Big Rip

E’ una grigia ed umida giornata d’inverno, l’ideale per starsene tranquilli al bar con amici dopo aver fatto colazione e discutere.

Avevo già parlato ai miei amici della materia oscura e dell’energia oscura presenti nell’universo. Di queste due misteriose “presenze” che potrebbero condizionare le sorti dello stesso universo. E la cosa ha mostrato interesse. Il mistero è una argomento che affascina.
Allora approfitto.

10628311_10152344999961466_2186063898226936147_nRagazzi,  oggi vi spiego un’altra implicazione della energia oscura – dico ai miei amici – una implicazione ancora più drammatica del Big Freeze.

I miei amici si guardano come per dirmi di non avere nient’altro di meglio da raccontare. Ma sanno di non avere scampo.

Eravamo rimasti – comincio – al fatto che la energia oscura sarebbe la causa della espansione accelerata dell’universo. La sua presenza non solo contrasta la forza gravitazionale della materia oscura che tiene assieme le galassie attirandole a se, ma addirittura la sovrasta in potenza.

Le conseguenze della sua azione sarebbero che l’universo si espanderà con una accelerazione crescente rendendolo sempre più rarefatto e impedirà il formarsi di altre stelle. L’universo si spegnerà e morirà di freddo. Il Big Freeze, per l’appunto.

Bene, a questo punto viene spontanea una domanda. Se la energia oscura incrementasse ancora l’accelerazione dell’universo, cosa succede?

I miei amici non sanno rispondere. Luigi prova ad ipotizzare che il processo di spegnimento delle stelle verrà anticipato.

Giusta osservazione – rispondo – con l’aggravante di eventi catastrofici.
Ci sono prove sperimentali in questo momento che, anche se non sono ben consolidate, l’energia oscura possa diventare più forte nel tempo. Con conseguenze disastrose.

Se ciò dovesse accadere, le distanze non avranno più alcuna rilevanza. Qualsiasi oggetto verrà smembrato.
Se l’energia oscura fosse superiore ad un certo valore, tutta la materia verrebbe, alla fine, fatta letteralmente a pezzi.

Vedo la fa faccia dei miei amici meravigliati, quasi increduli.
Sarà proprio così – dico e continuo.
A causa della crescente accelerazione è come se le distanze si squarciassero. Dapprima tutte le galassie si allontaneranno una dall’altra. Lo spazio che le separa cominciano a diventare sempre più grandi, sempre più veloce. Poi le galassie cominceranno ad essere smembrate. La gravità sarebbe troppo debole per tenerle assieme e le stelle si separerebbero.

A questo punto faccio un attimo di silenzio per meglio far rendere conto ai miei amici di quello che potrebbe accadere.
Quando mi accorgo di avere attirato a me una loro maggiore attenzione, continuo.

E’ la volta che anche i sistemi solari si separano. Circa tre mesi prima della fine i pianeti saranno strappati dalle loro orbite, dai loro sistemi solari per disperdersi nell’universo.
Le stesse stelle e pianeti sarebbero disintegrati.

E poi altri oggetti che in genere sono tenuti insieme da forze molto più forti, gli oggetti tenuti assieme dalla forza elettromagnetica saranno allontanati, e poi alla fine toccherà ai nuclei.
Gli atomi verrebbero distrutti una frazione di secondo prima della fine.

Cosa resterà?
l’Universo sarebbe ridotto ad una serie di particelle elementari isolate le une dalle altre, in cui ogni attività sarebbe impossibile.

Quindi, se l’energia oscura si comporta in modo tale che diventa sempre più forte col passare del tempo, tutta la materia sarà smembrata e dispersa, e avremo un universo con dentro …. niente.

Questo è il ‘Big Rip’.

Fuori il tempo è migliorato. I miei amici stanno per alzarsi, quando intervengo.
Fermi tutti. Non ho mica finito. Ho ancora una ultima cosa da dire.
Non siete curiosi di sapere quando l’universo morirà?

Avanti diccelo, ma in fretta – mi sollecitano i miei amici – che è ora di rientrare.

Ok. C’è chi ha calcolato il tempo intercorrente da oggi alla fine dell’universo.
Ed è dato da una semplice formula (semplice per modo di dire).

Prendo un tovagliolo, chiedo una penna alla cameriera (niente male) e scrivo (mi ero già preparato a casa):
fine universoDove:
ω è il valore della forza repulsiva dell’energia oscura,
H0 è la costante di Hubble
Ωm il valore attuale della densità complessiva di materia dell’universo.

Cosa sono questi bastoncini al denominatore – mi chiede Nicola
Quei bastoncini, come li chiami tu – rispondo – stanno a significare il valore assoluto, ovvero i valori negativi vengono trasformati in valori positivi.

Ora ponendo, come suggeriscono gli scienziati, ad esempio ω = −1,5, H0 = 70 km/s/Mpc  e Ωm= 0,3, ne deriva che il momento finale sarebbe circa 3,5 × 1010  anni dopo il Big Bang, il che equivale a circa 2,1 × 1010.

Ovvero detta in maniera più comprensibile la fine dell’universo avverrà fra 21 miliardi di anni da adesso.

Bene, ragazzi – dico ai miei amici – cosa c’avete da guardare con quell’aria, mica ho detto domattina.

Informazioni su bruce

Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
Questa voce è stata pubblicata in Astronomia, I misteri dell'universo, Universo e contrassegnata con , . Contrassegna il permalink.

13 risposte a Big Rip

  1. enricogarrou ha detto:

    Bruce scrivi cose molto interessanti e in maniera comprensibile anche ai profani, ma mi sarebbe piaciuto vedere la faccia dei tuoi amici quando hai scritto sul tovagliolo la formula per calcolare la fine dell’universo! Potenza degli ingegneri. Ti seguo con molto piacere comunque.Un abbraccio

    Mi piace

    • bruce ha detto:

      La faccia dei miei amici? Ah ah ah dovevi vedere la prima volta che ho scritto formule sui tovaglioli, come dire “questo è matto”.
      Qualche volta mi sbaglio pure, tanto loro non se ne accorgono.😆
      Devo dire che oramai i miei amici mi sopportano pazientemente, anche se tutto sommato li vedo interessati, perché poi la cosa è reciproca.
      Ovviamente non sempre ci ritroviamo tutti assieme.
      Un amico è un religioso, credente, praticante. Ascolta senza fiatare e così faccio io quando parla delle sue cose. Non voglio metterlo in crisi.
      Un altro è un laureato in chimica, ma ha lavorato sempre in banca (raccomandazione). Mi ascolta volentieri. Spesso si mette in mezzo, tanto per far vedere che non è uno sprovveduto, ma più delle volte dice cose che non c’entrano nulla. Faccio finta di niente. I suoi argomenti preferiti però sono le tasse, gli sprechi, la mala politica, insomma la solita minestra. Le solite lagne. Meglio ascoltare in silenzio per non rovinarti il fegato.
      Un altro ancora è uno juventino di quelli con il pedigree. Ho detto tutto. E sa tutto di politica, meglio non contraddirlo.
      Quindi come vedi forse, quasi quasi conviene a tutti ascoltare cose di scienza perché mettono tutti d’accordo.

      Ti ringrazio per i complimenti, faccio del mio meglio. Ho capito che fare informazione scientifica come scrivere un articolo per un giornale non interessa a nessuno. O fanno finta.
      Un abbraccio.

      Mi piace

  2. MARGHIAN ha detto:

    “E poi altri oggetti che in genere sono tenuti insieme da forze molto più forti, gli oggetti tenuti assieme dalla forza elettromagnetica saranno allontanati, e poi alla fine toccherà ai nuclei”. leggendo il post mi aspettavo di leggere proprio le parole di questo “copia-incolla” che ho fatto io adesso. Perche’, in un articolo che lessi sui vari possibili “destini” dell’universo, c’era anche un accenno al “grande strappo”, il “big rip”. E c’era che, portando il discorso allo stremo, si arriva alla frantumazioine dei singoli atomi e dei singoli nuclei.
    Ma mi chiedo: la “frantumazione” dell’universo-ovviamente se ci sara’-, fin nei singoli nuclei atomici ed anche oltre, e’ da intendersi anche come una “frantumazione” dello spazio. Io credo di si’, ma non so..credo di si’perche’ l’espansione dell’universo stesso e’ una espansionie dello spazio oltre ‘ che “nello spazio”. E per cio’, una eccessiva “stiratura dello spazio” porta anche ad un suo “strappo”- la cosa e’ intuitiva..per chi ci pensa un po’😆 . -. Ciao.

    Marghian

    Mi piace

  3. MARGHIAN ha detto:

    “Ma mi chiedo: la “frantumazione” dell’universo…..e’ da intendersi anche come una “frantumazione” dello spazio?” Avevo dimenticato il punto di domanda (“ma io mi chiedo…”).

    Mi piace

    • bruce ha detto:

      Bella domanda caro marghian.
      Ovviamente è difficile rispondere. Ma provo a ragionarci, parlando a ruota libera.
      Quando si parla di strappo delle stelle si intende quel preciso momento in cui la energia oscura supera la forza di attrazione che la tiene legata alla galassia.
      Quando si parla di strappo dei pianeti dal suo sistema solare si intende il valore della energia oscura che supera la forza gravitazionale che li tengono legati ai rispettivi soli. Ovvero è strappo quando il valore della energia oscura è superiore ad un preciso valore critico di equilibrio tra le reciproche forze gravitazionali.
      E’ quello che succede nella meccanica classica quando si strappa un tessuto. In pratica lo strappo avviene quando una forza prevale su un’altra forza contrapposta.

      Ora la domanda: possiamo applicare lo stesso concetto allo spazio?
      Non credo! Lo spazio non è una forza.
      Forse è più corretto parlare di accelerazione dello “stiramento” dello spazio a cui tu giustamente hai fatto riferimento.

      Ma altre considerazioni mi vengono in mente.
      Questo stiramento deve essere necessariamente inferiore alla velocità di propagazione della luce, quindi lo spazio mantiene la sua concezione fisica tradizionale di “spazio-tempo”.
      Ciao

      Mi piace

  4. MARGHIAN ha detto:

    Ho capito benissimo, circa il tira e molla tra energia oscura e gravità. Ma ti pongo un’altra “bella domanda”: “Questo stiramento deve essere necessariamente inferiore alla velocità di propagazione della luce”. Ma nelle fasi di inflazione la velocità di espansone dello spazio superava la velocità della luce (con la conseguenza che ammassi di galassie che non si vedrebbero perche’ la loro luce oggi non ci avrebbe ancora raggiunti, eccetera…). Magari, sulla questione del “big rip” questo non significa nulla… Ciao.

    Marghian

    Mi piace

    • bruce ha detto:

      Altra gran bella domanda. Sei in forma oggi.
      A mio avviso, però, parliamo di due cose distinte.
      L’inflazione è stata la conseguenza della esplosione del cosiddetto punto di singolarità dove era racchiusa “tutta la energia”, se vogliamo sintetizzare le cose. Un momento eccezionale in cui il Big Bang ha liberato tutta la sua energia prima del “lampo” e prima che si accendessero le stelle, creando uno spazio “non visibile”.
      La energia oscura, quindi, non può che essere i “resti” di quella energia primordiale, che ovviamente non può che essere inferiore.
      Di conseguenza, attualmente, non ci può essere una energia sufficiente per generare una ulteriore inflazione.

      Provo a fare un altro ragionamento.
      Quanto vale l’attuale energia dell’Universo?
      Questo valore è dato dalla famosa formula di Einstein (E=mc^2), ovvero della materia barionica, alla quale va aggiunta l’energia fornita dalla materia oscura e la quota della energia oscura.
      Per avere un espansione del tipo inflazione ci vorrebbe una energia superiore. Questa energia era disponibile solo al momento del Big Bang.
      La conclusione (mia, che non conta nulla) è che c’è stata una sola inflazione e lo spazio non potrà essere di nuovo inflazionato.
      Ciao

      Mi piace

  5. MARGHIAN ha detto:

    “parliamo di due cose distinte”. Un poco, nel porti la questione, mi rendevo conto. Infatti nell’altro commento ho scritto “Magari, sulla questione del “big rip” questo non significa nulla””. Ma (altra mia “fantasia”..), quando avvenne l’inflazine nella fase primordiale, esisteva solo la radiazione, e la materia- luminosa ed oscura- non si era ancora costituita? Ciao.

    Mi piace

  6. bruce ha detto:

    Ciao marghian solo ora, quasi per caso, ho scoperto che è stato il tuo compleanno. Ti faccio i più sinceri auguri (dispiace che WP non faccia gli avvisi come FB).
    Per quanto riguarda la tua “fantasia”, ti ringrazio per la considerazione, ma forse mi stai sopravvalutando. Sono un semplice amante della cosmologia e non un astrofisico. Comunque accetto sempre le sfide specie con me stesso.
    Posso dire che per il brevissimo tempo della durata della inflazione (100.000 anni) la radiazione era effettivamente l’unica componente dominante dell’Universo. Nient’altro.
    In questo intervallo di tempo l’universo sarebbe stato capace di moltiplicare il fattore di scala cosmico, cioè la distanza che separa due qualsiasi punti (galassie) dell’Universo, di un fattore superiore a 10^30 volte (10 elevato alla trentesima potenza), producendo un contemporaneo raffreddamento della materia primordiale, una pressoché totale scomparsa delle fluttuazioni di materia eventualmente presenti nella fase anteriore.
    Solo successivamente con la composizione della materia le 4 forze fondamentali della natura si sono liberate e credo con esse la forza oscura.
    Ovviamente tutto questo è frutto delle mie modeste conoscenze e … supposizioni.
    E spesso suppongo … bene😆
    Ciao

    Mi piace

  7. MARGHIAN ha detto:

    “E spesso suppongo … bene “. Vedo. Ho letto il commento con interesse- come sempre-.
    La mia “fantasia” aveva anche un certo back groud “nozionistico”. Avevo letto delle “vere e proprie ere che si sono succedute in pochi istanti, “era della radiazione, “era di GUT”, “era dei quarks” e cosi’ via di seguito. Si’, le quattro forze fondamenali si sono “liberate”, alcuni dicono “differenzziate” (per “gestire” un universo via via piu’ complesso).
    Si’, ieri era il mio compleanno. Sessantadue anni. Ciao.

    Marghian

    Mi piace

  8. MARGHIAN ha detto:

    Ah, “(dispiace che WP non faccia gli avvisi come FB).”. Anche Google li fa. Nella pagina di Google mi sono visto l’immagine di una torta. Poggiando il puntatore del mouse sull’imagine, “buon compleanno Marghian”..Riiescono a beccare il tuo computer, pazzesco.

    Mi piace

    • bruce ha detto:

      E’ capitato anche a me su Google, perchè ho un profilo su Google+.
      Se anche tu hai fatto una sottoscrizione automaticamente sei schedato e la notifica ti arriva in automatico.
      62 anni, cavolo ti facevo più vecchio😆 Scherzo. Cosa dire che io ne ho 70.
      Ciao

      Mi piace

Il tuo commento

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...