Perchè qualcosa anziché il nulla ?

[DarknessLight]

Riflettevo... e pensavo : all inizio dei tempi la materia era molto compatta, concentrata e densa, la gravità era una forza dominante, di fatto ciò ha portato alla formazione di innumerevoli quasar (ovvero buchi neri supermassicci primordiali) .

Ma perché non tutto l universo è ricollassato a formare un buco nero o comunque diversi buchi neri e basta ?
Dopotutto, all inizio dell universo la materia era così concentrata che avrebbe dovuto generare solo buchi neri o sbaglio ? Come ha fatto a espandersi ?

Spero siano dubbi leciti.

[freex]

L'unica cosa che mi viene in mente è che la velocità di espansione iniziale (espansione dello spaziotempo, non della materia), e l'inflazione poi, fossero comunque prevalenti rispetto alla forza di gravità....

[Alessbonsai]

Dipende cosa intendi per inizi dei Tempi
Quello che dici tu formazione dei buchi neri non è stato agli inizi ma è stato già sul "tardi"
All inizio non cera materia ma energia , dopo si è organizzato un sistema diordinato di particelle che si sono organizzate in un sistema piu disordinato di materia , e successivamente in ancora piu disordine in buchi neri , galassie , ecc ecc
Quindi quello che dici tu ,perche non ci siamo ricompattati ?
Perche il tempo crea solo disordine non ordine
Classico esempio del piatto che ci cade , si rompe , lo rincolliamo , ma non siamo ritornati indietro nel tempo,il piatto non è piu come prima , e non abbiamo la stessa materia

[DarknessLight]

Perche il tempo crea solo disordine non ordine

Sì, sì lo so ! :biggrin:

Però perché allora esistono e si sono formati i buchi neri che sono cosi ordinati... ? :thinking: cioè. .. sembrano trovarsi in uno stato simile a come immaginerei l universo Pre big bang... quindi uno stato di massimo ordine... o forse no... :thinking:

[Alessbonsai]

Secondo me , forse il centro del buco nero è ordinato (forse), non avendo piu ne spazio ne tempo (forse ). Dove ci dovrebbe essere una zona di purezza in uno stato di materia/energia (forse) dominato dalla gravità
Ma il buco nero in se stesso , lo vedo come un casino gigantesco . Quasi come la mia camera , dove la materia entra dalla porta, si amalgama e accatasta con altra materia, si trasforma in energia e dove ogni tanto qualcosa sfugge e si perde , ma poi si ritrova fuori dalla soglia di casa si prende la scopa e si butta perche sembra polvere :D e facendo un mucchio di polvere in discarica ci si ritrova una Panda sotto casa
Ps se rinasco voglio fare il fisco teorico , uno di quelli che scarabocchia le lavagne lunge :D

[fulvio_]

Secondo me il centro di un buco nero è un groviglio di nude stringhe :biggrin:.
Però, non mi è chiara una cosa: Se esistono davvero i gravitoni come quanti del campo gravitazionale, e se è vero che i bosoni sono le particelle che vengono scambiate durante un'interazione, essi dovrebbero transitare attraverso l'orizzonte degli eventi di un BH... in uscita. :confused:

[DarknessLight]

Ma chi ha detto che esistono i gravitoni ?

Semplicemente non si sa.

Per ora sarebbe meglio considerare la gravità come una curvatura nel tessuto spazio-temporale, secondo me.

[DarknessLight]

Secondo me , forse il centro del buco nero è ordinato (forse), non avendo piu ne spazio ne tempo (forse ). Dove ci dovrebbe essere una zona di purezza in uno stato di materia/energia (forse) dominato dalla gravità
Ma il buco nero in se stesso , lo vedo come un casino gigantesco . Quasi come la mia camera , dove la materia entra dalla porta, si amalgama e accatasta con altra materia, si trasforma in energia e dove ogni tanto qualcosa sfugge e si perde , ma poi si ritrova fuori dalla soglia di casa si prende la scopa e si butta perche sembra polvere :D e facendo un mucchio di polvere in discarica ci si ritrova una Panda sotto casa
Ps se rinasco voglio fare il fisco teorico , uno di quelli che scarabocchia le lavagne lunge :D

È bellissima la tua considerazione iniziale sul fatto che il Tempo crea disordine e non ordine... in effetti è logico... proprio perché il tempo è la direzione lungo la quale aumenta l entropia...

I buchi neri , come anche le stelle e le galassie, potrebbero essere "isole" di ordine in un universo prevalentemente disordinato...

Però cosa ha spinto l universo ad espandersi inizialmente ? Perché esiste il tempo e dunque questa creazione di Chaos e disordine ad esso associata ?

Sono domande senza risposta ? :biggrin: ...e forse lo è anche questa :disgusted:

[Alessbonsai]

In teoria è bastata una particella in piu formatasi per errore ed è esploso tutto
Come quando una stella brucia , ce un equilibrio tra fusione che tende a farla espandere e la gravita che la tiene compressa , un equibrio , finita la materia della fusione collassa e espelle tutta la parte esterna in un millisecondo (per fala semplice )
Cosi l'inizio ci sarebbe stato un sistema in equilibrio , ma un granello di sabbia ha creato il caos
Almeno io lo vedo semplicemente.... un errore
Siamo un errore :D
Quello che vedo io non lo vedo ordinato , una galassia contiene di tutto , legato a un centro disordinato , pare sempre un buco nero, in una rotazione ordinata ,ma ce di tutto alla rinfusa
Se osserviamo in grande scala sembra sempre piu ordinato , sembra

[DarknessLight]

Sì, sì... sembra ordinato... ma non lo è ! L Universo è dominato dal Chaos : l ordine è un abbaglio dei sensi...

[Alessbonsai]

Dovresti spiegarlo a mia madre, io dopo51 anni ancora non sono riuscito a farglielo capire :(

[DarknessLight]

Ah ah ah ! :biggrin:

Mi inchino a questa superba perla umoristica !

[Red Hanuman]

L'inflazione ha impedito il collasso, e poi la gravità non ha potuto più formare BN, se non in modo locale...;)

[DarknessLight]

Perfetto ! Come sospettavo !

Dunque è stata l inflazione cosmologica o comunque un'espansione superluminale a permettere la nascita dell universo . Senza essa l Universo sarebbe ricollassato istantaneamente a BH e non sarebbe mai potuto nascere. Dico bene ?

[Sandro84]

L'inflazione ha impedito il collasso, e poi la gravità non ha potuto più formare BN, se non in modo locale...;)

Forse centra poco con l'argomento della discussione, ma ho letto da qualche parte che si ritiene che l'inflazione sia avvenuta agli albori dell'universo portando l'universo dalla dimensione di 10{-37}^{ } m fino alle dimensioni di una decina di metri. è corretta questa stima? In altre parole l'inflazione è avvenuta si a velocità superluminale ma ha prodotto un universo relativamente piccolo. Quindi anche dopo l'inflazione l'universo rimase raccolto in un piccolissimo volume o sbaglio?

[DarknessLight]

Sì, Sandro, se la memoria non mi inganna è proprio come dici tu !

[Sandro84]

Spesso vengono ingigantiti gli effetti dell'inflazione cosmica, facendo intendere che da essa sia nato un universo molto più grande.

[DarknessLight]

Ma infatti è così !

Ricordo che tempo fa qui sul forum avevamo fatto un calcolo cercando di capire quanto sarebbe stato grande l Universo Osservabile oggi nel caso l inflazione cosmologica non fosse mai avvenuta. E ricordo che il risultato era qualcosa delle dimensioni nell ordine dei metri o dei decimetri se non sbaglio !

Eh si, perché senza inflazione cosmologica, devi immaginarti 14 miliardi di anni di espansione lineare alla velocità della luce, partendo da un oggetto delle dimensioni di un quanto di Planck, quindi qualcosa come 10elev -35 metri !

Però è un ricordo vago e non vorrei sbagliare !

[Red Hanuman]

Forse centra poco con l'argomento della discussione, ma ho letto da qualche parte che si ritiene che l'inflazione sia avvenuta agli albori dell'universo portando l'universo dalla dimensione di 10{-37}^{ } m fino alle dimensioni di una decina di metri. è corretta questa stima? In altre parole l'inflazione è avvenuta si a velocità superluminale ma ha prodotto un universo relativamente piccolo. Quindi anche dopo l'inflazione l'universo rimase raccolto in un piccolissimo volume o sbaglio?

La stima è più o meno questa, se ricordo bene. Ma nessuno ha mai detto che il campo che ha causato l'inflazione sia cessato di colpo. Inoltre, non è detto che alla densità di energia presente nell'universo in quegli attimi esistesse la gravità. O la materia.
Supponiamo che in quegli istanti il campo di Higgs per qualche motivo non fosse in grado di dare massa alla materia. Senza massa, niente gravità e nessuna curvatura dello spazio - tempo.
Alcuni, poi, ritengono che il campo inflazionario e quello di Higgs siano la stessa cosa. Magari, prima si è espresso come inflazione e, solo molto dopo, è diventato il campo con le caratteristiche che conosciamo.
Insomma, ne sappiamo ancora poco, e non tutte le contraddizioni sono state risolte...;)

[Gaetano M.]

Vi riporto un capitolo tratto dal Libro di Pietro Frè "Il Fascino Oscuro Dell'Inflazione" con tutti i numeri che spiegano appunto l'inflazione. Poiché ho fatto copia e incolla ho dovuto sistemare alla meglio gli apici e le formule. Spero si capisca. Io l'ho trovato molto interessante

I doni dell’inflazione:
omogeneità, isotropia e piattezza
Dopo l’inflazione tutto procede come nella teoria del Big Bang caldo, ma vi e un elemento nuovo che l’inflazione ci ha regalato a costo zero: l’Universo primordiale e divenuto naturalmente omogeneo e spazialmente piatto. L’inflazione e il meccanismo dinamico che prepara in modo naturale l’improbabile stato iniziale richiesto dal principio cosmologico.
Perché avvenne questo? Perché nel breve volgere di una frazione di secondo, subito dopo il Big Bang, lo spazio tempo subì una dilatazione di un fattore prossimo a e alla 60 che, in potenze di dieci, vale circa 10 alla 26. Questo fattore di dilatazione e lo stesso che l’Universo ha accumulato nei successivi 13 miliardi di anni di espansione non esponenziale. Un semplice calcolo e sufficiente per stimare tale numero. Abbiamo visto che in tempi di espansione normale il fattore di scala cresce in maniera mediamente quasi lineare. Contiamo dunque i secondi contenuti in 13 miliardi di anni. Essi sono circa 4×10 alla 17. Ricordiamoci ora che in ogni secondo la luce percorre 3×10 alla 8 centimetri. L’andamento pressoché lineare del fattore di scala (che si misura in centimetri) rispetto al tempo (che si misura in secondi), significa che il complessivo fattore di dilatazione accumulato dall’Universo in tutta la sua vita post-inflazionaria e stato circa 4×(10 alla 17) ×3× (10 alla 8) ≈ 10 alla 26.
Il raggio attuale dell’Universo visibile e dell’ordine di 10 alla 28 cm. Dunque al termine dell’inflazione l’Universo doveva avere un raggio dell’ordine dei 10 alla 28 / 10 alla 26 cm, cioè al più dell’ordine del metro. Una frazione di secondo prima, tuttavia la dimensione dell’Universo era 10 alla −26 volte più piccola, che significa essere a scale di distanza vari miliardi di volte più piccole delle dimensioni del nucleo atomico.
Ecco perché l’Universo è omogeneo! Esso e la fotografia ingrandita 10 alla 26 volte di una minutissima regione di spazio-tempo che ebbe tutto il tempo, dopo il Big Bang, di porsi in equilibrio termico e di diventare quindi assolutamente omogenea e isotropa.
Non solo l’Universo post-inflazionario e omogeneo e isotropo, ma esso e anche piatto. Infatti durante la fase inflattiva la densità di energia si mantiene costantemente il termine di curvatura k/a2(t) presente nell’equazione di Friedman decresce di un fattore 10 alla −52.
Dunque alla fine dell’inflazione, indipendentemente dal segno originario della curvatura, l’energia totale dell’Universo e uguale a quella critica, data dal valore di 3H2/4πG a quel tempo.
In altre parole, indipendentemente dalle condizioni precedenti l’inflazione, l’Universo esce da quest’ultima spazialmente piatto con una precisione dell’ordine di circa 10 alla −52.

[DarknessLight]

Ottimo ! Bellissimo trafiletto ! Provo a sintetizzarne in parole poverissime il contenuto !

In pratica l Universo , all inizio della sua esistenza, si è espanso di ben 1026 (1 seguito da 26 zeri) ordini di grandezza in pochissimi istanti, passando da qualcosa di infinitamente più piccolo di un atomo a qualcosa delle dimensioni di un pallone da calcio. Questa espansione a velocità superiori a quelle della luce si chiama inflazione cosmologica.
questo ha conferito all Universo le proprietà di omogeneità e piattezza.
dopodiché l universo ha continuato ad espandersi , ma in modo non esponenziale come durante l inflazione, bensì linearmente , cioè a velocità luce, e così nei successivi 13 miliardi di anni è aumentato di altri 1026 ordini di grandezza divenendo come lo vediamo oggi.

In sostanza l inflazione spiegherebbe come mai l universo nascendo contiene il quantitativo esatto di energia necessario (non troppa, ne troppo poca) a far sì che la sua geometria risulti piatta e che dunque gli oggetti al suo interno si spostino in linea retta ...
L inflazione sembrerebbe spiegare come mai l Universo esce spazialmente piatto indipendentemente dalle condizioni precedenti ..

[Sandro84]

c'è da ricordare e sottolineare però che la teoria dell'inflazione rimane sempre una teoria... una delle più accreditate ma ben lontana dall'essere provata e verificata

[DarknessLight]

Un 'ipotesi, un ' ipotesi !!!

Le teorie sono quelle già verificate ! :biggrin: ... Teoria della Relatività Generale , Teoria dell Evoluzione delle specie , Teoria Elettromagnetica, ecc...

《In fisica, il termine teoria indica tipicamente un complesso di equazioni matematiche derivate da un piccolo insieme di principi basilari, capace di predire il risultato degli esperimenti in una certa categoria di sistemi fisici. Ne è un esempio la "teoria elettromagnetica", che è in genere assunta come sinonimo di elettromagnetismo classico, i cui risultati possono essere derivati dalle equazioni di Maxwell.》

Tuttavia...

《Il termine "teorico", se impiegato per descrivere un certo fenomeno, spesso implica che un risultato particolare è stato predetto da una teoria, ma non è stato ancora osservato o confermato sperimentalmente.》

È una sottigliezza, lo so... ma dovevo fare a tutti i costi il preciso ! :biggrin:

;);)

[Enrico Corsaro]

In effetti c'è stato un periodo dominato dalla materia che ha visto una decelerazione del tasso di espansione dell'Universo. Il problema è che la densità di materia non ha superato comunque il valore critico necessario per il collasso. Anche se la forza gravitazionale ha dominato per un intervallo di tempo, non ha comunque agito in modo sufficientemente forte da contrastare l'espansione, data dall'esplosione iniziale e notevolmente amplificata dalla stessa inflazione (di cui abbiamo evidenza osservativa indiretta tramite la CBR).

[DarknessLight]

Ma perché allora la materia collassa a buco nero ?

Significa forse che in una regione circoscritta di spazio-tempo la densità di materia/energia supera la densità critica ?? :thinking:

[Enrico Corsaro]

Ma perché allora la materia collassa a buco nero ?

Significa forse che in una regione circoscritta di spazio-tempo la densità di materia/energia supera la densità critica ?? :thinking:

Ma certo. Una cosa è l'intero Universo, una cosa sono porzioni al suo interno. Lo spazio-tempo si comporta come un oggetto a più livelli. Il buco nero si forma perchè localmente la densità di materia è elevata al punto da vincere contro la pressione di degenerazione neutronica di quell'oggetto che prima formava una stella.

[DarknessLight]

Vince la pressione di degenerazione neutronica, ok... ma cio' significa anche che la densità di materia / energia in quella regione di spazio-tempo ha superato la densità critica per una geometria piatta. Dico bene ?

[Enrico Corsaro]

Vince la pressione di degenerazione neutronica, ok... ma cio' significa anche che la densità di materia / energia in quella regione di spazio-tempo ha superato la densità critica per una geometria piatta. Dico bene ?

Esatto! Infatti lo spazio-tempo localmente si incurva per effetto della densità di materia presente. Ma è solo un effetto locale.

[DarknessLight]

Ok, grazie !;)

[Gaetano M.]

Interessante anche questa interpretazione/spiegazione dell'inflazione, tratta sempre dal libro di Pietro Frè "Il Fascino Oscuro dell'Inflazione" legata alla gravità.

1. Qual è la rilevanza di questa improvvisa inflazione dello spaziotempo?
2. Qual è la forza repulsiva che ha avuto la capacità di realizzarla?
La risposta alla prima domanda è che soltanto questo stiramento subitaneo può spiegare in maniera naturale le caratteristiche osservate del nostro Universo che, senza il meccanismo inflazionario capace di produrle, sarebbero decisamente innaturali e improbabili. La risposta alla seconda domanda è probabilmente sorprendente per la maggior parte dei lettori: la forza repulsiva che ha gonfiato esponenzialmente l’Universo è nient’altro che la gravità. Come? La gravità non è per sua natura sempre e in ogni caso attrattiva? La gravità newtoniana indubbiamente sì, ma la legge di Newton non è l’ultima parola. Essa è una descrizione accurata dei fenomeni gravitazionali fino a che le masse, le energie e le velocità in gioco non siano troppo elevate. La teoria del campo gravitazionale che supera tali limiti è la Relatività Generale di Einstein, la cui struttura è enormemente più complessa e può contemplare situazioni del tutto differenti. A piccola scala l’attrazione gravitazionale predetta dalla teoria di Einstein è enormemente più forte di quella prevista dalla legge di Newton e ciò conduce alla formazione dei buchi neri e alle loro intriganti proprietà.
A grandissima scala l’attrazione gravitazionale implicata dalla Relatività Generale dipende dalla qualità delle forme energetiche che riempiono il cosmo e per alcune di esse l’attrazione può addirittura cambiarsi in repulsione: è questo il caso dell’energia oscura responsabile sia per l’inflazione primordiale che per l’attuale
espansione accelerata dell’Universo in cui viviamo.

Legata alla teoria delle stringhe, però questo libro è stato pubblicato nel 2008, prima che l'acceleratore di Ginevra si rivelasse così deludente per i sostenitori della teoria. Penso che stanno tutti trattenendo il fiato in attesa degli ultimi risultati.

[DarknessLight]

[...] la forza repulsiva che ha gonfiato esponenzialmente l’Universo è nient’altro che la gravità. [...]
A grandissima scala l’attrazione gravitazionale implicata dalla Relatività Generale dipende dalla qualità delle forme energetiche che riempiono il cosmo e per alcune di esse l’attrazione può addirittura cambiarsi in repulsione: è questo il caso dell’energia oscura responsabile sia per l’inflazione primordiale che per l’attuale espansione accelerata dell’Universo in cui viviamo.

:shock::shock::shock:

Non ho saputo resistere dal citare queste magiche righe... La gravità che secondo la RG in determinati contesti si traduce in forza repulsiva... stupefacente !