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Cominciamo a prendere in considerazione il Cono di Luce di un evento, come era stato definito quando si è parlato dei [1] viaggi nel tempo. E’ un concetto molto semplice, che si può raffigurare abbastanza bene considerando soltanto il piano del foglio. Lo spazio è rappresentato dall’asse delle x, il tempo da quello delle y. In realtà potremmo anche usare la prospettiva e disegnare uno spazio a due dimensioni (come fatto nell’ altro articolo), ma ciò complicherebbe la figura. Per cui limitiamoci ad uno spazio ad una sola dimensione, come riportato in Fig.1.

Figura 1

Ovviamente quello che disegneremo in queste condizioni sarà la sezione del cono secondo il piano della figura.

Il Cono di Luce rappresenta il futuro ed il passato di un evento. Ossia tutto ciò che da un certo evento può crearsi ed evolvere (futuro) e tutto ciò che ha contribuito allo stesso evento (passato). Scegliendo bene le coordinate spazio-temporali il Cono di Luce ha un angolo esattamente uguale a 45°. I suoi bordi sono dati dalla luce che parte dall’evento (il massimo raggiungibile). In altre parole la luce che lascia l’evento descriverà i confini del Cono. Fuori dal Cono NON ESISTE NULLA. Tutto ciò che potrà evolvere dall’evento starà dentro al Cono descrivendo traiettorie qualsiasi (si muoverà sempre in avanti nel tempo e potrà spostarsi a destra o sinistra).

Consideriamo l’evento [2] Big Bang. Anche lui ha un Cono di Luce e tutto l’Universo che è nato deve stare dentro ad esso (tutto deriva dal Big Bang). Il Cono di Luce del Big Bang NON HA PASSATO (non esisteva niente prima di lui). Tutto ciò è riportato in Fig.2

Figura 2

A questo punto dobbiamo fare delle ipotesi restrittive, che però non alterano il succo del discorso.

1) La luce del Big Bang è “partita” immediatamente (in realtà invece c’è voluto un po’ di tempo, ma a noi adesso poco importa)

2) Immaginiamo che gli oggetti dell’Universo si siano anch’essi formati subito. Anche se, ovviamente, tutti molto vicini tra loro all’inizio (anche questo fatto poco importa con la nostra trattazione)

3) Prendiamo NOI STESSI come sistema di riferimento del tutto. Questo è molto importante, ma NON è un errore. In questa ipotesi NOI siamo fermi nello spazio e ci muoviamo solo nel tempo, ossia secondo l’asse delle y (Tempo), ma non rispetto all’asse delle x (Spazio). Questa ipotesi ci metterà al centro del Cono di Luce del Big Bang, ma solo per comodità. Infatti lo stesso discorso si potrebbe fare per qualsiasi altro oggetto e nulla cambierebbe.

Sotto queste ipotesi che, come detto, non alterano minimamente il succo dell’articolo avremo due effetti MOLTO importanti:

a) il tempo scorrerà parallelamente per tutti gli oggetti (parallelamente all’asse delle y) e non in senso [3] radiale come veniva considerato nel caso precedente del palloncino. Questo risultato è decisamente più corretto ed intuitivo.

b) L’espansione dell’Universo si troverà NATURALMENTE, senza palloncini o cose del genere. Oltretutto potremo considerare l’Universo piatto senza problemi, non esistendo più il bisogno di avere una posizione non privilegiata. Infatti, abbiamo già detto che scegliamo noi come centro per pura comodità.

Ad un certo tempo T, per esempio OGGI, quale sarà il NOSTRO Cono di Luce? Facilissimo. Prendiamo noi come centro (il punto N) lungo l’asse del tempo e disegniamo il cono blu. Sotto c’è il passato, che conterrà ovviamente il Big Bang, in quanto siamo nati da lui, e sopra il futuro che non conosciamo ancora. Vedi Fig. 3.

Figura 3

Come vedete il nostro passato ha delle limitazioni. Non può superare le linee rosse dettate dalla luce del Big Bang (al di là c’è il NULLA). Il futuro invece non ha problemi.

A questo punto però sappiano di non essere SOLI. Esistono altri oggetti che sono nati dal Big Bang (e quindi sono compresi nel suo Cono di Luce, delimitato dalle rette LBB). Prendiamo le due stelle o galassie o quello che volete A e B. La loro posizione reale OGGI è quella della Fig.4. Infatti per vedere lo Spazio al tempo T, basta tracciare la retta nera e spessa parallela all’asse x. Le sue dimensioni (l’Universo attuale) sono indicate dalla linea violetta e vanno ovviamente da un capo all’altro del Cono di Luce del Big Bang (fuori non si può andare, ricordate…). Attenzione però che non è detto che venga riempito TUTTO il cono di luce del Big Bang, in quanto nessun oggetto ha viaggiato alla velocità della luce. Come vedete l’espansione può starci benissimo e non ci da problemi. Ossia tutte le cose si allontanano, ma stanno dentro al Cono di Luce del Big Bang. Poniamoci allora una domanda. Potremo vedere OGGI le sorgenti A e B nella loro posizione attuale? Certamente NO. Perché NO? Semplicemente perché NON siamo compresi nel loro Cono di Luce. Per poterle vedere, il bordo del loro Cono di Luce (ossia la luce emessa) dovrebbe raggiungerci esattamente. Ma questo non capita …

Figura 4

Purtroppo è vero. Dovremo aspettare un bel po’ per vederle (ossia quando saremo più avanti nel tempo e saremo intersecati da loro). E adesso? Niente paura. Nel passato c’è stato un momento in cui i due oggetti sono diventati visibili. Basta considerare la loro linea di movimento e controllare quando il loro Cono di Luce intersecava la NOSTRA posizione di OGGI. Consideriamo la Fig. 5. Quando i due oggetti erano in A’ e B’, i loro Coni di Luce raggiungevano la nostra posizione di oggi. E’ vero o no? Certamente che è vero. Ciò vuol dire che noi stiamo vedendo OGGI la luce che è partita dalle due sorgenti quando erano nella posizione A’ e B’. Come vedete benissimo A’ e B’ sono relative a TEMPI DIVERSI, ossia la luce che ci ha raggiunto non è partita da loro nello stesso momento. E questo vuol dire che in un caso ha messo più tempo ed in altro meno. Tuttavia quelle sono le sorgenti di luce che noi vediamo. Ma allora basta dire che la sorgente A’ ha messo il tempo A’A” per arrivare fino a noi, e che la sorgente B ha messo il tempo B’B” a fare lo stesso (ricordatevi che il tempo scorre in modo parallelo per tutti e quindi possiamo prendere tranquillamente le distanze temporali lungo queste linee). Possiamo anche dire che B’ era più distante di A’? Nuovamente si. Perché ha impiegato più tempo a raggiungerci. Ma allora per misurare le distanze “apparenti” di A e B al momento che la loro luce è partita da loro per farsi vedere OGGI da noi, basta considerare NA” e NB”. E si, cari miei, perché dovete ricordarvi che l’angolo del Cono di Luce è 45°. Ma allora segue che A’A”= NA” e che NB”= B’B”. Misurare il tempo significa anche misurare la distanza apparente nello spazio al momento che la luce è partita per raggiungerci oggi. Non è naturale adesso dire che guardare lontano nello Spazio è anche guardare lontano nel Tempo? Direi proprio di si. Ed ecco che la linea verde orizzontale ci descrive la grandezza dell’Universo apparente alla data odierna, che è poi correlata strettamente alla linea blu del nostro Cono di Luce che passa per A’, B’ e LBB. Questo è lo Spazio che vediamo oggi e all’aumentare della distanza aumenta anche il tempo in cui è partita la luce che ci ha raggiunto.

Figura 5

Per finire in bellezza. Ogni spazio o Universo apparente ha però un confine unico ed invalicabile: il Cono di Luce (rosso) del Big Bang. E questo dovunque noi guardiamo (basterebbe fare il disegno verso destra e nulla cambierebbe). Per cui mentre gli oggetti A e B li vediamo in una bel definita posizione (quella e non un’altra) la luce del Big Bang è visibile ovunque e rappresenta SEMPRE il confine dell’Universo visibile.

Scusate le ripetizioni continue e le figure in soprannumero, ma volevo che si seguisse il discorso piano, piano, senza saltare troppo in fretta. Spero sia servito. E spero anche che non contenga errori macroscopici. Se qualcuno li trova me lo faccia sapere subito e vedremo di correggerli.

Però, accidenti, che fatica ragazzi anche per me!!