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Visualizza Versione Completa : Espansione dell'universo



Dna94
13-02-2013, 21:24
Ciao a tutti , devo fare l'esame di maturitÓ tra qualche mese e mi Ú venuto in mente di creare una funzione che potesse ricreare l'andamento dell'espansione dell'universo in funzione del tempo per poter creare un grafico. Anche se le mie conoscenze sono limitate vorrei provare lo stesso , se la memoria non mi inganna mi pare di aver letto che esistono varie teorie su come l'universo si stia espandendo e su come si espanderÓ . Quale dovrei prendere per pi˙ attendibile o anche pi¨ facile da dimostrare ? Sempre se ricordo bene , una di queste dice che l'universo si espande e si sta espandendo ancora adesso ( e che attraverso la costante di hubble Ú possibile conoscere la velocitÓ con cui si sta espandendo ) e che raggiunto un certo livello di massa l'universo arresterÓ la sua espansione per poi cominciare a ritrarsi .
Da dove potrei cominciare ? C'Ŕ qualche legge matematica da cui poter partire ?

Red Hanuman
13-02-2013, 22:11
Ciao a tutti , devo fare l'esame di maturitÓ tra qualche mese e mi Ú venuto in mente di creare una funzione che potesse ricreare l'andamento dell'espansione dell'universo in funzione del tempo per poter creare un grafico. Anche se le mie conoscenze sono limitate vorrei provare lo stesso , se la memoria non mi inganna mi pare di aver letto che esistono varie teorie su come l'universo si stia espandendo e su come si espanderÓ . Quale dovrei prendere per pi˙ attendibile o anche pi¨ facile da dimostrare ? Sempre se ricordo bene , una di queste dice che l'universo si espande e si sta espandendo ancora adesso ( e che attraverso la costante di hubble Ú possibile conoscere la velocitÓ con cui si sta espandendo ) e che raggiunto un certo livello di massa l'universo arresterÓ la sua espansione per poi cominciare a ritrarsi .
Da dove potrei cominciare ? C'Ŕ qualche legge matematica da cui poter partire ?
Allora.... Nell'ipotesi attualmente pi¨ in voga si sostiene che l'universo sia nato da una singolaritÓ che si Ŕ espansa rapidissimamente, almeno all'inizio (vedi la teoria dell'INFLAZIONE (http://it.wikipedia.org/wiki/Inflazione_(cosmologia))). Dopo l'espansione Ŕ progressivamente rallentata a causa della forza di gravitÓ che esercita la materia. Ad un certo punto, per˛, l'espansione ad ripreso ad accelerare, per la presenza dell'"energia oscura (http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_oscura)" e per la mancanza di una densitÓ di materia tale da "chiudere" geometricamente l'universo. Il destino finale Ŕ incerto. Se estrapoliamo dai dati attuali, si dovrebbe arrivare prima ad un'universo "morto", composto solo da enormi buchi neri, e poi al cosiddetto "big rip (http://it.wikipedia.org/wiki/Big_Rip)".
Per eventuali correzioni e per una formula da cui partire, devi aspettare Enzo... ;)

marco massara
13-02-2013, 22:22
beh se scrivi una funzione che descrive l'universo pi¨ che la maturitÓ fatti dare il nobel ;)
ti consiglio di cercare su "parametro omega" (rapporto tra densitÓ reale e critica)
omega=1 universo piatto, omega <1 universo aperto : in questi 2 casi l'espansione della materia va avanti all'infinito la gravitÓ tra le stelle non compensa l'energia di espansione e finiamo tutti congelati
se omega>1 si dice universo chiuso, vince la gravitÓ sull'espansione a un certo punto le galassie tornano indietro e si rischiacciano tutte nello stesso punto (big crunch) finiamo tutti fritti
la cosa pi¨ divertente Ŕ che sembra che dalle osservazioni l'espansione non solo sembra esserci ma appare pure accelerata. nessuno sa perchŔ, non si conoscono energie che fanno allontanare le galassie quindi si dice c'Ŕ l'energia oscura!! (no, non Ŕ uno scherzo anche se sembra). tutti congelati e poi strappati: l'astronomia Ŕ bella perchŔ ottimista.

ti consiglio vivamente il libro collegato a questo sito "l'infinito teatro del cosmo" . c'Ŕ quello che cerchi e molto altro scritto facile facile e te la cavi con 8 litri di benzina. altrimenti puoi trovare molti articoli qui in giro...
buona fortuna per la matura.. ;)

p.s mi piace la tua precisazione sulla teoria pi¨ facile da dimostrare piuttosto che sulla pi¨ attendibile..in fisica la chiamano "rasoio di occam", ma non abusarne ;)

Vincenzo ZappalÓ
14-02-2013, 03:56
Ciao a tutti , devo fare l'esame di maturitÓ tra qualche mese e mi Ú venuto in mente di creare una funzione che potesse ricreare l'andamento dell'espansione dell'universo in funzione del tempo per poter creare un grafico. Anche se le mie conoscenze sono limitate vorrei provare lo stesso , se la memoria non mi inganna mi pare di aver letto che esistono varie teorie su come l'universo si stia espandendo e su come si espanderÓ . Quale dovrei prendere per pi˙ attendibile o anche pi¨ facile da dimostrare ? Sempre se ricordo bene , una di queste dice che l'universo si espande e si sta espandendo ancora adesso ( e che attraverso la costante di hubble Ú possibile conoscere la velocitÓ con cui si sta espandendo ) e che raggiunto un certo livello di massa l'universo arresterÓ la sua espansione per poi cominciare a ritrarsi .
Da dove potrei cominciare ? C'Ŕ qualche legge matematica da cui poter partire ?

beh... dalla legge di Hubble direi. Ovviamente, nessuno potrÓ mai dire il vero andamento se no sapremmo esattamente il futuro dell'Universo... La cosa migliore Ŕ considerare un'espansione costante (almeno da quando Ŕ diventato trasparente). Basta considerare il redshift. I grafici esistono giÓ e sono legati al cono di luce su cui batto come un ... disperato. Se vai nel sito ne trovi varie considerazioni, sul libro L'infinito teatro, una trattazione pi¨ organica. Per avgere una formula matematica dovresti usare la metrica di Minkoswki e le coordinate comoventi, ma non Ŕ proprio "immediata"...

Dna94
14-02-2013, 12:49
grazie per le risposte da quanto ho capito non sarÓ facile , ma mi restano ancora un paio di mesi per pensare , sicuramente prender˛ il libro , cosa che volevo giÓ fare ed Ŕ evidente che saranno soldi ben spesi ! Appena posso lo prendo e rimando tutte le miriadi di domande che mi verranno a dopo la lettura ;) ! Per il momento grazie per avermi dato un punto di inizio !

gianluca.1992
21-02-2013, 12:41
La cosa migliore Ŕ considerare un'espansione costante (almeno da quando Ŕ diventato trasparente). Basta considerare il redshift.

ciao scusa Vincenzo,volevo chiederti cosa intendevi con la cosa migliore Ŕ considerare un'espansione costante?
In realtÓ alla fine degli anni novanta Riess,Perlmutter e Schdmit osservando le supernovae Ia ai confini dell'universo, contro ogni attesa, non dimostrarono l'espansione accelerata dell'universo per cui vinsero il nobel per la fisica nel 2011?
Inoltre, volendo rintracciare legge matematica che descriva l'espansione dell'universo non ci si pu˛ rifare all'equazione di Friedmann? E da li valutare per i diversi valori di k i vari universi possibili...
forse accennavi a questo quando parlavi di coordinate comoventi ecc?

Vincenzo ZappalÓ
21-02-2013, 13:43
ciao scusa Vincenzo,volevo chiederti cosa intendevi con la cosa migliore Ŕ considerare un'espansione costante?
In realtÓ alla fine degli anni novanta Riess,Perlmutter e Schdmit osservando le supernovae Ia ai confini dell'universo, contro ogni attesa, non dimostrarono l'espansione accelerata dell'universo per cui vinsero il nobel per la fisica nel 2011?
Inoltre, volendo rintracciare legge matematica che descriva l'espansione dell'universo non ci si pu˛ rifare all'equazione di Friedmann? E da li valutare per i diversi valori di k i vari universi possibili...
forse accennavi a questo quando parlavi di coordinate comoventi ecc?

Intendevo che per farsi un'idea approssimata Ŕ inutile tener conto che la costante di Hubble non Ŕ una costante e cose del genere, compresa l'accelerazione da nobel. Era solo per ceracre di semplificare il discorso, quando si usa il palloncino che si gonfia e grafici del genere...