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Titolo: Espansione dell' universo

Buongiorno a tutti.
Sono uno studente della I liceo Scientifico, ed ho 13 anni.
L' anno scorso, l'insegnante di Scienze ci ha fatto vedere un video di 'Le
Scienze' (testata che mi sembra avere una certa autorevolezza)
di cui purtroppo non ricordo il titolo, che parlava
della teoria del Big Bang e dell'espansione dell'universo.
Nella parte che descriveva le fasi iniziali dell'universo, si diceva
chiaramente che, dopo tre minuti dal Big Bang, l'energia media delle
particelle dell'universo era di 1 MeV.
Se non ricordo male, questa energia e' enorme se cosiderata applicata a
materia in proporzioni macroscopiche, ma bassissima rispetto
a quelle che si raggiungono in un acceleratore di particelle.
Dopo questa affermazione, si asseriva che il diametro dell'Universo fosse di
UN ANNO LUCE!
Una semplice divisione sia pure sommaria darebbe per l'espansione
un valore di velocita' di 175.200 volte C.
Nel libro "L' Universo: dal Big Bang alla fine del tempo" che ho a casa ho
invece trovato un diagramma che presentava i
seguenti dati:
Diametro dell'Univ.              10^20 m
                                           ----------------- =10^15 m/sec ?!
Tempo dal Big Bang            10^5 s
                                                          __
10^15 m/sec sarebbe uguale a 3,33 milioni di volte C.
Le domande che mi sorgono spontanee sono queste:
E' quindi possibile superare C ? Le condizioni particolarissime e
irripetibili dell' evento non toglierebbero nulla all'importanza della cosa.
C'è un errore marchiano nel video e nel libro?
Ringrazio fin da ora per ogni risposta
--
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prima della @ dall'indirizzo.

 irripetibili dell' evento non toglierebbero nulla all'importanza della cosa.
E'possibile superare C se definisci in modo opportuno spazio e tempo. 
Il problema in cosmologia e' che non esiste una definizione di spazio e 
tempo che possa valere per tutti e nello stesso tempo comportarsi in
modo intuitivo su grande scala.
In un universo (quasi) vuoto possiamo estendere in nostro spazio 
euclideo a tutto l'Universo. Ma allora le galassie lontane si stanno 
allontanando da noi a velocita' vicine a C, quindi il nostro tempo per 
loro non va bene, il loro scorre piu' lentamente (e' il paradosso dei 
gemelli). Inoltre risultano "compresse" in direzione radiale (altro
effetto previsto dalla relativita' ristretta).
In questa descrizione, nessuna galassia va a velocita' > c, ma c'e' un 
deciso affastellamento di infinite galassie attorno alla distanza (da 
noi) T*c. Al di la' di questa singolarita' (densita' infinita, tempo
infinitamente dilatato) c'e' il grande nulla. Questa descrizione evita i 
paradossi di v>c, ma non e' particolarmente comoda.
Allora i cosmologi usano una descrizione dello spazio-tempo un po'
differente. Ciascun punto usa il PROPRIO tempo, che si suppone scorra in 
modo uguale per tutti. Esistono vari tipi di distanza, la piu' semplice
ottenuta "giuntando" le distanze euclidee locali. In questo modo, pero', 
lo spazio e' curvo. La circonferenza di un (grosso) cerchio e'
differente da 2*pi*r. In QUESTO spazio, le velocita' di punti lontani
possono essere > C. Le velocita' LOCALI sono comunque sempre < C.
L'eccesso di velocita' lo puoi immaginare come una espanzsione dello
spazio, non come una velocita' materiale degli oggetti nello spazio. 
A complicare le cose c'e' il fatto che anche la gravita' curva lo 
spazio, ma soprassediamo.
Il punto base della relativita' generale e' che puoi descrivere le cose
in molti modi, utilizzando coordinate (e quindi descrizioni dello
spazio) differenti. Non ce n'e' una "migliore" in assoluto. Come ho
cercato di descrivere in questo esempio, puoi immaginare l'espansione
dell'Universo sia come galassie che si allontanano tra di loro a
velocita' < C in uno spazio euclideo, che come galassie ferme che
fan parte di uno spazio curvo che si espande con velocita' che POSSONO
superare C. Di solito si usa quest'ultimo, perche' e' piu' comodo.
 
-- 
Gianni Comoretto      			Osservatorio Astrofisico di Arcetri 
gcomo...@arcetri.astro.it
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