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Titolo: Espansione e raggio dell'universo

Leggo  e trascrivo :
L'universo osservabile, composto da tutto ciò che può averci influenzato
dal momento del Big Bang, è sicuramente finito grazie al fatto che la
velocità della luce, cioè la massima velocità a cui un fenomeno fisico
può propagarsi, è anch'essa finita. L'orizzonte cosmico si trova a 13,7
miliardi di anni luce di distanza. La distanza effettiva di questo
orizzonte è però più grande, perché nel tempo trascorso perché la luce
sia arrivata fino a noi, questo bordo a continuato ad espandersi. Si
stima che si trovi a circa 50 miliardi di anni luce (4,7×1023 km).
Questo comporterebbe che il volume dell'universo osservabile sia di
5×1032 anni luce cubici (assumendo che questa regione sia sferica).
Mi potreste spiegare quale calcolo si fa per arrivare alla stima
di un universo il cui raggio sia di circa 50 miliardi di anni luce ?
Grazie
-- 
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 miliardi di anni luce (4,7×1023 km).
Questo e' corretto nella parte finale, ma prima si parla di
"orizzonte" e poi di "bordo" senza mai definirlo.
Non ha niente a che vedere con le dimensioni reali dell'universo, che
secondo il punto di vista che prevale oggi dovrebbe essere infinito.
Si tratta invece della distanza del piu' remoto oggetto dal quale la
luce "ha fatto in tempo" ad arrivare.
L'asserzione e' che _oggi_ quell'oggetto si trova a circa 50 miliardi
di anni-luce.
Ed e' questo numero che non sono in grado di spiegare come si
calcola...
 
-- 
Elio Fabri

 si sa se durerà per sempre)?
Per "universo" s'intende cio' che indica l'etimologia: il "tutto".
Ossia: niente esiste fuori dell'universo.
Nella cosmologia basata sulla RG lo spazio e' tutto occupato da
materia, in modo approssimativamente omogeneo. Quindi non esiste
spazio vuoto al difuori.
Quanto all'espansione, puoi ben capire che nessuno sappia "se durera'
per sempre": chi mai si potrebbe pronunciare su un eterno futuro? :)
Bisogna saper intendere una certa terminologia gergale: quando si
parla di espansione che dura per sempre oppure no, ci si riferisce a
precisi "modelli cosmologici" che differiscono appunto sul modo come
viene descritta l'espansione in funzione del tempo.
Ma naturalmente i modelli vengono messi alla prova sui dati che
abbiamo, i quali riguardano esclusivamente il passato...
 
-- 
Elio Fabri


Per quel che ne so è proprio sul futuro (o destino) dell'universo che sono 
incentrate la maggior parte delle ricerche. Il quesito all'ordine del giorno 
é: quanta materia (ed energia) c'è nell'universo? Perchè se ce n'è molta 
allora l'attrazione gravitazionale alla fine fermerà il processo di 
espansione e si andrà verso un big crunch, se ce n'è poca l'universo si 
espanderà per sempre.
Se non sbaglio l'universo viene attualmente considerato piatto, cioè a 
curvatura nulla, il che significa espansione per sempre. Per avere un 
universo piatto è necessaria una certa quantità (o meglio densità) di 
materia ed energia definita da Omega = 1. Se Omega < di 1, l'universo 
avrebbe una curvatura negativa (iperbolica) ed una forma a sella e si 
espanderà per sempre. Se invece Omega > di 1 (universo a curvatura positiva 
e forma sferica) allora, dopo aver raggiunto un'espansione massima, andrà in 
contro ad una contrazione.
Nel primo caso non ci sarebbe stata abbastanza materia per la formazione di 
stelle e galassie perchè la gravità non sarebbe stata in grado di 
condensarla e noi non saremmo qui a porci queste domande. Nel secondo ce ne 
sarebbe stata troppa perchè la gravità avrebbe impedito la formazione di 
stelle e galassie stabili e ugualmente non saremmo qui a porci queste 
domande.
Quindi Omega deve essere = 1 il che significa universo piatto, il che 
significa espansione per sempre. Vari esperimenti (boomerang, progetti sloan 
e 2dF, CBI, DASI) sembrano confermare quest'ipotesi.
O no? 

 genere.
Vero. Il guaio e' che da Hawking a quei "miei colleghi" la transizione
e' sfumata e il "profano" spesso non se ne accorge.
A mio giudizio, Hawking sta piu' di la' che di qua :-(
 
-- 
Elio Fabri

 A mio giudizio, Hawking sta piu' di la' che di qua :-(
secondo me Hawking "fuffeggia" con delle teorie (si parlava delle stringhe)
che già nella letteratura più "seria" rappresentano argomenti alquanto
controversi (ma io sono tutt'altro che un esperto :-) ).
tuttavia, si possono applicare categorie che, almeno al momento, sono
universalmente accettate. se il problema più serio di queste teorie è quello
di non poterle sottoporre a verifica empirica, a falsificabilità (così
almeno affermano molti fisici, ma questo un non addetto ai lavori deve
assumerlo come dato "vero"), allora la faccenda risulta alquanto delicata.
una bella teoria: coerente ed elegante, ma non falsificabile.
 il brutto vizio di certa letteratura divulgativa (e qui si aprirebbe una
questione etica) è quello di raccontare gli aspetti sensazionalistici di una
certa teoria, celando quelli più controversi. è indubbio che una buona
padronanza della fisica permette di comprenderne i limiti, ma certi fisici
ce ne mettono del loro...
ho dato un'occhiata (per pura curiosità) a un libro (a caso) di Hawking. ho
notato il ricorso a "congetture" che, seppur non dimostrate, "si ritengono
vere per dati iniziali ed equazioni di stato opportunamente generali" (cito
testualmente).  scritta così, la proposizione  non è per nulla chiara (si
riferisce alla congettura di censura cosmica di Penrose). cosa significa che
"si ritengono vere per dati iniziali ed equazioni di stato opportunamente
generali"? che si fondano a loro volta su ipotesi non falsificabili?
 il pastone (divulgazione - rigore) di questi testi è una miscela eterogenea 
che
confonde e basta.
per capire di cosa si parlava (bè, le singolarità non esistono solo in 
fisica, ma volevo capire cosa avesse
turbato Penrose) ho letto un articolo piuttosto chiaro (ma magari era una 
"sola"). la cosa che, invece, ha turbato il sottoscritto
è che solo alla fine si diceva che "è giusto aggiungere che l'ipotesi di 
Penrose è solo una congettura che non
è stata mai provata". io l'avrei scritto all'inizio...

 comprenderne i limiti, ma certi fisici ce ne mettono del loro...
Verissimo.
E' anche per questo che polemizzo piuttosto duramente con la
cosiddetta "divulgazione".
 
-- 
Elio Fabri