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Titolo: perché?

Qualche astrofisico può chiarirmi un'osservazione che ho letto - la frase
originale in inglese è riportata sotto. In sintesi è questa. Si insegna che
il sistema solare si è formato da materia interstellare collassata
gravitazionalmente. Ma l'Universo dal Big Bang è in continua espansione.
Perché si giustificano due movimenti opposti?Gradirei una risposta o un
indirizzo web dove viene spiegata questa diversità di comportamento. Grazie.
"....interstellar was supposedly swept into a swirling disc prior to
gravitational collapse and cold fusion to form the Sun and planets. One must
ask, in a Universe shown to be expanding, where all cosmological features
are actively moving away from each other, why must our Solar System be so
unique as to defy the laws of universal expansion only to be forced into a
retrograde accretional mould?"

 indirizzo web dove viene spiegata questa diversità di comportamento.
Grazie.
L'espansione prevale su larga scala.
Localmente l'attrazione gravitazionale è più importante.
Almeno per ora...
Luigi Caselli

 ha scritto nel messaggio 
news:rOPCe.24953$b93....@tornado.fastwebnet.it...


 Perché si giustificano due movimenti opposti?
L'attrazione gravitazionale riguarda tutti gli oggetti, anche quelli a 
distanze cosmologiche.
Tuttavia la soluzione di Lemaitre e altri per le eq. di Einstein per 
oggetti a grandi distanze (molto maggiori di quelle tra i cluster 
galattici) mostra che in determinate condizioni la distanza di due 
oggetti fermi aumenta nel tempo: e' quello che si chiama espansione 
dell'Universo.
Al contrario, la soluzione di Schwarschild delle eq. di Einstein per 
oggetti a distanze inferiori a quelle tra i cluster galattici (quindi 
anche nel sistema solare) non prevede nessun aumento nel tempo delle 
distanze tra oggetti fermi: in questo caso e' possibile il collasso 
gravitazionale.
Ciao
Mario Leigheb

 irrilevante,
...
La valutazione degli effetti dell'espansione cosmica su scala locale non č
poi cosě semplice, soprattutto se la si affronta analiticamente
astro-ph/9803097
Da un punto di vista impressionistico-intuitivo, quello che sta piů a
cuore a un principiante, andrebbe poi spiegato chiaramente cosa succede
allo spazio (o spazio-tempo) su piccola scala: "Rimane *congelato* attorno
agli addensamenti di materia, che ne bloccano l'espansione, oppure si
espande lo stesso, fluendo attraverso la materia, senza variare le mutue
distanze tra le particelle componenti?   
L'effetto dell'espansione accelerata (ammesso e non concesso che sia
reale) dovrebbe tendere a diminuire, nel lontano futuro, la scala di
distanze a cui comincia a manifestarsi la dilatazione cosmica.
Saluti,
Aleph
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
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ab...@newsland.it

Innanzi tutto mi piacerebbe sapere dove hai letto questa frase e se poi
nell'articolo danno pure una risposta alla domanda che pongono.
L'espansione dell'universo nel suo complesso viene fuori dalle
equazioni di Einstein per uno spazio in cui la materia sia distribuita
*uniformemente*, l'approssimazione di universo uniforme vale per il
nostro universo solo a larghissima scala, dove i vari superammassi di
galassie appaiono distribuiti in modo (quasi) uniforme a coprire
l'intero universo.
Molto prima di scendere alla scala del Sistema Solare, la materia e'
distribuita in agglomerati in modo gerarchico: basta entrare in un
superammasso, formato da ammassi di galassie, formati da galassie
singole ecc. ecc. fino ai sistemi planetari e a i sistemi
pianeta-satellite.
In ognuna di queste strutture autogravitanti lo spazio-tempo e'
determinato dalla massa in esso contenuta che non e' uniforme (infatti
puoi identificare un centro e un bordo) e quindi si forma la buca di
potenziale che lo rende appunto autogravitante.
Poiche' l'espanzione e' una proprieta' della geometria dello
spazio-tempo essa non avviene all'interno delle strutture, ma solo
nello spazio tra di esse e solo al livello in cui la geometria di tale
spazio e' uniforme, senza centro ne bordo. Cioe' al livello dei
superammassi.
Per visualizzare meglio la cosa devi pensare al solito palloncino che
si gonfia in cui pero' le galassie NON sono disegnate col pennarello
sulla superficie (altrimenti si espanderebbero anhe loro), ma sono
rappresentate da delle monete incollate al palloncino: il palloncino si
gonfia ma le monete sono strutture a se stanti e non si allargano col
palloncino, si distanziano solamente.
Gianluca

 distanze tra le particelle componenti?   
Se le distanze non variano, cosa intendi con lo spazio che si espande 
"fluendo attraverso la materia"?
Mario Leigheb

 Aleph wrote:


...
Si tratta solo di un'immagine, sicuramente inappropriata, che si
riferisce, come ho precisato, ai possibili dubbi che potrebbe avere (e in
effetti ha) qualunque "novizio" che si avvicini al tema dell'espansione
cosmologica. 
D'altra parte la divulgazione della RG, a partire da Eddington, ha
trattato spesso lo spazio-tempo come una sorta di tessuto elastico
estensibile e *separato* dalle masse in esso contenute (anche se poi le
masse nello spazio reale non sono appoggiate *sopra* lo spazio, ma
inserite *dentro* lo spazio).
Il punto da sottolineare č perň un altro: č piuttosto raro (almeno per la
mia esperienza) vedere trattato con dovizia di particolari, sia nei libri
di testo sia nella letteratura specialistica il tema della mancata
espansione cosmologica alle piccole scale. 
In genere su questo punto si tira a correr via ingenerando molta
confusione.
A questo proposito ho trovato su un sito il seguente quesito: "Com'č
possibile che si realizzi l'espansione dello spazio su grande scala se due
cluster di galassie "tipici" (massa di 10^14 Ms) posti alla distanza di
100 Mpc si attraggono con una forza gravitazionale maggiore di quella che
lega la Terra al Sole?
La domanda č interessante e la risposta non č poi cosě scontata, non ti
pare?


 pare?
Mah, Einstein ha gia' trattato la questione giusto 60 anni fa:
A. Einstein, E.G. Strauss, Rev. Mod. Phys 17, p. 120 (1945)
dove discuteva le differenze nella metrica in un sistema legato a 
seconda di quanto la massa di tutte le particelle a massa a riposo nulla 
pesa sulla massa totale.
Oggi penso che il problema sia solo far girare un codice per
risolvere le eq. di Einstein numericamente; qualcuno che ci legge ne sa 
di piu'?
Mario Leigheb

 di piu'?
Ho fatto una piccola ricerca e la situazione non mi pare affatto chiara e
definita come pensi:
http://www.esa.int/gsp/ACT/physics/einstein_strauss_rationale.htm#lit10
Vedi anche 
http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0402/0402304.pdf
in cui si afferma tra l'altro: 
"We are faced with a problem of imbedding a Schwarzschild mass (in our
case the solar mass) into cosmological fluid. The approach of Einstein and
Straus is to cut out a spherical vacuum region and to put therein a
Schwarzschild mass, and then to join smoothly two different geometries at
the boundary surface. This approach looks quite unnatural because it
excludes the expected overlapping of gravity forces. Therefore, we choose
a different approach which allows merging of gravity fields, namely, that
of Gautreau [1]. He relies on the introduction of geodesic time
coordinates, which makes possible defining cosmic fluid sources and
imbedding of the Schwarzschild mass."
Praticamente tutti gli articoli citati nel primo link ammettono che vi
siano effetti locali derivanti dall'espansione cosmologica anche alla
scala del Sole e su J.L. Rosales and J.L. Sanchez-Gomez,
eprint gr-qc/9810085 (RS) (1999) citato in L. Nottale, "The Pioneer
anomalous acceleration: a measurement of the cosmological constant at the
scale of the solar system," arXiv:gr-qc/0307042 , estende esplicitamente
l'espansione cosmologica alla scala del sistema solare.
Come vedi, e come capita sovente in questo campo, le opinioni sono
assai numerose, ma in compenso ben confuse e discordanti.


 assai numerose, ma in compenso ben confuse e discordanti.
Io ci lavoro in un ambiente nel quale le opinioni sono assai numerose, 
ma in compenso ben confuse e discordanti!
Mario Leigheb

 chiare e definite.
No, non si tratta di problema numerico ma concettuale, relativo a una
questione tuttora aperta.
Se dai una letta, anche rapida, al link dell'ESA e agli articoli di
Nottale e Palle, di cui evidentemente hai ignorato la citazione, te ne
rendi conto subito. 
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 rendi conto subito. 
Ho letto, ma tale e' la mia ignoranza che continuo a non rendermene 
conto. Entrambi gli autori risolvono le eq. di Einstein con un certo 
grado di approssimazione, e lasciano aperto il campo a nuovi calcoli.
Nessuno mette in dubbio le eq. di Einstein, ma solo le soluzioni 
approssimate usate in precedenza.
Mario Leigheb

 approssimate usate in precedenza.
Ma gli schemi di calcolo specifici tramite cui le equazioni di E. vengono
applicate a casi concreti non sono affatto equivalenti, con il risultato
finale che dal punto di vista quantitativo si afferma una cosa e il suo
esatto contrario.
E scusami se è poco.
Saluti, 
Aleph
P.S.: Per capire lo stato di grande indeterminazione in cui si trova
tuttora questo argomento basta andarte a leggere il "Task summary"
suggerito dall'Esa per sollecitare la ricerca in questo campo:
"Review the embedding formalisms for the Schwarzschild metric into a
cosmic background solution.
Derive the metric of the double embedding problem for the cosmic solutions
listed above by the best suited of the methods reviewed or with a newly
developed method.
Justify the choice of method.
Derive the forces and accelerations acting on bodies in the solar system
in the derived metrics.
Interpret and discuss the results in comparison with previous studies of
the Einstein-Straus problem and explain possible discrepancies."
Ovvero, come diceva Bartali: "Qua gli è tutto da rifar". 
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