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Titolo: Teoria del Big... (vero o falso?)

Secondo la teoria del Big Bang l'Universo si è creato da un unico punto di
origine, il quale collassando in un' immensa esplosione ha dato vita all'
Universo da noi conosciuto.
Sempre seguendo questa teoria, alcuni astronomi sostengono che l' età dell'
Universo si aggira attorno ai 15 miliardi di anni.
Girovagando nei vari siti astronomici mi è capitato di poter vedere la
famosa "carota" estrappolata dal HST. In questa magnifica foto è possibile
vedere concentrate centinaia di Galassie talmente vicine da creare il famoso
effetto di lente gravitazionale. Gli esperti sostengono che la luce di
queste Galassie abbia impiegato qualcosa come 12 miliardi di anni per
giungere all' obbiettivo dell' HST e gli stessi annunciarono che queste
Galassie hanno un red-shift molto elevato. Facendo un piccolo calcolo a
palmi sorgono spontanee due domande:
1) Com'è possibile che in così poco tempo (2,5 miliardi di anni
circa)possano essersi formate tante Galassie? (contando sopratutto quelle
che NON si vedono nella famosa "carota" semplicemente perchè non
inquadrate).
2) Ma... non siamo già andati "oltre" il punto di origine?
Grazie per vevntuali chiarimenti.
        Marco Ducci

circa)possano essersi formate tante Galassie?
Infatti e' impossibile che l'universo sia piu' giovane delle galassie che
contiene. Questo e' uno dei vincoli che ogni teoria deve rispettare.
Comunque, le previsioni della teoria del Big Bang dipendono dall'attuale
velocita' di espansione (la costante H(0)) e della attuale densita' di
massa ed entrambe non si conoscono con precisione.
Ciao. Gio'

massa ed entrambe non si conoscono con precisione.
Il problema suggerito da Marchigno me lo sono posto anch'io vedendo
quelle immagini. Oltretutto mi pareva di capire che non fossero
neanche protogalassie ma proprio galassie gia' piuttosto formate.
Le uniche due risposte che mi sono dato sono le seguenti:
- soluzione semplice: l'universo e' molto piu' vecchio di quanto
abbiamo finora supposto e il big.bang va quindi spostato molto piu'
indietro nel tempo;
- soluzione complessa: all'"esplosione" del big.bang la materia e'
stata schizzata via a velocita' piu' alta di quella della luce facendo
si che si creasse un gap temporale.
Ipotizzo una velocita' maggiore a quella della luce perche' tale
velocita' massima mi pare limite valido per l'interno dell'universo in
questo periodo. Un miliardo di anni fa la velocita' della luce era
maggiore o minore? Non si puo', penso, rispondere.... ma se
inizialmente, nell'intorno del punto del big.bang, fosse stata
possibile una velocita' maggiore a quella dell'interno della materia
scagliata....
Una terza ipotesi, ma forse un po' fantasiosa, presuppone un'universo
in restringimento: se quelle galassie che vediamo in quella direzione
fossero invece ammassi presenti nella direzione opposta, i cui fotoni
ci sono ritornati indietro, come il riflesso di cio' che ci sta alle
spalle quando ci guardiamo allo specchio, potrebbe spiegare una
presupposta e cosi' elevata distanza: se fosse un riflesso
significherebbe che l'universo e' molto piu' stretto di quanto
supponiamo oggi.
Non vorrei apparire come un pazzo farneticante, anzi, invito chiunque
a delucidarmi con maggiori conoscenze nel caso abbia scritto vere e
proprie buffonate.
Ciao
   NeuRoTiX

stata schizzata via a velocita' piu' alta di quella della luce
La velocita' di espansione dell'universo tuttora e' "maggiore" della
velocita' della luce.
Si osservano delle galassie che "si allontanano" da noi a "velocita' " 4
volte quella della luce nel vuoto.
In termini piu' "fisici", Z e' lo spostamento in lunghezza d'onda di una
righa spettrale (Z = delta lambda / lambda)...
ma perche' non hanno messo le lettere greche nell'alfabeto ASCII ?!?! ;-)
...
.. ebbene, Z e' sempre minore di 1 se si osserva l'effetto Doppler, per il
quale vale Z = v/c.
Invece queste galassie hanno Z = 4...
Nessuna legge fisica e' pero' violata. Sia noi sia quelle galassie siamo
fermi rispetto allo spazio circostante. E' invece lo spazio in mezzo tra
noi e quelle galassie che si espande di (300mila X 4) km in ogni secondo.
Per usare il tuo utilissimo paragone del palloncino, sia noi sia la
galassia lontana siamo fermi in punti diversi della superficie di gomma.
Pero' il diametro del palloncino aumenta con una velocita' superiore a 4
volte quella della luce...
ciao. gio'

 Invece queste galassie hanno Z = 4...
Nel tuo ragionamento c'e' un errore. Per ricavare la velocita' di
recessione 
delle galassie stai usando la formula dell'effetto Doppler
NON-relativistico. 
Questa formula e' errata per valori di Z superiori a 0.1.
In realta' quella che devi utilizzare e' la formula dell'effetto Doppler
relativistico. Non te la scrivo perche' e' un pochino lunga, comunque la 
puoi trovare su qualsiasi testo serio di introduzione alla Cosmologia.
Il risultato finale e' che la velocita' di recessione, anche per Z alti,
non e' mai superiore a C.
Albino

 puoi trovare su qualsiasi testo serio di introduzione alla Cosmologia.
Come dicevo ieri la formula giusta per calcolare le velocita' di
recessione 
per red-shift alti e' questa:
V=C*[(Z+1)^2-1]/[(Z+1)^2+1]
Se fai il limite per Z-->infinito vedi che V-->C, viceversa se fai uno
sviluppo
in serie di Taylor per Z piccoli trovi V=C*Z che e' la formula non
relativistica.
Albino

> relativistico.
Certo. Comunque, anche su Ohaniam e Ruffini "Gravitation and Spacetime",
Norton, p.525, si ragiona in modo analogo al mio.
Dopo la tua precisazione, cerco di riformulare meglio il pensiero. Si
osserva uno spostamento delle righe spettrali Z fino a 4, per alcune
galassie. Si potrebbe spiegare come effetto Doppler relativistico di
oggetti che si muovono a velocita' tendenti a C, allontanandosi dal punto
in cui ci troviamo.
La cosa sembra un po' strana e antropocentrica. Quindi, si preferisce
pensare che sia effetto del cosidetto redshift cosmologico, dovuto
all'espansione dello spazio e non a velocita' peculiari.
ciao. gio'

 Norton, p.525, si ragiona in modo analogo al mio.
Il problema, in cosmologia, e' che occorre definire prima cio'
di cui si parla. Dato che v = r/t (r=distanza radiale, t=tempo
intercorso)
o piu' precisamente v= dr/dt, occorre stabilire che sistema di distanza
e di tempo si sta utilizzando. Si puo' usare il nostro spaziotempo
locale, esteso in modo "euclideo" piu' o meno fiche' si riesce.
Allora le galassie lontane, muovendosi a velocita' elevata, hanno una
scala di tempo rallentata, e sono "compresse" in senso radiale.
Il tutto torna con v<c, ma a distanza comparabile con l'eta'
dell'Universo
moltiplicato C ci troviamo un "muro" di galassie infinitamente
schiacciate
e rallentate. Non e' un sstema molto pratico.
Allora se ne usano altri. Il piu' semplice e' quello di adottare per 
ciascuno il PROPRIO tempo e la PROPRIA scala di distanze non
schiacciata.
In questa scala, sicuramente piu' "democratica", non ci sono 
problemi ad avere velocita' di allontanamento arbitrariamente grandi.
Ma le velocita' rispetto alla materia locale non possono essere mai
maggiori di C
-- 
Gianni Comoretto      			Osservatorio Astrofisico di Arcetri 
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