da un'esplosione inimmaginabile 13,5 miliardi di anni fa è coerente con tutte le osservazioni; ma siamo sempre lì: se il Big Bang ha creato lo spazio (e quindi prima non c'era NULLA!), ha creato anche il tempo, che ha cominciato a scorrere da quel momento. Ma ancora non solo. perchè Hawking sostiene che nel Big Bang si siano creati contemporaneamente due universi di segno opposto, per cui il totale dell'energia esistente è sempre uguale a zero, senza pertanto che si debba ricorrere ad un Creatore che abbia fatto il tutto. Tale tesi mi sembra alquanto debole, perchè resta sempre inspiegabile un tale immenso evento provocato dal niente e da nessuno. E' sempre un circolo ozioso. Ma lo dice Hawking.....

[Enrico Corsaro]

Guarda, che lo dica Hawking o lo dica qualcun'altro a me non fa molta differenza e non ci metterei la mano sul fuoco...anzi. Tieni presente che Hawking è un pò troppo mediatizzato e pubblicizzato (se così si può dire) e per quanto ovviamente abbia fatto lavori di grande valore scientifico e meriti il nostro rispetto (e tanto di cappello per carità), non è comunque la sua una parola definitiva, anzi spesso mi trovo in disaccordo col suo modo di pensare, e non sono il solo. Nel campo in cui lavoro, Hawking è più visto come un divulgatore, per cui dal mio punto di vista è sempre meglio riferirsi alla letteratura nel suo insieme, e non ai lavori del singolo individuo...Oramai le collaborazioni sono molto apprezzate e se più autori di rilievo contribuiscono ad uno stesso lavoro, il suo valore scientifico e la sua solidità non possono che beneficiarne.

Detto ciò, il nulla secondo me si può immaginare ma al di fuori di un contesto fisico. Quando leggi parlare di spazio vuoto, il vuoto a cui si fa riferimento è semplicemente un vuoto fisico che non è esattamente vuoto, ma abbastanza poco ricco di materia da indurci a definirlo vuoto per approssimazione. All'atto pratico, fissando un istante di tempo, troverai sempre almeno una particella e mai il vuoto assoluto. Il vuoto assoluto però è un concetto fisico, ed è perfettamente rappresentabile e immaginabile. Il vuoto assoluto non è comunque il nulla filosofico. Inoltre, non sempre è adeguato riferirsi ai processi di annichilazione tra materia e antimateria che avvengono nello spazio, poichè all'atto pratico quando si parla di densità di materia nell'Universo ci si riferisce sempre alla materia stabile. Da un punto di vista quantistico il discorso certamente cambia come giustamente dici.

Il problema del Big Bang è che comunque è una teoria che se non confermata, andrebbe confutata. Ma come? Per farlo ci servono più dati. I dati cosmologici non sono moltissimi attualmente e questo è uno dei limiti più grandi di questa scienza. Perchè non sono tanti? Perchè ottenere osservazioni del nostro Universo così lontane nello spazio e nel tempo è quanto di più complicato ci sia da un punto di vista strumentale. Comunque, il futuro ci riserva potenziali successi ingegneristici e scientifici che dovrebbero permetterci di fare un passo in avanti in tal senso, in particolare la missone ESA Euclid.

[alexander]

Certamente il concetto di nulla è solo un'astrazione filosofica, di cui si parla solo perchè la mente umana non riesce ad afferrare quello di infinito. Ma della teoricamente possibile esistenza di uno spazio assolutamente vuoto, ne parlerei solo al condizionale, perchè la ormai affermata meccanica quantistica ci dice che nello spazio vuoto si creano continuamente coppie di particelle di segno opposto che poi immediatamente si annichilano. Delle due, l'una: o l'universo è infinito, o è delimitato dal nulla; ma ambedue i concetti sono inafferrabili. Il problema del Big Bang coinvolge, oltre lo spazio, anche il tempo. E' vero, la teoria che tutto abbia avuto inizio da un'esplosione inimmaginabile 13,5 miliardi di anni fa è coerente con tutte le osservazioni; ma siamo sempre lì: se il Big Bang ha creato lo spazio (e quindi prima non c'era NULLA!),
jjj

ha creato anche il tempo, che ha cominciato a scorrere da quel momento. Ma ancora non solo. perchè Hawking sostiene che nel Big Bang si siano creati contemporaneamente due universi di segno opposto, per cui il totale dell'energia esistente è sempre uguale a zero, senza pertanto che si debba ricorrere ad un Creatore che abbia fatto il tutto. Tale tesi mi sembra alquanto debole, perchè resta sempre inspiegabile un tale immenso evento provocato dal niente e da nessuno. E' sempre un circolo ozioso. Ma lo dice Hawking.....

[fulvio_]

Ma in relazione alla gravità quantistica, a quanti GeV (orientativamente) la teoria ci dice che dovremmo trovare i gravitoni?
Grazie

[Enrico Corsaro]

Ma in relazione alla gravità quantistica, a quanti GeV (orientativamente) la teoria ci dice che dovremmo trovare i gravitoni?
Grazie

E' difficile dirlo con efficacia. Leggendo questo studio http://arxiv.org/pdf/1004.1826.pdf pubblicato nel 2010, pare che il limite inferiore si aggiri intorno ai 1000 GeV = 1 TeV. Per confronto, considera che il bosone di Higgs corrisponde a circa 125 GeV. Comunque è una situazione molto più complessa di quella che abbiamo di riferimento con le altre forze fondamentali.

Bisogna tenere presente che l'energia a cui la forza di gravità diventa forte e si fonde alle altre tre forze fondamentali è pari a 10^16 TeV, un limite attualmente irragiungibile e lontanamente improponibile per esperimenti di laboratorio...Una delle teorie che sembra essere più diffusa postula che la forza di gravità agisca in 5 dimensioni, con gravitoni mediati nella 5° dimensione e a noi non osservabili, divenendo così una forza molto debole (la più debole delle 4 forze fondamentali) nelle restanti 4 dimensioni che noi percepiamo. La teoria è molto bella e anche ingegnosa, rimane però il fatto che le energie necessarie per rivelare i gravitoni (ammesso sempre che esistano) sono davvero molto alte!

[alexander]

Però io concordo con Enrico e non sono d'accordo con il modo in cui imposti il problema...



Certamente il concetto di nulla è solo un'astrazione filosofica, di cui si parla solo perchè la mente umana non riesce ad afferrare quello di infinito. Ma della teoricamente possibile esistenza di uno spazio assolutamente vuoto, ne parlerei solo al condizionale, perchè la ormai affermata meccanica quantistica ci dice che nello spazio vuoto si creano continuamente coppie di particelle di segno opposto che poi immediatamente si annichilano.

Secondo me questa impostazione in cui si dice che il vuoto non esiste all'interno del nostro universo perchè la MQ ci insegna che continuamente si formano particelle e antiparticelle che poi si annichilscono a vicenda è sbagliata o quantomeno fuorviante.
Il problema è che implicitamente si pensa alla materia dentro un qual cosa (lo spazio tempo in questo caso) ma per definizione il nulla è nulla, da intendersi come non esistente, e quindi si deve fare a meno anche del contenitore costituito dal nostro dello spazio tempo (e non solo di materia ed energia).
Se non erro credo che si possa pensare allo spazio tempo di cui stiamo parlando adesso come il semplice risultato delle interazioni e relazioni tra materia, energia, spazio e tempo.
Esso (credo ancora) somiglia ad un sistema descrittivo che ricorda in alcuni aspetti (alla lontana) la teoria dei campi nella MQ.
Per questo secondo me non si può parlare di nulla nel nostro universo, significherebbe parlare di un qualcosa che non esiste e per definizione non si concilia con l'interpretazione di spazio tempo somigliante a un campo data precedentemente



Delle due, l'una: o l'universo è infinito, o è delimitato dal nulla; ma ambedue i concetti sono inafferrabili. Il problema del Big Bang coinvolge, oltre lo spazio, anche il tempo. E' vero, la teoria che tutto abbia avuto inizio da un'esplosione inimmaginabile 13,5 miliardi di anni fa è coerente con tutte le osservazioni; ma siamo sempre lì: se il Big Bang ha creato lo spazio (e quindi prima non c'era NULLA!),

Anche questo non è detto, in realtà se l'universo è finito o infinito non lo sa nessuno come nessuno sa cosa c'è fuori dal nostro universo.
Ci potrebbe essere il nulla come un altro "campo", questo probabilmente non lo sapremo mai.

Mi lascia perplesso anche la definizione che il big bang sia nato dal nulla.
Probabilmente le fonti più improntate alla divulgazione semplificano il concetto in quel modo ma a me risulterebbe, salvo errori, che andando un pò più in profondità si possa dire che la MQ e i suoi principi dimostrano che dal vuoto quantico (si torna al discorso di particelle e antiparticelle immerse in un loro campo diverso dal nostro spazio tempo) si può creare una fluttuazione di energia tale creare una bolla contenente tutta la massa-energia del nostro Universo che, tramite una rottura di simmetria può dar luogo ad un cambiamento di fase e quindi ad una trasformazione che può dar luogo, attraverso o a causa della separazione delle forze, al nostro attuale spazio tempo



Ma ancora non solo. perchè Hawking sostiene che nel Big Bang si siano creati contemporaneamente due universi di segno opposto, per cui il totale dell'energia esistente è sempre uguale a zero, senza pertanto che si debba ricorrere ad un Creatore che abbia fatto il tutto. Tale tesi mi sembra alquanto debole, perchè resta sempre inspiegabile un tale immenso evento provocato dal niente e da nessuno. E' sempre un circolo ozioso. Ma lo dice Hawking.....

Questo concetto credo si rifaccia semplicemente all' ipotesi precedentemente detta della fluttuazione quantistica ma qui si entra nel campo di totale proprietà di RED anche se mi ricorda un pò il meccanismo del mare di DIRAc...

Comunque se ti interessa in questo articolo Enzo aveva spiegato il problema del nulla in modo veramente intuitivo, anche una testa dura come me aveva capito quasi tutto...

http://www.astronomia.com/2012/12/27/un-dialogo-sul-nulla-il-niente-e-forse-il-tutto/

[fulvio_]

E' difficile dirlo con efficacia. Leggendo questo studio http://arxiv.org/pdf/1004.1826.pdf pubblicato nel 2010, pare che il limite inferiore si aggiri intorno ai 1000 GeV = 1 TeV. Per confronto, considera che il bosone di Higgs corrisponde a circa 125 GeV ...]

Allora neppure santa Fabiola da Ginevra potrà fare il miracolo :weeabooface:.
Nelle discipline scientifiche si avanza dando un colpo al cerchio (teoria) e uno alla botte (esperimento). E’ stato così da sempre. Con l’avvento della fisica quantistica (per non parlare delle più recenti speculazioni come la teoria delle stringhe) ci ritroviamo in una fase storica di slancio della ‘teoria’ che le nostre capacità operative faticano a rendere esperimentabile.
Per adesso si tratta di aspettare un po’ (immagino che 1TeV sarà alla nostra portata in un numero ragionevole di anni).
Però ho come l’impressione che le prossime generazione giungeranno tristemente al capolinea della sperimentabilità della fenomenologia fisica. Che il metodo galileiano dovrà essere deposto in ragione di un limite di conoscibilità della natura che esula dai nostri progressi tecnologici (non ricordo dove – forse nel libro ‘La particella di Dio’ di Leon Lederman – ma lessi che per sondare su scale di misura prossime alla lunghezza di Planck occorrerebbero energie ottenibili con acceleratori di particelle grandi quanto una galassia) . Che la ‘frontiera’ della fisica diventi la filosofia.

[Enrico Corsaro]

Allora neppure santa Fabiola da Ginevra potrà fare il miracolo :weeabooface:.
Nelle discipline scientifiche si avanza dando un colpo al cerchio (teoria) e uno alla botte (esperimento). E’ stato così da sempre. Con l’avvento della fisica quantistica (per non parlare delle più recenti speculazioni come la teoria delle stringhe) ci ritroviamo in una fase storica di slancio della ‘teoria’ che le nostre capacità operative faticano a rendere esperimentabile.


Ciao Fulvio, in realtà non mi trovo d'accordo per alcuni semplici motivi che spiego a seguire.
La fisica è molto, ma molto vasta e tutto dipende dal campo di ricerca. Come giustamente dici, per il caso cosmologico e quantistico attualmente sono più le teorie che le prove osservative e difatti si sta cercando di sopperire a questo deficit con nuove missioni spaziali. Ma per altri campi la situazione è completamente all'opposto...ad esempio quello di cui mi occupo io, cioè la fisica stellare. Abbiamo una quantità enorme e incredibile di dati, osservazioni ad altissima precisione, compreso per il Sole, ma che ad oggi siamo lontani dal saper interpretare a dovere, con una miriade di fenomeni ancora non spiegati e oggetto di studi molto approfonditi...ci vorrà almeno un decennio di avanzare nelle tecniche di calcolo dei modelli e nella nostra comprensione della fisica per riuscire a interpretare e spiegare tutto ciò che osserviamo in questo campo.

Ci sono altri campi invece, come ad esempio quello dei processi dell'astrofisica nucleare, che sono più quieti poichè sia le osservazioni che la teoria sono sullo stesso livello e non c'è pertanto moltissimo da investigare rispetto a quanto si sa già.

Quindi per la mia esperienza posso ben dirti che la fisica comprende un elevato numero di situazioni e casi e che in generale c'è moltissimo da fare in ambo i lati, sia quello sperimentale che teorico. Credo che adesso più che mai la sinergia tra i due lati sia davvero ad alti livelli e per questo credo che la fisica riuscirà ad ottenere grandi risultati nei decenni che verranno, che ci sveleranno un pò di più sulle nostre origini e sull'Universo che ci circonda. Siamo ancora profondamente lontani dal saper interpretare ogni cosa e dal poterla studiare...c'è tantissimo lavoro da fare ;).

[cpieroit]

Guarda, che lo dica Hawking o lo dica qualcun'altro a me non fa molta differenza e non ci metterei la mano sul fuoco...anzi. Tieni presente che Hawking è un pò troppo mediatizzato e pubblicizzato (se così si può dire) e per quanto ovviamente abbia fatto lavori di grande valore scientifico e meriti il nostro rispetto (e tanto di cappello per carità), non è comunque la sua una parola definitiva, anzi spesso mi trovo in disaccordo col suo modo di pensare, e non sono il solo. Nel campo in cui lavoro, Hawking è più visto come un divulgatore, per cui dal mio punto di vista è sempre meglio riferirsi alla letteratura nel suo insieme, e non ai lavori del singolo individuo...Oramai le collaborazioni sono molto apprezzate e se più autori di rilievo contribuiscono ad uno stesso lavoro, il suo valore scientifico e la sua solidità non possono che beneficiarne.

Detto ciò, il nulla secondo me si può immaginare ma al di fuori di un contesto fisico. Quando leggi parlare di spazio vuoto, il vuoto a cui si fa riferimento è semplicemente un vuoto fisico che non è esattamente vuoto, ma abbastanza poco ricco di materia da indurci a definirlo vuoto per approssimazione. All'atto pratico, fissando un istante di tempo, troverai sempre almeno una particella e mai il vuoto assoluto. Il vuoto assoluto però è un concetto fisico, ed è perfettamente rappresentabile e immaginabile. Il vuoto assoluto non è comunque il nulla filosofico. Inoltre, non sempre è adeguato riferirsi ai processi di annichilazione tra materia e antimateria che avvengono nello spazio, poichè all'atto pratico quando si parla di densità di materia nell'Universo ci si riferisce sempre alla materia stabile. Da un punto di vista quantistico il discorso certamente cambia come giustamente dici.

Il problema del Big Bang è che comunque è una teoria che se non confermata, andrebbe confutata. Ma come? Per farlo ci servono più dati. I dati cosmologici non sono moltissimi attualmente e questo è uno dei limiti più grandi di questa scienza. Perchè non sono tanti? Perchè ottenere osservazioni del nostro Universo così lontane nello spazio e nel tempo è quanto di più complicato ci sia da un punto di vista strumentale. Comunque, il futuro ci riserva potenziali successi ingegneristici e scientifici che dovrebbero permetterci di fare un passo in avanti in tal senso, in particolare la missone ESA Euclid.

La teoria del Big Bang risponde in modo coerente e formalmente inappuntabile a quanto si ricava dall'osservazione di svariati fenomeni: dalla fuga delle galassie ed alla conseguente espansione dell'universo uguale in ogni direzione, alla radiazione cosmica di fondo. Ma quando si arriva a postulare che l'inizio di tutto (o Big Bang) sia stato un punto di dimensioni infinitamente piccole e di energia infinitamente grande, esploso per motivi non conosciuti con una modalità (inflazione a velocità di gran lunga superiore a quella della luce) non conosciuta, non è che si sia risolto gran che: non sono necessari premi Nobel per mettere insieme due più due, e aggiungere alcuni elementi di pura fantasia in mancanza dei quali il due più due non farebbe più quattro. Anche Einstein fu costretto ad inventarsi la costante cosmologica, un elemento di pura fantasia (che poi però ritrattò), per consentire la quadratura dei conti. Per non parlare del prima del Big Bang: anche qui si può fare solo fantascienza. La cosmologia sforna in continuazione teorie sempre più sorprendenti, complicate e di difficile comprensione, quali quella delle stringhe, delle brane, delle 11 dimensioni, degli universi paralleli. e chi più ne vuole più ne metta; tutte teorie giustificate da calcoli matematici inappuntabili che però partono da presupposti arbitrari e non verificabili, e pertanto da ritenersi solo possibili. Negare l'esistenza dell'etere (messo lì per spiegare la propagazione di un'onda nello spazio vuoto) con il fatto che la meccanica quantistica ci dice che un'onda può trasformarsi in una particella e viceversa non risolve il problema di fondo: come e perchè. Ancora: sappiamo tutto sui campi, o sappiamo davvero solo come si comportano, ma non cosa realmente siano? Cos'è realmente un campo magnetico, o un campo gravitazionale? Da cosa sono composti? Abbiamo davvero ancora tanto da scoprire!

[Enrico Corsaro]

Si perfettamente d'accordo con te cpieroit. La cosmologia è il campo di frontiera ultimo dell'astrofisica o se vogliamo della macrofisica in generale ed è quella più soggetta a flop di grande entità, proprio perchè le assunzioni che si fanno spesso sono molto forti ma basate su deboli evidenze. Tuttavia, il metodo scientifico impone di procedere passo passo, costruendo il nostro sapere mattone dopo mattone. Ed è solo così che siamo in grado di andare avanti e capire di più, formulando nuove teorie, cercando evidenze osservative e nel qual caso confermarle o confutarle.

Molto di ciò che osserviamo attualmente porta all'idea di un universo primordiale ridotto ad una singolarità, che però è in contrasto con i principi della meccanica quantistica. Risolvere questo problema significherebbe tantissimo per la nostra comprensione ma abbiamo bisogno dei dati purtroppo, altrimenti non si va da nessuna parte. Personalmente rimango dell'idea che sia azzardato proporre anche nei libri di scuola l'esistenza di un Big Bang...non sappiamo affatto se sia esistito o meno e anzi, considerate le incongruenze e i conflitti che va a generare, mi terrei ben in guardia dal reputarla una teoria solida. In ogni caso, staremo a vedere, spero davvero che il problema possa trovare una soluzione plausibile in un futuro prossimo.

Per la teoria dei campi in realtà si sa davvero molto, ma per ciò che concerne le tre forze fondamentali elettromagnetica, nucleare forte e debole, non per quella di gravità. Procediamo passo passo, nel corso del tempo le scoperte verranno e la comprensione inevitabilmente sarà maggiore.

[Gaetano M.]

Ciao Enrico,
così non ti convince il Big Bang... però abbiamo la radiazione cosmica di fondo che se non è proprio la pistola fumante gli somiglia molto:biggrin: Io sono per il "Multiverso" (non Universi paralleli che mi sembra più una cosa da fantascienza), questo porterebbe a tanti (infiniti) B.B. ognuno con la determinazione casuale delle costanti. tra queste infiniti universi ci saranno quelli che hanno le costanti adatti alla vita e tra questi ultimi quelli con la vita intelligente (quì a discutere da dove veniamo! principio antropico). Non è la soluzione finale, rimane comunque da capire il perchè dei B.B.

[Enrico Corsaro]

Ciao @Gaetano M. (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=32)

bè la CBR è una immagine dell'Universo a circa 400,000 anni di vita, neanche poi tanto tanto primordiale se la confrontiamo con i primi istanti di vita più significativi (a partire da 10^-43 secondi). Diciamo che anche con la CBR è azzardato presupporre che l'Universo inizialmente fosse una singolarità.

Ci sono teorie alternative in merito che secondo me sono più plausibili e che non richiedono l'esistenza di un punto matematico. L'Universo poteva anche essere inizialmente una piccola bolla, molto piccola si ma certamente mai infinitamente piccola come una singolarità. La singolarità nasce essenzialmente da una soluzione dell'Equazione di Friedmann, ma molte soluzioni delle equazioni di campo della RG non sono plausibili fisicamente, anche se rimangono sensate matematicamente.

Dal momento che noi siamo fisici, cerchiamo di spiegare le cose in modo anche fisicamente sensato, oltre che matematicamente corretto. Questa è una sfida maggiore sotto certi aspetti e richiede certamente prove più concrete. Con lo studio di oscillazioni acustiche dei barioni, dei neutrini primordiali, della polarizzazione dei fotoni primordiali (modi B) e possibilmente con la conferma o non conferma della presenza di materia non barionica, si dovrebbe già riuscire a fare un buon passo in avanti in questo aspetto.

[Gaetano M.]

E' solo una mia impressione o eviti accuratamente di parlare di "Stringhe"? Mi piacerebbe qualche riferimento più preciso su qualcuna delle teorie alternative al Big Bang. Io vedo comunque che il "multiverso" prende piede sempre più.

[SANDRO]

Ciao @Gaetano M. (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=32)

bè la CBR è una immagine dell'Universo a circa 400,000 anni di vita, neanche poi tanto tanto primordiale se la confrontiamo con i primi istanti di vita più significativi (a partire da 10^-43 secondi). Diciamo che anche con la CBR è azzardato presupporre che l'Universo inizialmente fosse una singolarità.

Ci sono teorie alternative in merito che secondo me sono più plausibili e che non richiedono l'esistenza di un punto matematico. L'Universo poteva anche essere inizialmente una piccola bolla, molto piccola si ma certamente mai infinitamente piccola come una singolarità. La singolarità nasce essenzialmente da una soluzione dell'Equazione di Friedmann, ma molte soluzioni delle equazioni di campo della RG non sono plausibili fisicamente, anche se rimangono sensate matematicamente.

Dal momento che noi siamo fisici, cerchiamo di spiegare le cose in modo anche fisicamente sensato, oltre che matematicamente corretto. Questa è una sfida maggiore sotto certi aspetti e richiede certamente prove più concrete. Con lo studio di oscillazioni acustiche dei barioni, dei neutrini primordiali, della polarizzazione dei fotoni primordiali (modi B) e possibilmente con la conferma o non conferma della presenza di materia non barionica, si dovrebbe già riuscire a fare un buon passo in avanti in questo aspetto.

Meno male che abbiamo Santo Enrico, che tiene le cose un po a freno..... le sicurezze del Big Bang!:biggrin:

[Enrico Corsaro]

Meno male che abbiamo Santo Enrico, che tiene le cose un po a freno..... le sicurezze del Big Bang!:biggrin:

Addirittura! No dai, a quello ci pensano i dati, non io :biggrin:.



E' solo una mia impressione o eviti accuratamente di parlare di "Stringhe"? Mi piacerebbe qualche riferimento più preciso su qualcuna delle teorie alternative al Big Bang. Io vedo comunque che il "multiverso" prende piede sempre più.

Non sono un appassionato di stringhe e francamente non so dirti molto ma tieni presente che allo stato attuale non è reputabile come una teoria scientifica, perchè le incongruenze nel riprodurre le osservazioni sono tante e perchè non è possibile falsificarla (secondo i criteri di falsicabilità definiti da Karl Popper). E' certamente molto affascinante e viene spesso menzionata da un punto di vista mediatico proprio perchè spicca fra le teorie per la sua particolare "fantasiosa" interpretazione della realtà fisica a multi-dimensioni e per il ben nobile tentativo di pretendere di essere una "teoria del tutto", ma capisci che sviluppare una teoria che si articola in un numero di dimensioni ben superiore a quelle che percepiamo non è proprio il massimo dell'economicità delle assunzioni, uno dei requisiti base per una teoria scientifica. Anche per questo è oggetto di critica.

Per quanto riguarda teorie alternative al Big Bang, tutto ciò che rientra sotto il nome di cosmologia non standard è alternativo al modello standard dell'Universo, quest'ultimo comprendente difatti il Big Bang. Qui (http://it.wikipedia.org/wiki/Cosmologia_non_standard) puoi trovare alcuni riferimenti, se in caso te ne interessa qualcuno in particolare possiamo provare a discuterne!
Quella dei multiversi purtroppo non è allo stato attuale considerabile come teoria scientifica ma come un tentativo di inquadrare ciò che osserviamo in un contesto più generalizzato. Mancano moltissime prove osservative in merito e temo che le più importanti non saranno mai osservabili (prima fra tutte la possibilità di vedere al di fuori dell'Universo in cui viviamo, ammesso che sia possibile). Di conseguenza, non è neanche falsificabile.

E' comunque giusto pensare fuori dagli schemi e cercare di proporre qualcosa di alternativo, ben venga, però deve essere fatto con criterio. Anche per questo si è così attaccati alla cosmologia standard, perchè ha il maggior numero di riscontri osservativi, ed è falsificabile ma anche modificabile. Ciò non toglie che la teoria possa non essere corretta, come ormai un sempre crescente numero di cosmologici ritiene, e difatti si cerca di trovare vie alternative. Personalmente preferisco rimanere con i piedi per terra, come anche mi impone il tipo di formazione scientifica, altrimenti si comincia a divagare troppo e ad entrare nel puro campo delle speculazioni :sowsuser:.