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Titolo: Red shift e conservazione energia

Se le galassie si allontanano relativamente a velocità SEMPRE CRESCENTE in
funzione del tempo a causa dell'espansione dell'Universo, si può anche dire
che la energia cinetica di queste masse aumenta DA SOLA a causa della
espansione dell'Universo?
Per non violare il principio di conservazone dell'energa da qualche parte ci
dovrebbe essere qualcosa che equilibra il bilancio energetico. Potrei sapere
cosa?

 wrote in message
news:9pe7rh$pn1$1...@pegasus.tiscalinet.it...

Premetto che non sono un esperto. Provo tuttavia a fornirti il mio punto di
vista nella speranza
che gli esperti intervangano per chiarirci le idee.
Supponiamo che il big bang abbia avuto origine nel punto  O all'istante t=0.
In tale istante, l'universo, di massa Mo, per qualche motivo, (instabilità)
comincia ad espandersi.
Consideriamo allora un sistema di assi cartesiano con origine in O. Una
parte dell'universo, ad esempio una galassia, di  massa m<<Mo si allontanerà
da O con velocità v=H r,   crescente al crescere della distanza r da O.
L'energia della massa m sarà pari alla somma della sua energia cinetica più
l'energia potenziale, cioè:
E=(1/2)m H^2*r^2 - G Mo m/r    (supponiamo che il momento angolare di m
rispetto ad O sia nullo)
dove Mo è la massa dell'universo.
Al crescere di r entrambi i due termini precedenti AUMENTANO.
Per avere allora dE/dr=0  [invarianza dell'energia] occorrerà pensare che
1) H diminuisca con R, oppure
2) G diminuisca con R.
Nella prima ipotesi si ha:
dE/dr=0 ==>
r^2*H(dH/dr)+H^2*r+GMo/r^2=0
dH/dr= -[H/r+GMo/r^4*H]
ovvero
dH/dr= - H/r   (circa)
dH/H= - dr/r
Ovvero si dovrebbe osservare una costante di Hubble che diminuisce al
crescere della distanza.
Non so se questo è stato osservato.
Se non è stato osservato rimane la seconda ipotesi (che G diminuisca con r).
Vi è infine una terza possibilità: che la massa m, allontanandosi da O,
cominci a RUOTARE attorno ad O.
In questo caso avrebbe una energia pari a M^2/2mr^2, essendo M il momento
angolare rispetto ad O. All'aumentare di r questo termine DIMINUISCE, e
quindi è in grado di compensare l'aumento di energia cinetica e potenziale.
Quale di queste tre possibilità si verifichi io non lo so.
                      Ciao,
                                      Giuseppe Pipino

 ...
Punto O, sistema di assi... Tutto privo di senso su scala cosmologica,
se si accetta la RG.
Naturalmente uno e' anche padrone di non accettare la RG, ma allora ha
l'obbligo scientifico di mostrare come spiega tutto cio' che la RG
spiega correttamente. 
E soprattutto deve essere sicuro di saper collegare i risultati delle
osservazioni con i suoi ragionamenti (v. dopo)
Un dettaglio: la legge di Hubble *non vale* a grandi distanze, quando il
redshift diventa dell'ordine di 1. Percio' un calcolo basato su quella
legge non funziona.
Sarebbe anche il caso di osservare (anche se questo riguarderebbe un
thread in corso in it.scienza) che tutto quanto si dice oggi circa
espansione che accelera o no, non e' ricavato puramente e semplicemente
dai dati di osservazione, ma e' una deduzione indiretta, in cui i
modelli cosmologici della RG entrano in modo determinante. Quindi non ha
alcun senso ragionarci *fuori* della RG.
Cerco di spiegare un po' meglio questo punto.
Si fanno alcune osservazioni (sulle disomogeneita' della radiazione di
fondo, o sulla luminosita' di supernovae lontane). Si assume che la RG
sia valida, con alcuni parametri incogniti (densita' di materia,
costante cosmologica). Si cerca quali valori dei parametri incogniti si
accordano meglio con le osservazioni.
Puo' accadere (e' quello che si e' sentito di recente) che il migliore
accordo, pero' con grandi incertezze, si ottenga per valori che
corrisponderebbero a un'espansione accelerata.
Allora sui media appare la sintesi: "l'espansione dell'Universo sta
accelerando". E i poveretti "non esperti" vengono tratti in inganno, e
tendono a interpretare questa frase in un modo che non ha niente a che
vedere col suo reale significato...
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
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