Il tempo – 3) il tempo prima del tempo

Senza dubbio Einstein ha stravolto il concetto del tempo come noi ce lo immaginavamo, spogliandolo da ogni concetto metafisico e dandogli un significato tutto fisico. Un tempo che varia da luogo a luogo, tempo che viene distorto dalla gravità esercitata dalle masse.

Insomma quello che pensavamo di sapere sul tempo non è più valido quando si mette il naso fuori dal quotidiano.
Sistemi di riferimenti diversi, la insuperabilità della velocità della luce e la presenza dei campi gravitazionali influenzano e distorcono lo spazio ed il tempo. Avvicinandoci a grandi masse o viaggiando alla velocità della luce il tempo rallenta quasi a fermarsi.

Si fa fatica a pensarlo, vero? Ma è così. Così dicono le formule che sono state confermate da osservazioni dirette.
Non contenti, i fisici nucleari si spingono oltre e complicano maledettamente le cose. Vanno a cercare lo spazio-tempo nell’infinitamente piccolo, regno delle particelle sub-atomiche, per dare un senso alla gravità che governa il mondo macroscopico di cui non si conosce l’origine ed i suoi meccanismi.
E fare così un dispetto ad Einstein.

Ma involontariamente si ficcano nei guai. Iniziano i guai perché questa è materia della meccanica quantistica dove il suo mondo è dominato dalla incertezza. Dal caos. Un ribollire indistinto. E soprattutto dove nessuno ha le idee chiare, chechè se ne dica.

quantum

Ora, l’universo nella sua fase pre-Big Bang nella quale era semplicemente un punto indefinibile, se ci pensate bene (così dicono i teorici delle particelle) può essere assimilato al mondo microscopico che è soggetto alla meccanica quantistica. E nemmeno a farla apposta, nel tentativo di chiarire le cose, le cose si complicano strada facendo.

Gli autori principali di questo guazzabuglio sono una generazione di fisici geniali: Niels Bohr, che ha stravolto la concezione del modello atomico, Max Planck con le sue scale a livello subatomiche e l’introduzione dei quanti (pacchetti) di energia, Louis de Broglie che per la prima volta introduce il concetto di particella associata ad una onda, Werner Heisenberg con il suo principio di indeterminazione di una particella, Wolfgang Pauli che introdusse il principio di esclusione secondo il quale particelle con lo stesso spin (rotazione) non possono occupare lo stesso livello di energia.

Queste cose che sembrano incomprensibili, in realtà hanno stravolto la fisica, aprendo un nuovo mondo nel modo di concepire la materia, le particelle.

Non crediate ora che vi sto a raccontare tutto. Quindi non andate via. La faccio breve, anzi brevissima. Solo qualche riferimento a Planck che ha conseguenze fondamentali sul nostro ragionamento.

Secondo la teoria del Big Bang, il cosmo che osserviamo attualmente si sarebbe sviluppato da strutture di dimensioni infinitamente piccole. Inferiori alla lunghezza di Planck (pari a 1.616*10-35 metri) secondo la meccanica quantistica. Ma a queste scale le leggi della meccanica quantistica che descrivono lo spazio-tempo non sono più valide. Tutto è una schiuma quantica in agitazione.

Soltanto a titolo di informazione voglio sfatare un mito che però nulla cambia nel ragionamento. Il significato fisico della lunghezza di Planck non è ancora chiaro.
Poiché la lunghezza di Planck è l’unica lunghezza che si può costruire a partire dalle costanti c, G, (velocità della luce e gravità universale) attraverso una analisi dimensionale, si può pensare che lunghezze con un significato fisico importante in gravità quantistica siano riconducibili alla lunghezza di Planck.

Contrariamente a quanto si può leggere solitamente su riviste divulgative non esiste ancora la prova che le distanze nelle strutture dello spazio-tempo siano quantizzate in unità di lunghezze di Planck. In alcune teorie la lunghezza di Planck è semplicemente la scala alla quale la struttura dello spazio-tempo diventa dominata da effetti quantistici dandogli una struttura a schiuma. Nella teoria delle stringhe la lunghezza di Planck è la più piccola lunghezza che può assumerne la stringa aperta o il più piccolo diametro di una stringa chiusa. Altre teorie non predicono questi effetti.

Detto questo, tanto per chiarire che nella meccanica quantistica nulla è dato per certo, andiamo avanti.

Si ammette generalmente che la teoria classica sia applicabile a tempi successivi al tempo di Planck (5,4 * 10-44 secondi), e quindi ha senso chiedersi quali fossero le proprietà dell’universo solo immediatamente dopo il tempo di Planck; quelle cioè che vengono chiamate condizioni iniziali nel Modello Standard.
Da questo si evince che è impossibile sapere qualcosa dello spazio-tempo prima del Big Bang. Impossibile andare oltre, perché per volumi inferiori al volume di Planck (4,22419 × 10−105 m³) c’è solo caos, un ribollire di schiuma quantica.
Insomma, se non lo avete capito, ci sarebbero delle condizioni minime di lunghezza, volume e tempo, chiamate costanti di Planck che determinano una specie di frontiera oltre la quale le leggi fisiche non esistono.
Un bel guaio. Quindi, tutto come prima, non sapremmo mai quando è nato il tempo e quali legge lo governano. Un buco nell’acqua.

Non la pensa così Ivan Agullo e colleghi della Pennsylvania State University a University Park. Per loro basta dire che il Big Bang non è l’origine dell’universo, saltando di colpo così il problema.
Come? Semplice, affermando che il Big Bang come punto di singolarità non era in realtà un punto di singolarità. Ed ecco che nasce la teoria del bounce, ovvero del “rimbalzo”, un momento in cui le varie quantità fisiche raggiungono il loro massimo valore per poi iniziare a decrescere ma senza concentrarsi in un punto a densità e temperatura infinita.

In definitiva, al posto del Big Bang possiamo parlare di un Big Bounce dal momento in cui la temperatura dell’universo avrebbe raggiunto il suo valore massimo, ma “finito”. In queste condizioni vengono superate le difficoltà dovute alla lunghezza di Planck. Le fluttuazioni quantistiche all’origine delle disomogeneità dell’universo si sono verificate in una geometria dello spazio-tempo quantizzata in una fase prossima al rimbalzo, in un volume di Planck (ovvero, in un cubo con lato pari alla lunghezza di Planck).

Questa teoria è ancora in fase di sviluppo e per ora nulla si sa su cosa ci fosse in quel volume.
E risiamo ancora una volta al punto di partenza.

Non esattamente, però. Della teoria del Big Bang, quella attualmente accettata, non tutto è da buttare a mare, specialmente il cosiddetto periodo della “inflazione”, un periodo che ha preceduto il Big Bang, che ha dato risposta a molte domande alle quali il Big Bang non sapeva dare. Per esempio la distribuzione delle galassie nell’universo. Quindi il successivo raffreddamento dell’universo e dei “grumi” di maggiore densità con la conseguente nascita della materia, dello spazio e del tempo.

Allora andiamo a vedere cosa è successo.

IL TEMPO PRIMA DEL TEMPO

Se esiste un “pre-Big Bang” da qui si deduce un fatto importante. Il Big Bang del vecchio modello viene così spostato al momento in cui termina l’inflazione. Un periodo molto breve, ma molto significativo. Quello che è successo prima dell’inflazione è ancora oggetto di ricerca: non si ha molto per il momento, anche perché l’inflazione ha la caratteristica di nascondere in modo efficace tutto ciò che era avvenuto precedentemente. L’unica cosa che possiamo fare per ora è cercare di capire cosa è successo durante il periodo della inflazione.

L’idea di base dell’inflazione, secondo i fisici teorici, è che prima dell’inizio del Big Bang, ma dopo il tempo di Planck (5,4 * 10-44 secondi), l’universo si sia trovato in uno stato quantico e che in esso abbia luogo un’espansione esponenziale. In pratica, a causa dell’espansione esponenziale una piccola porzione dell’universo quindi con dimensioni della lunghezza di Plank (circa 10-33 centimetri) iniziato 10–35 secondi dopo la nascita dell’Universo e durato intorno ai 10–36 secondi, 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 1040 volte (1 seguito da 40 zeri).

Alcuni fisici teorici ritengono più importante un altro fattore, ovvero la densità critica dell’universo primordiale (5*10-30 g/m3). È possibile mostrare che, se nei primissimi istanti di vita l’universo avesse avuto una densità superiore a quella critica anche solo di una parte su 1060 (1000…00; 1 seguito da 60 zeri!), la gravità avrebbe rapidamente prevalso e l’universo si sarebbe richiuso in pochi anni e non avrebbe potuto sopravvivere per 13,7 miliardi di anni, come invece sappiamo. Se d’altra parte la densità fosse stata inferiore a quella critica per una parte su 1060, l’universo si sarebbe espanso così rapidamente da apparire sostanzialmente vuoto e il gas iniziale non avrebbe fatto in tempo a “raggrumarsi” in galassie, stelle e pianeti. Per ottenere un universo quale noi lo conosciamo è dunque necessario che la sua densità sia proprio quella critica.
Questa evenienza non ha spiegazione nel modello standard di Big Bang, e viene vista come una singolare “casualità”.

Tutto bello, direte voi, ma rimane da capire cosa è successo allo spazio-tempo durante questo attimo in cui è durato il periodo dell’inflazione.
Bene, se non avete le scatole piene di questa storia andiamo avanti, altrimenti vado avanti lo stesso e poi conto i sopravvissuti.

big-bang

Era di Planck.

Nessuna delle attuali teorie fisiche può descrivere correttamente cosa sia accaduto in questa era. Le quattro forze fondamentali sono forse unificate in una sola forza fondamentale.

Era pre-inflazionaria

Questa era durò 1 decimiliardesimo di miliardesimo di yoctosecondo (10-43 secondi), ossia 0,0000000000000000000000000000000000000000001 secondi dopo il Big Bang. Le forze fondamentali, eccetto la gravità, erano unite in una sola “superforza” costituita dalla forza elettromagnetica e dalle forze nucleari debole e forte. Il suo diametro era nullo, mentre la temperatura è stimata in 1030 gradi Kelvin. Per i precisini dico che lo yoctosecondo rappresenta 10−24 parti di un secondo. Ha per simbolo ys. Un ys corrisponde esattamente a un milionesimo di trilionesimo di secondo (otto volte mille secondi).

Era dell’inflazione

L’era della inflazione durò 1 centimiliardesimo di yoctosecondo (10-35 secondi) dal Big Bang. Le oscillazioni dell’inflazione diedero origine ad una rapida ma drastica espansione dell’Universo portandola ad una dimensione di un diametro pari a 10-26 metri e una temperatura di 1027 K, pari ad un miliardo di miliardi di miliardi di °C L’energia liberata dalle vibrazioni diede origine a coppie particella-antiparticella che si annichilirono istantaneamente. Non è escluso che le vibrazioni potrebbero aver portato ad un leggero eccesso di particelle rispetto alle antiparticelle, eccesso responsabile della materia presente nell’Universo attuale.

Era elettrodebole

L’universo assume dimensioni a noi più comprensibili: 10 metri dopo un tempo di 10-32 secondi, ovvero di un centimilionesimo di yoctosecondo. In questa era il campo di Higgs produce i gluoni, ovvero particelle con massa e carica nulla, che tengono legate le particelle e coppie di quark e anti-quark.

Fine dell’era elettrodebole

L’era elettrodebole durò circa 10-27 secondi (mille yoctosecondi), il diametro dell’universo raggiunse i 1012 metri (un miliardo di chilometri) ad una temperatura di 1015 K (pari ad un milione di miliardi di gradi Celsius). La sua fine fu caratterizzata dalla separazione della forza elettrodebole in interazione debole ed elettromagnetica, Ovvero conseguì l’assunzione di massa dei bosoni deboli W e Z, (mediatori delle forze deboli), dei quark e dei gluoni (elettroni, muoni, tauoni, neutrini) che mediano le forze forti.

Era degli adroni

Cosa sono gli adroni? Faccio una spiegazione terra terra. Come gli elefanti, che sono animali sociali, i quark vivono solo insieme ad altri quark. I singoli quark hanno cariche elettriche frazionarie. Ma queste cariche frazionarie non sono mai state osservate direttamente perché i quark non vanno mai in giro da soli; invece, li trovi in gruppi a formare delle particelle composte, chiamate “adroni”. La somma delle cariche elettriche dei quark che compongono un adrone è sempre un numero intero. Mentre ogni quark ha una carica di colore (campo di forza), gli adroni sono neutri di colore. Ci sono due classi di adroni: i barioni e i mesoni. I primi sono gli adroni composti da tre quark, i secondi contengono un quark e un antiquark.

Lo so che tutto questo vi interessa relativamente poco, ma serve a capire come si è formata la materia. A chi interessa.
Bene, capito questo, l’era degli adroni è caratterizzata dall’aumento importante del suo diametro (100 miliardi di chilometri), la graduale diminuzione della temperatura (1013 K, pari a circa 10.000 miliardi di gradi Celsius), avvenuto in un 1 microsecondo (10-6 secondi, un milionesimo di secondo). L’energia termica divenne sufficientemente bassa da consentire l’interazione fra quark mediante la forza forte. I quark e gli antiquark si legarono così a formare i primi adroni.

Era dei leptoni

Anche qui spieghiamo cosa sono i leptoni. Sono il primo tipo di particelle materiali. Ci sono sei leptoni, dei quali tre hanno carica elettrica e tre no. Il leptone carico più conosciuto è l’elettrone. Attualmente, non abbiamo alcuna prova sperimentale che i leptoni abbiano una struttura interna, nè una dimensione.

Arrivati a questo punto della storia dell’universo la temperatura è di circa 1 trilione di gradi ed una diametro non definibile. Si pensa che 1 secondo dopo il Big-Bang: la temperatura è di 10 miliardi di gradi Celsius. 100 secondi dopo il Big-Bang: la temperatura è di 1 miliardo di gradi.

Era della nucleosintesi

100 secondi dopo il Big Bang l’universo raggiunge la dimensione di più di 1000 miliardi di chilometri, ed una temperatura di 1010 kelvin. L’energia si abbassò tanto da formarsi i primi nuclei di elio-4 e di deuterio.

Era dell’opacità

Diametro dell’Universo: fra 10 e 10.000 anni luce Temperatura: 108 kelvin Tempo dopo il Big Bang: 200 secondi. La temperatura di questa epoca calò abbastanza da permettere la manifestazione dell’interazione elettromagnetica. In quest’era si ebbe la formazione dei primi atomi, soprattutto di idrogeno, elio, litio ed isotopi dell’idrogeno.

Era della materia (Universo attuale)

Diametro dell’Universo: 100 milioni di anni luce Temperatura: 3000 kelvin Tempo dopo il Big Bang: 380 000 anni Qui finisce l’era della inflazione ed inizia l’universo attuale. E’ l’era della materia. Quella che vediamo da 13,8 miliardi di anni.

Domanda: che fine ha fatto il nostro “tempo”, lo spazio-tempo?
Bene, da questa lunga chiacchierata mi sono fatto una personale idea. Una idea fisica ed una idea “umana”. Di certo il tempo ha avuto inizio dal Big Bang o poco prima o poco dopo, secondo le opinioni. La fisica ce lo descrive come una freccia. Ovvero di una dimensione che è strettamente legata ad altre che scorre in un’unica direzione: va in avanti e non può tornare indietro.
Tutte quelle teorie degli spazi-tempi chiusi e ritorni al passato sono solo buone esercitazioni matematiche conseguenti ad una visione estrapolata della relatività generale di Einstein. La gravità quantistica è  in fase di sviluppo con modesti progressi significativi dopo i primi momenti di entusiasmo per la sua stessa impenetrabilità.

Per ora ci teniamo stretto Einstein e il suo spazio-tempo. Ed aspettiamo.
Poi c’è il tempo di tutti i nostri giorni. Il tempo bello, quello brutto, nuvoloso, grigio, sereno, i piaceri, i dispiaceri, che fanno del tempo una concezione del tutto personale e di durata in relazione agli stessi eventi. L’orologio che scandisce il nostro tempo serve solo per confinare le nostre azioni, serve per svegliarsi la mattina e non andare in ritardo al lavoro, per gli appuntamenti, per prendere il treno o l’aereo.

Poi c’è un tempo tutto al femminile. Per le donne il tempo ha una extra dimensione. Fare aspettare il proprio ragazzo mezz’ora agli appuntamenti, per loro sono solo due minuti (a conferma della bontà della teoria di Einstein).
E così, con un po’ di buon umorismo finale siamo arrivati alla fine di questa lunga e forse noiosa chiacchierata. Ora mi domando se almeno avete capito qualcosa. Siccome non sento risposte allora siamo rimasti solo io e il mio cane. Anzi solo io, il mio cane dorme e forse sogna ricette con crocchette di manzo e pollo. O mi sbaglio?


Informazioni su bruce

Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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42 risposte a Il tempo – 3) il tempo prima del tempo

  1. Rebecca Antolini ha detto:

    Ciao Silvano me lo leggo quando fa di meno di 30 in casa… con sto caldo cosi non capisco nulla un saluto toprno più tardi Pif♡

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    • bruce ha detto:

      Appena uscito, solo per far fare i bisogni a Bleff, comprare il pane e già rientrato.
      Per leggere il post ti consiglio prima una doccia fredda. Poi, siediti tranquilla (lontano dai pasti), un boccale di buona birra, e leggi lentamente in modo che vada lentamente in testa (l’articolo)🙂 e sopratutto non fumare che annebbia la mente. Se lo capisce la casalinga di Torino lo può capire anche quella di Verona🙂

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      • Rebecca Antolini ha detto:

        ahahahahah….. NON FUMO😛 … NON bevo la birra… e me lo leggo con calma nelle prime ore del alba quando ho la testa libera😉

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        • MARGHIAN ha detto:

          Io si, fumo – nessuno e’ senza peccato…🙂
          Rebe’, ma non e’ che l’universo sia..il creatore che si fuma il sigaro, e la Terra essere un granello di questo fumo?😆
          Scherzi a parte, una volta mi venne da pensare, guardando proprio il fumo della sigaretta: “l’universo, per Dio, sarebbe come per me vedere questo fumo: immenso, ma piccolo, rispetto ad una immensita’ piu’ grande e che lo contiene. Infatti i fisici pensano anceh questo: l’univesro contenuto in uno spazio-tempo piu’ ampio (teoria del multiverso e e simili), ciao🙂

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          • Rebecca Antolini ha detto:

            Ciao Marghian, io uando mi immaginao Dio, mi immagiono un essere molto intelligente e saggio… ovviamente un genio, un matematico.. ma quando guardo la situazione qui su questa terra.. e per Dio questo pianete solo un pò di fumo una sigaretta… secondo me lui ci ha abbandonato …. lui ne ha di tempo per fare qualcosa di meglio di noi

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    • bruce ha detto:

      Rebecca, allora hai letto? Si o no?
      Guarda che ti interrogo.🙂

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  2. MARGHIAN ha detto:

    Le “ere” cosmologiche. Periodi di frazioni di secondo che hanno dato luogo appunto a delle vere e proprie ere. Ora mi rileggo il tutto, a presto ciao.

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  3. Num3ri ha detto:

    Bell’articolo! Fatto bene!

    Però……

    …c’è una cosa che non ho mai capito nelle teorie sulle dimensioni dell’universo e sullo stesso in generale. ( fosse solo una, ma vabbene, comiciamo con una, per il resto c’è tempo )

    Le misure delle dimensioni dell’universo vengono fatte dall’interno dello stesso ( se non sbaglio ) visto che nessuno fino ad ora è riuscito a farne al di fuori. Anzi, credo che nessuno abbia le idee chiare neanche su cosa possa esserci al di fuori, come pure all’interno dei buchi neri.

    I fisici spiegano l’aumento delle dimensioni dell’universo – nello spazio 4 dimensionale standard – dicendo che lo spazio stesso si stira. Per far capire come questo sia possibile fanno l’esempio di un palloncino ( l’universo ) con disegnate sopra delle macchioline nere ( le galassie ) e poi soffiandoci dentro fanno vededere che e’ lo spazio stesso all allargarsi in maniera isotropa ( omogenea ) in tutte le direzioni.

    Fino a qui tutto ok.
    Facciamo un respiro profondo che qui cominciano le cose “dure da capire”🙂

    Devo precisare però che, in questo modello, l’universo noto non è tutto il palloncino, ma solo la superficie dello stesso.😉

    Dunque, a parte il fatto che la osservazione fatta di questo modello è fatta dall’esterno dello stesso ( con un metro tenuto in mano dal fisico ) e non dall’interno ( es, disegnando un metro sulla superficie dello stesso ), il modello stesso è un modello ridotto: ha una dimensione spaziale in meno del fenomeno reale che vorrebbe spiegare..

    Se si dilata l’universo ( palloncino ) allora si dilata nella stessa maniera anche il metro contenuto in esso ( disegnato sulla superficie ), o sbaglio ? L’effetto doppler ( red shift ) indica solo che la velocità delle galassie aumenta omogeneamente all’aumentare della distanza. Il fatto che sia omogeneo indica che non c’e’ centro o che ( divinamente ) siamo al centro dell’universo.

    E qui mi fermo perché già qualcosa non mi torna, e prima di avventurarmi in chissà quali parti fantastici della mia perversa immaginazione (dimensioni superiori, effetti particolari, chissà quali allucinazioni) preferisco fare un respiro profondo e chiedere:

    “Nei modelli si fanno misure come se si fosse all’esterno dell’universo, mentre invece le misure vengono fatte all’interno, e quindi viziate da tutti gli effetti della dilatazione dell’universo stesso, della materia “chiara” ed “oscura” presente nello stesso e del tempo che scorre. Nessuno si era mai accorto della incompletezza, per non dire inconguenza, di questa spiegazione?” ma soprattutto “Chi può fornirci spiegazione migliore?”

    Aiuto!!! Forse mi sono cacciato in un grosso loop mentale!

    Qualcuno ha una aspirina ?🙂

    Ps: Bruce, hai notato che con la gravità quantistica non solo si va oltre la singolarità iniziale, ma si può anche quantificare in maniera FINITA quello che accade all’interno dei Black Holes ?😉
    Secondo me, con questi discorsi, ci stiamo infognando in una bella gatta da pelare :p

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    • MARGHIAN ha detto:

      “…Le misure delle dimensioni dell’universo vengono fatte dall’interno dello stesso ( se non sbaglio ) visto che nessuno fino ad ora è riuscito a farne al di fuori. Anzi, credo che nessuno abbia le idee chiare neanche su cosa possa esserci al di fuori, come pure all’interno dei buchi neri..”. Troppo forte. La superficie del palloncino si allarga perche’ si espande cio’ che sta dentro questa superficie. Dentro il palloncino- universo ci stanno: le dimensioni nascoste? L’energia oscura (che fa espandere l’universo)? E quali son le paerticelle costituenti l’eneria oscura, se ce ne sono? O ci sono cose che dobbiamo ancora scoprire, ed a ci dobbiamo ancora dare un nome? Ciao.

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  4. bruce ha detto:

    Ciao ragazzi, visto che ci sto, allora vi confondo le idee ancora di più.
    Ovviamente parto da quello che ho capito. Poco, ma da quel poco mi piace raccontarlo dall’inizio, come sempre altrimenti perdo il filo del discorso.
    .
    C’è stato un scoppio, ma che non è stato proprio uno scoppio. E’ stato un espandersi del volume di Planck primordiale in maniera prima esponenziale (inflazione) e poi in maniera lineare secondo la legge di Hubble.
    Giusto?
    Ora questo volume, l’universo, ha cominciato ad “allargarsi” in maniera proporzionale in qualsiasi direzione. Qualcuno ha paragonato l’universo ad un panettone che lievitando mantiene la stessa proporzione tra le uvette mentre lievita.

    Secondo questo concetto l’universo sarebbe di forma sferica. Il suo raggio?
    La radiazione di fondo dice che esso proviene da tutte le parti. Dall’alto, dal basso, da tutti i lati. E la sua dimensione sarebbe proprio di 13,8 miliardi di anni.

    Ma questo è solo l’universo visibile. Sappiamo infatti che c’è l’altro universo, quello generato dalla espansione dell’inflazione di un fattore di 10 elevato alla 40 esima potenza. Ovvero c’è un universo che non vedremo mai forse 40 volte maggiore di quello visibile. Forse fatto di antimateria.

    Ma non è finita. C’è dell’altro.
    Nel ragionare sulla fine dell’universo si è quasi tutti d’accordo (i fisici) che l’universo abbia proprio il valore della densità critica (omega uguale ad uno). Questo significa che l’universo è …. piatto.
    Un bel … casino.
    Ciaoooooooooooo.

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  5. MARGHIAN ha detto:

    Se l’universo e’ “piatto” allora non ha piu’ senso una teoria che girava anni fa, e che sosteneva (non so quanti fossero i sostenitori) che l’universo sarebbe, addirittura, un buco nero. Il il famoso ” raggio di schwarzschild”, per l’universo, coinciderebbe proprio con il raggio dell’univeso stesso. Un universo buco nero sarebbe appunto un universo chiuso. Ciao.

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    • bruce ha detto:

      Questa secondo me è la più fantasiosa mai sentita🙂

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      • MARGHIAN ha detto:

        Fantasiosa, e’ vero. Eppure non e’ mia (sai, le mie fantasiose intuizioni come quella “mi sa che l’universo, si espande,collassa e si espande di nuovo, in un ciclo infinito..). Ciao.

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        • Num3ri ha detto:

          Che io sappia anche Stephen Hawking ad una conferenza ha accennato ad una idea simile.🙂

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          • MARGHIAN ha detto:

            Ciao, Num3ri. Questa idea, chiaramente solo una idea, di un universo che sarebbe come un buco nero, va vista nel contesto di un’ altra fantasiosa idea. In una rivista scientifica- non parascientifica- lessi di una teoria dei tanti “universi isola”, dislocati in uno spaziotempo “piu’ ampio”, cosi’ come nel nostro spaziotempo sono dislocate le singole galassie, o le singole stelle. Il nostro universo sarebbe, sempre secondo chi ha formulato queta teoria- ricordo vagamente un nome o cognome che suona piu’ o meno “pavlov”-, uno di questi universi isola. E l’universo potrebbe essere, sempre stando in linea con questa idea, come un buco nero, supponendo che abbia massa sufficiente a non far uscire la luce oltre un certo raggio (l’orizzonte degli eventi ) eccetera. Ora ricordo il titolo dell’articolo: “che cosa c’e oltre le colonne d’Ercole dell’universo?”. Con tanto di illustrazioni, ovviamente di fantasia. Delle bolle indicate “universo”, “altro universo”. Perdonatemi qualche eventuale imprecisione , lessi l’articolo piu’ di 20 anni fa. Ciao.

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        • bruce ha detto:

          Ciao marghian, mi riferivo all’universo “buco nero”.
          La idea, quella del rimbalzo dell’universo è la teoria a cui ho fatto riferimento più volte in questi post. Forse non sei stato attento🙂🙂 come la nostra casalinga di Verona.

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          • MARGHIAN ha detto:

            Eh, no, sono stato attentissimo. Ma non e’ questione di attenzione, non ci siamo capiti- reciprocamente-. Io, nell’esporre la teorria fantasiosa mi riferivo proprio all’idea formulata da qualce scienziato di un universo buco nero (dal quale percio’ non potremmo mai uscire).

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  6. bruce ha detto:

    Sinceramente è la prima volta che sento di questa teoria, ma forse sto perdendo colpi, non sono così aggiornato sulle ultime fantasiose teorie. O quanto meno non ricevo aggiornamenti a tale proposito dai siti dai quali ricevo le newsletter.
    Allora ho scritto su Google: universo buco nero. Non ho trovato nulla.
    Su Wikipedia, nulla.
    Ho cercato su Le Scienze, niente.
    Niente anche su The Astrophysical Journal.
    Sul sito dell’istituto nazionale di astrofisica, niente di nuovo.
    Ho provato più in basso, Focus, roba già conosciuta.
    Ho cercato anche Pavlov, sono tutti giocatori di calcio.
    Allora mi sono arreso. Ma faccio un considerazione.

    Un universo buco nero (dal quale percio’ non potremmo mai uscire), come dici, mi pare una presa in giro. Un universo ha senso solo quando è reale come il nostro per esempio.
    Sinceramente faccio fatica a capire da dove esce questa teoria. Dalla teoria dei buchi neri? Quale?
    Sappiamo poco dei buchi neri e ogni teoria anche la più fantasiosa è legittima, tanto nessuno può contestarla.
    Si ipotizza che il nostro stesso universo derivi da un buco nero, ovvero dal collasso del nostro universo per generare un nuovo universo, ma la validità di tale teoria è sotto esame per via della densità critica dell’universo.
    L’universo buco nero così inteso è già stato superato dalla “ultima” teoria più verosimile del Big Bounce, ovvero il nostro universo non è altro che la continuità di un universo precedente che non è passato da un punto di singolarità, (e un buco nero è un punto di singolarità).
    Ho letto anche di una teoria sempre sui buchi neri di un certo fisico (ho visto tra i miei appunti) dottor Poplawski che dice che la materia all’interno di un buco nero raggiunge un punto in cui non può essere compattata oltre. Questo “seme” potrebbe essere incredibilmente piccolo, ma avere il peso di miliardi di Soli. A differenza di una singolarità, però, è un universo in miniatura. (Anche il nostro universo nell’attimo prima del Big Bang era un universo in miniatura, mia osservazione). Come vedi è anche questa una delle tante teorie atte a superare il punto di singolarità del Big Bang, niente di nuovo.
    Se poi vogliamo dare credito a tutte le teorie para-scientifiche vecchie e nuove, allora non parliamo di astrofisica, ma di cucina o di musica.

    Ad ogni modo ricordo che i buchi neri esistono in ogni galassia ed emettono radiazione. Non mi pare che qualcuno abbia detto e visto che da questi buchi neri siano usciti altri universi. Se così fosse ora ci dovremmo trovare tanti universi quanti emessi da ogni buco nero.
    Poi ci sono buchi neri medi e mini buchi neri (quelli che si ipotizzano che si possano creare negli acceleratori), anche a livello di dimensioni di particelle subatomiche. Da lì ovviamente uscirebbero mini universi?
    Boh!
    Mi piacerebbe dare uno sguardo a tale teoria.
    Dolce notte

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    • MARGHIAN ha detto:

      Normale che non abbia trovato “pavlov”. Io stesso ho scritto di aver letto un articolo piu’ di vent’anni fa ricordare vagamente un nome, od un cognome che suonava piu’ o meno “pavlov”. Ieri anche io per curiosità ho guardato qualcosa. Una pagina web nomina un tale Poplawski. Difficile dire che sia la stessa persona. Comunque, nel sito c’e scritto tra le altre cose: “Ogni buco nero è una porta verso un altro universo, e il nostro universo si è formato all’interno di un buco nero presente in un universo più grande. Uno sguardo alla teoria affascinante (e per ora indimostrabile) del fisico Nikodem Poplawski”.
      Sotto, a fine pagina, c’e scritto questo:
      “E che dire di tutti noi, qui nel nostro universo? Potremmo essere il prodotto di un altro universo più anziano. Chiamatelo pure il nostro universo madre. Il seme di questo universo madre, forgiato all’interno di un buco nero, può aver avuto il suo Big Bounce 13,8 miliardi anni fa, e anche se il nostro universo è in rapida espansione da allora, potremmo ugualmente essere ancora nascosti dietro l’orizzonte degli eventi di un qualche buco nero”.
      Non e’ che io dia poi credito a questa teoria dell’universo buco nero. L’ho citata a titolo di curiosità.
      Ah, Il link e’ questo: http://www.nationalgeographic.it/scienza/spazio/2014/02/19/news/viviamo_al_di_l_di_un_buco_nero_-2018575/?refresh_ce
      Ciao.

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      • MARGHIAN ha detto:

        “..aver letto un articolo piu’ di vent’anni fa ricordare vagamente un nome..”-” ..e di ricordare vagamente un nome..”.

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      • bruce ha detto:

        E’ lo stesso di cui ha parlato io. Niente di nuovo.
        Ciao

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        • MARGHIAN ha detto:

          Infatti, mentre leggevo ci pensavo (“può aver avuto il suo Big Bounce 13,8 miliardi anni fa,.” eccetera). Se qualcuno ha considerato l’universo alla stregua di un buco nero, con frasi tipo “potremmo essere ancora nascosti dietro l’orizzonte degli eventi di un qualche buco nero..”.lo avra’ fatto considerando comunque le dovute differenzze, magari solo in rapporto all’idea di un universo chiuso. Ciao.

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  7. bruce ha detto:

    Ciao marghian oggi ho letto quest’altra notizia.
    Il telescopio spaziale Hubble della Nasa ha rilevato una stratosfera, uno degli strati principali dell’atmosfera terrestre, su un pianeta extrasolare massiccio e ardente conosciuto come WASP-33b. L’articolo apparirà nel numero di giugno del Astrophysical Journal (che visito perioticamente).
    Qual’è la notizia? WASP-33b è a 380 anni luce.
    Ma come? non si era detto che Hubble fotografava solo nebulose a milioni di anni luce?
    Boh!

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    • MARGHIAN ha detto:

      E daje, con questi errori…
      ^Evientemente, Hubble e’ capace anche di osservazioni di oggetti “fermi” e “vicini”. Se cosi’ e’, tanto meglio. La stratosfera di un pianeta extrasolare. Caspita, chissa’ quante cose si scopriranno, in futuro, con strumenti piu’ potenti che verranno messi a punto. Ciao.

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  8. giovannicagnano ha detto:

    Ciao Bruce,
    il 5 giugno era il mio compleanno e questo é stato il regalo piú bello che tu potessi farmi😀 Credo dovró leggere il post almeno un altro paio di volte per digerirne tutti i concetti, attualmente li mio cervello é come quella schiuma indefinita a cui accenni.
    Anche se avevo sentito parlare della costante di Planck non ne avevo capito l’importanza. Praticamente viene considerata come il pezzettino di lego piú piccolo usato per costruire l’intero universo!? A tal proposito ti segnalo una cosa, quando dici ” ….lunghezza di Plank (circa 10 *10-33 centimetri)” quel 10*10-33 non sarebbe uguale ad un smeplice 10 elevato a -32? Magari sto dicendo un enorme cavolata, nel caso perdonami, sono a digiuno di matematica dai tempi del liceo.

    Come al solito concludo facendoti i complimenti per la tua abilitá nel trattare temi di questa difficoltá. Se per te va bene proporró agli altri admin di linkare uno dei tuoi articoli su Missione Scienza🙂

    Buonagiornata e a presto!
    Giovanni

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    • bruce ha detto:

      Hai ragione te Giovanni, è stato un mio errore, ora vado a correggere, per quante volte leggi qualcosa scappa sempre.
      Comunque grazie per i complimenti e per quanto riguarda la lunghezza di Planck è come tu l’hai descritta. Ma come ho detto il significato fisico ancora è sfuggente.
      Per me va benissimo di linkare i miei articoli, anzi mi fa piacere. Quindi ti ringrazio in anticipo.
      Buona giornata

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  9. gianni ha detto:

    ooooh quindi l’Universo e’ della nato, pardon e’ nato ed e’ nato perche’ la costante di Plack consente di definire istanti di vita passati che permettono di scandire teoricamente infinitesimi di tempo del tempo che ancora deve nascere o e’ gia’ nato anch’esso, il tempo, da li tutti i nati che dicevano ‘e’ nato il tempo’, il tempo e’ nato e con esso lo spazio anche che e’ nato con la massa, anzi no nel momento che si e’ definita la condizione per cui avesse corpo la massa essendo essa intimamente legata allo spazio- tempo nacque lo spazio tempo che pero’ era gia’ nato essendo gia’ stati scanditi infinitesimi di tempo di cui sopra ed anche di spazio nel corso dei quali era tutto un mix di ‘forze estreme’ e ‘dilatazioni varie ecompany.
    Quindi in pratica a chiarimento risulta at moment che l’universo e’ nato!, nulla togliendo alla mi nonna, ma chi l’ha partorito?
    l’Universo, gabbia della materia, buco nero esso stesso di se stesso, (verissimo!), cosi complesso e nel contempo semplice, direi un simpatico curioso…giocattolo! pero’ anche un po’ noioso…. Osservazione personale: .. mmm ..mi astengo!

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    • bruce ha detto:

      “…. ma chi l’ha partorito?…”
      Beh! basta dire a tua nonna che i fisici sono solo dei bambinoni adulti a cui piace giocare con idee strampalate, confondendo le idee a chi ce l’ha chiare e a tutti quelli che credono che l’originie di tutto, lo spazio, il tempo, la materia sono stati creati con un gran gioco di prestigio da un uomo (o donna) invisibile che non è mai nato/a e mai partorito/a e vive in un luogo senza spazio e tempo. It’s easier.

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      • gianni ha detto:

        > i miei commenti sono sempre un po critici e scherzosi, vogliono dire qualcosa ma in realta’ sono solo battute ‘sformulate’, (tanto per e a relax). Sicuro e’ che tutte le teorizzazioni formulate dal tempo della ‘mi nonna’, sempre piu’ precise e raffinate, danno un’idea molto precisa, chiara di come si sia formato l’Universo e non solo, e di tutto cio’ che contiene. Tali teorie sono talmente tante e ormai alla portata di tutti, (nb che quello che ieri era un tensoriale di LeviCivita o chi altri, oggi e’ di un Maple e del panettiere dietro l’angolo quindi..), che uno puo’ scegliere quella che piu’ gli si adatta, gli piace o che rispetta il proprio limite di astrazione. Forse in effetti un po’ tante, sembra quasi una caciara pseudo matematica di tutto, pero’ .. non guasta in effetti che aiuta al non sapere, diventando questo proprieta’ di ben pochi, ben lontani dalla .. caciara!.
        Secondo lei I fotoni ‘degradano’?

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        • bruce ha detto:

          Ciao gianni, tranquillo, ho capito e continuerò a capire. Ci mancherebbe altro. Anch’io faccio critica (in un mio articolo me la sono presa con Roger Penrose).
          Poi penso, però, che forse anche tua nonna e mia nonna, a quei tempi, erano bombardate da teorie che non capivano, ma che andavano diffondendosi. E’ sempre stato così dai tempi di Galileo e Newton in poi.
          La differenza stava nel fatto che la gente, allora, non capiva e continuava a non capire. O forse era più semplicemente conveniente non capire tanto erano state rimbambite da false “teorizzazioni non matematiche”. Ora “uno può scegliere quella che più gli si aggrada li piace o che rispetta il proprio limite di astrazione”. Non fa male alla salute.
          Tante teorie?
          Sono d’accordo che molti scienziati ci giocano, forse in cerca di notorietà o di soldi (ora va di moda scrivere libri). Ma non è peccato e “non ingannano nessuno”. I cialtroni si squalificano da soli col tempo, per essere poi messi nel cestino del dimenticatoio.
          I fotoni degradano?
          Dio muore?

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          • gianni ha detto:

            riguardo le speculazioni scientifiche, si in effetti sono di sempre, solo che oggi sono supportate da formalismi perfetti e al limite inconfutabili e quindi.. pericolose . Riguardo la domanda sui fotoni, non credo che Deus Maghina sia interessato ai fotoni e company, (tutto cio’ che e’, e’ gia’ e quindi non serve..its rubbish!), mi riferivo piu concretamente al Quantum Electrodynamic di Landau dal quale estrapolando quanto da photon-photon interaction, per un mare di fotoni, si avrebbe alla fine di complicata simulazione e calcolo un ‘degrado’ dei fotoni con distribuzione delle frequenze tendente ad una semplice esponenziale. Bah, era solo una curiosita’.

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          • bruce ha detto:

            “….photon-photon interaction …, quantum Electrodynamic … ”
            Ecco un’altra cosa che a mia nonna non gli avrebbe fregato un bel niente, tanto era impegnata a dare da mangiare ai suoi figli.
            Il mio cane invece che la sa lunga, perchè vive in un’altra epoca, mi dice che non c’è degrado dei fotoni, semplicemente non esistono per f=0 e la QED va a farsi friggere. Avrà ragione lui?

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          • giovanni martinelli ha detto:

            … la mi nonna (Pienza) andava di casino’ e dei figli non e’ che avesse grande attenzione, pero’ era simpatica e mi diceva che secondo Feinman era possibile e il coeff di interazione per quanto basso non e’ nullo e funzione dell’energia e stanno facendo oggi esperimenti interessanti per ‘concretizzare’ tale interazione. Da un certo punto di vista è una cosa importante che se vero che se un mare di fotoni ‘degrada’….

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          • bruce ha detto:

            La mia nonna, poverina, non era una intellettuale pari alla tua, era una contadina. Diceva che quelle che vanno ai casinò (le ho spiegato che non sono i bordelli) non possono essere delle brave mamme se poi perdono tempo anche ad ascoltare storie. Perdonala, era una all’antica.
            Il mio cane, invece, che ha acqua e cibo gratis, ha tempo per pensare. Direbbe che il decadimento prevede l’esistenza della massa. E’ quello che succede anche ai neutrini. Forse nel doppio decadimento beta. E se così fosse la presunta vita eterna dei fotoni sarebbe semi eterna. Cambia qualcosa?
            In realtà cambia qualcosa, gli dico, nella teoria di gauge, ma questa è un’altra storia.

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          • gianni ha detto:

            ecco vede siamo arrivati al nocciolo della questione, daltronde li ho messi nel discorso apposta: I fotoni hanno vita infinita, nel senso che non ‘invecchiano’, non hanno tempo, e allora quando sono ‘nati’? quale il loro tempo se NON hanno tempo?, (ovviamente e’ una provocazione kantiana) .. sicuro la gauge theory, che fa un grande sfoggio di tensori, Lie algebra etc e dai cui calcoli si hanno molte belle cose, , Higgs, neutrin mass, e questo al minimo. interessantissimo relax da underground. Comunque I fotoni degradano sicuro, a farla breve che se messi in mix di masse, si cedono volentieri ad esse e quindi a lungo andare…

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          • bruce ha detto:

            Lo so, sono tutte masturbazioni mentali da dare in pasto ai docenti universitari da raccontare a sprovveduti studenti, e argomenti fatti apposta per assegnare qualche nobel a fisici che non hanno nient’altro da fare nella vita. Lo dice sempre il mio cane.
            Sono contento della sua certezza del decadimento del fotone, magari sarebbe da specificare un po’ meglio. Fotoni che si ‘concedono volentieri ad altre masse’ forse per aggragarsi ad esse (credo) per poi degradarsi. Mi sembra un ragionamento un po’ contorto o mal spiegato.
            Comunque molto interessante: fotoni che messi in un mix di masse formano non si sa cosa per poi decadere. Ma poi come decadono? In che cosa? di nuovo in fotoni e mix di masse?
            Vabbè, vado a cercare su Phy.org.

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          • gianni ha detto:

            non voglio insistere sull’argomento tediandola ulteriormente, ma a chiarimento per ‘degrado’ non si intende necessariamente ad un decadimento ma .. degrado, variazione entropica di un sistema. Quindi e’ data una ‘sfera ‘ spazio-tempo ‘rigida’, (se poi espande ancora peggio) ‘entro’ la quale sono solo fotoni, metti secondo una unimodale, che ne esce considerando un coeff di interazione pur basso dopo una miliardata di anni? sempre una unimodale o una distribuzione di energie diversa? eppoi, includendo masse con le quali tali fotoni interagiscono piu’ diciamo regolarmente che altro ne esce?. Il quesito era solo questo. Un relax domenicale a speculazione.

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          • bruce ha detto:

            Tranquillo gianni, i tuoi spunti sono per me momenti di riflessione, anche se sono un tantinello perplesso per la mancanza di approfondimenti. C’è sempre da imparare, e poi non sono un astrofisico. Andrò ad approfondire questo “degrado entropico del fotone” da qualche parte, vista la tua pasticciata e confusa spiegazione da sembrare una supercazzola (scusa). Magari chiederò più semplicemente agli amici di FB A. Balbi o M. Castellani o M. Delmastro che sicuramente sono più ferrati di me. Se trovo qualcosa di interesante lo pubblico, magari tu mi puoi aiutare.
            Ieri (sono pensionato) mi sono ciucciato in una giornata in relax “equazioni” dell’INFN. Speriamo che non siano anche quelle un mare di cavolate. Sarebbe per me una gran delusione.

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          • gianni ha detto:

            io non sono pensionato ma vorrei poterlo essere, (come il tuo amico bancario pero’!) che avrei piu tempo per rilassarmi e dedicarmi asetticamente, e liberamente, e quindi non obbligato alla conferma quotidiana del rigore richiesto dal mestiere, (chimico-fisico oggi in flow condition!), ad inutili, questo e’ essenziale inutili, ma piacevoli , ..diciamo artistiche, elucubrazioni teoriche. Noi italiani se non siamo un po artisti anche nella rigorosa descrizione della realta’ dei fatti, ci perdiamo. Che sono le ‘equazioni dell’INFN’? sinceramente non le conosco.

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