Re: il palloncino di hubble
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DarknessLight
Suppongo che sia questa la risposta, ma il principio cosmologico dovrebbe restare perfettamente valido. Voglio dire, oltre alle fluttuazioni quantistiche cosa potrebbe aver generato le disomogeneità di cui parli?
Forse l universo è ancora troppo giovane e troppo denso per mostrarci una perfetta omogeneità, ma se il principio cosmologico venisse meno significherebbe che esistono delle non simmetrie nelle forze...
tra l altro il principio cosmologico si applica proprio alla legge di hubble e afferma che ogni punto di osservazione è equivalente. Se non fosse così significherebbe che esistono punti di osservazione preferenziali...
Senza il principio cosmologico non si dovrebbe rivedere tutta la cosmologia? Forse tutta la fisica delle forze fondamentali?
Giusto giusto certamente. Se ancora viene tenuto in vita significa che effettivamente va bene, ma ricorda, è sempre una approssimazione. Niente è perfetto qui, nè tantomeno l'omogeneità e l'isotropia.
Nulla toglie che in futuro il principio cosmologico possa essere rimpiazzato da una distribuzione effettiva della materia dentro l'Universo, in funzione delle 4 coordinate...per il momento ci teniamo il principio cosmologico.
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DarknessLight
Si capisco cosa vuoi dire, cioè che con la 4 dimensione siamo soggetti ad un espansione e quindi il fotone non tornerà mai nello stesso punto da cui è partito.
forse l esempio è mal posto, ma ammettendo che non ci sia espansione il fotone (per una geometria Euclidea) non dovrebbe comunque tornare nel punto di partenza?
Cioè la domanda vera è: è giusto dire che l universo è finito ma illimitato come la superficie di una sfera e che quindi non ha bordi o margini bensì è tutto collegato e si può ritornare al punto di partenza solo viaggiando in linea retta? (Ammettendo che l espansione non esista e che lo spazio si mantenga uguale a se stesso, ecc. .)
Io ho sempre creduto che fosse così...
Capisco dove vuoi andare a parare, ma purtroppo non ha senso porsi la domanda in questi termini, nè cercare di immaginarsi una soluzione del genere, quando sappiamo già che le cose funzionano diversamente.
La risposta corretta è, l'universo è un oggetto in 4 dimensioni (che non possiamo visualizzare) e i raggi luminosi non torneranno mai al punto di prima anche in un tempo infinito, perchè l'Universo non è un oggetto statico, si evolve cioè in funzione del tempo, una delle quattro coordinate.
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DarknessLight
No aspetta, scusa un attimo, a parte che io stavo parlando di una 3 sfera e non di un palloncino (2 sfera), ma poi la connessione del tempo a mio modo di vedere c è eccome in questo esempio.
La 3 sfera è la superficie tridimensionale di un oggetto in uno spazio quadrimensionale, proprio come il nostro universo, dove la quarta dimensione (il "raggio" della 3sfera) rappresenta il tempo dell universo.
Avevo letto degli articoli di Vincenzo Zappalà in cui veniva fatta questa analogia ma invece di parlare di 3-sfera si parlava di cerchio che rappresentava il 3D dell universo (il volume) e il raggio del cerchio che via via aumentava rappresentava il tempo e quindi più aumenta il raggio (tempo che trascorre) più aumenta la circonferenza (volume che si espande).
Secondo me è fuorviante questa visione, abbi pazienza, perchè quello che fai è immaginare la coordinata temporale come una dimensione spaziale, quando invece non puoi visualizzarla. Io personalmente mi astengo dal prenderla per buona. Se poi la vuoi usare come esercizio mentale per immaginarti questo universo in 4 dimensioni OK, non c'è problema, purchè rimani consapevole del fatto che NON puoi visualizzarlo realmente. Puoi immaginare una 3-sfera spaziale, in uno spazio a 4 dimensioni spaziali, ed è una visione coerente, ma non in uno spazio-tempo a 4 dimensioni.
Quello che puoi fare è invece immaginare uno spazio a 3 dimensioni per un istante di tempo fissato, annullando così la 4 dimensione.
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DarknessLight
che l universo è una 3sfera e a me sembra un analogia funzionante..
Che sia una 3-sfera (spaziale, quindi) ad un istante fisso di tempo è vero ;).
Re: il palloncino di hubble
Ragazzi mi complimento con tutti i partecipanti a queste belle discussioni...negli ultimi tempi mi sembra di aver visto un notevole aumento di attività in questi forum delle scienze astronomiche. Ovviamente mi fa molto piacere, continuate così :cool:.
Re: il palloncino di hubble
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Enrico Corsaro
Giusto giusto certamente. Se ancora viene tenuto in vita significa che effettivamente va bene, ma ricorda, è sempre una approssimazione. Niente è perfetto qui, nè tantomeno l'omogeneità e l'isotropia.
Nulla toglie che in futuro il principio cosmologico possa essere rimpiazzato da una distribuzione effettiva della materia dentro l'Universo, in funzione delle 4 coordinate...per il momento ci teniamo il principio cosmologico.
ok. Ma tu semplicemente stai dicendomi che il principio cosmologico è un approssimazione della realtà. Ok chiaro.
provo a fare un esempio: se studio la distribuzione delle particelle all interno di un gas alla fine finisco per descrivere la loro densità e posizione secondo una stima statistica non reale ma approssimata che mi dice che le particelle del gas si distribuiscono in modo pressochè omogeneo tant è che possiamo considerarle tali. Questo sarebbe l equivalente del principio cosmologico, ovvero un approssimazione della distribuzione di materia.
un successivo studio più approfondito invece mi porta a definire meglio la distribuzione delle particelle nel gas dicendomi che non sono proprio perfettamente omogenee, bensì ci sono zone più dense e zone meno dense, ma statisticamente resta valida l omogeneità. Questo è l equivalente della distribuzione effettiva di materia in funzione delle 4 coordinate di cui parli alla fine del quote.
va bene l analogia? È semplicemente questo che mi vuoi dire? Ovvero che un giorno avremo una mappa precisissima della distribuzione di materia nell universo oppure vuoi dire qualcosa di più profondo che mi sfugge? Perché rinunciare al principio cosmologico mi SEMBRA di ritornare al vecchio conio dell osservatore preferenziale...Se la distribuzione non fosse omogenea allora neanche le forze lo sarebbero suppongo...
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Capisco dove vuoi andare a parare, ma purtroppo non ha senso porsi la domanda in questi termini, nè cercare di immaginarsi una soluzione del genere, quando sappiamo già che le cose funzionano diversamente.
La risposta corretta è, l'universo è un oggetto in 4 dimensioni (che non possiamo visualizzare) e i raggi luminosi non torneranno mai al punto di prima anche in un tempo infinito, perchè l'Universo non è un oggetto statico, si evolve cioè in funzione del tempo, una delle quattro coordinate.
accantoniamo l analogia.
È giusto che il volume dell universo (la terza dimensione) è finito ma illimitato come una superficie chiusa?
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Secondo me è fuorviante questa visione, abbi pazienza, perchè quello che fai è immaginare la coordinata temporale come una dimensione spaziale, quando invece non puoi visualizzarla. Io personalmente mi astengo dal prenderla per buona. Se poi la vuoi usare come esercizio mentale per immaginarti questo universo in 4 dimensioni OK, non c'è problema, purchè rimani consapevole del fatto che NON puoi visualizzarlo realmente. Puoi immaginare una 3-sfera spaziale, in uno spazio a 4 dimensioni spaziali, ed è una visione coerente, ma non in uno spazio-tempo a 4 dimensioni.
Quello che puoi fare è invece immaginare uno spazio a 3 dimensioni per un istante di tempo fissato, annullando così la 4 dimensione.
dimmi per favore come si fa a mettere il link di un articolo del forum così ti faccio vedere l articolo di Zappalà. Si tratta di una semplice immaginetta ma molto esplicativa.
io sinceramente trovo l analogia del cerchio (come la pone lui) ma anche quella della 3sfera molto esplicative.
è evidente che sono analogie e che la quarta dimensione per noi umani è concepita come temporale e non come spaziale, ma le analogie servono proprio per ricondurre i concetti a degli archetipi mentali più semplici da acquisire.
Assodato che non sono in grado di immaginare la quarta dimensione, io credo che ridurla ad una dimensione spaziale sia l analogia migliore.
come quando per descrivere il tempo si usa dire che il volume sia compresso in due dimensioni e il tempo diventa la terza dimensione (come Flatlandia).
L articolo di Zappalà fa lo stesso e io ho la necessità di capire come mai tu affermi che sia sbagliata.
se non fossi convinto non insisterei, più che altro è da tanto tempo che penso all universo in questo modo e devo essere sicuro di capire quale è stato il mio errore fino ad adesso...
Sai io come amatore dell arte grafica mi ritrovo bene con le analogie visive. Forse a te stringono perchè magari abbiamo approcci differenti alla cosa. Però certe cose mi sembrano troppo importanti per poterle sorvolare.
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Che sia una 3-sfera (spaziale, quindi) ad un istante fisso di tempo è vero ;).
ok ;)
insomma tridimensionalmente è una superficie chiusa, finita, illimitata...
Re: il palloncino di hubble
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DarknessLight
va bene l analogia? È semplicemente questo che mi vuoi dire? Ovvero che un giorno avremo una mappa precisissima della distribuzione di materia nell universo oppure vuoi dire qualcosa di più profondo che mi sfugge? Perché rinunciare al principio cosmologico mi SEMBRA di ritornare al vecchio conio dell osservatore preferenziale...Se la distribuzione non fosse omogenea allora neanche le forze lo sarebbero suppongo...
Dark l'analogia va bene, hai capito il discorso. Il principio cosmologico è una assunzione e come tale può essere soggetta a essere migliorata, non ci vedo nulla di strano in questo. Diciamo che va bene come approssimazione si, ma si sa che non è proprio così nella realtà, ed è un argomento in discussione nella cosmologia moderna (d'avanguardia diciamo). Non so se in futuro le cose cambieranno, ma certamente se dovesse decadere il principio cosmologico, la situazione diventerebbe molto più complicata.
Citazione:
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DarknessLight
dimmi per favore come si fa a mettere il link di un articolo del forum così ti faccio vedere l articolo di Zappalà. Si tratta di una semplice immaginetta ma molto esplicativa.
Semplicemente clicca sull'icona LINK (dove c'è il globo disegnato) e inseriscilo li.
Re: il palloncino di hubble
Ok, vediamo un po.
Il modo che ho sempre usato per pensare all universo è il seguente: penso ad una circonferenza come se rappresentasse il volume del cosmo e penso al raggio della circonferenza come se rappresentasse il tempo che trascorre, così che si parte da un punto adimensionale (ora senza soffermarci sulla veridicità o meno della singolarità) e via via immaginiamo di fare crescere il cerchio(quindi il raggio) simulando cosi l espansione dello spazio nel corso del tempo.
Così il raggio rappresenta il tempo trascorso in un determinato istante della storia dell universo, mentre il cerchio (la circonferenza) rappresenta il volume dell universo che si espande.
Ecco l articolo di Vincenzo Zappalà di cui ti parlavo ed in cui si cita questa analogia. Si tratta della prima immagine che trovi nell articolo http://www.astronomia.com/2013/01/03...-delluniverso/
Io poi penso che si possa estendere l'analogia e dire ad esempio nel caso di una 2 sfera che il volume dell universo è rappresentato dalla superficie mentre la coordinata tempo coincide con il raggio (oppure giace sul raggio, é descritta dalla lunghezza del raggio, insomma ponila un pò come vuoi).
L ultima analogia è quella della 3sfera la cui "superficie" rappresenta un istante di universo, e il suo "raggio" è la coordinata temporale. Più aumenta il raggio più significa che è passato del tempo. E quindi la superficie tridimensionale della tre sfera aumenta.
Questa non è neanche un analogia perchè l universo è fatto proprio come una 3-sfera che si espande nella quarta dimensione.. almeno credo...
E qui ritorna l altra domanda: è giusto dire che il volume dell universo è una superficie finita ma illimitata? Io credo di sì perchè esso non ha bordi o confini e non si può uscire da esso..
Re: il palloncino di hubble
Per evitare di fare confusione e portare alle lunghe questa discussione, che tra l'altro non è nemmeno di tema astrofisico ma cosmologico, ci spostiamo nel nuovo thread che hai aperto in cosmologia e vediamo di continuare li il discorso ok?
Prendiamo ovviamente di riferimento l'articolo che hai incluso qui ;).
Re: il palloncino di hubble
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Originariamente Scritto da
Enrico Corsaro
Per evitare di fare confusione e portare alle lunghe questa discussione, che tra l'altro non è nemmeno di tema astrofisico ma cosmologico, ci spostiamo nel nuovo thread che hai aperto in cosmologia e vediamo di continuare li il discorso ok?
Prendiamo ovviamente di riferimento l'articolo che hai incluso qui ;).
Certo certo. Era proprio questa la mia intenzione.
Comunque se guardi ho incluso l articolo di Zappalà anche nel nuovo thread ;)
Re: il palloncino di hubble
Si avevo visto. Ho già provveduto ;).
Re: il palloncino di hubble
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Originariamente Scritto da
Enrico Corsaro
Ciao, provo a risponderti.
L'esempio del palloncino, o della palla, è per farti capire che se tu sei ipoteticamente vincolato sulla superficie della sfera, e se la sfera si gonfia, vedrai allontanarsi tutto in ogni direzione sulla sua superficie da qualunque punto tu ti trovi. Lo spazio dell'Universo è una sfera a 3 dimensioni e per questo non è visualizzabile dall'esterno, come nel caso di un palloncino, ma l'analogia con il palloncino è perfettamente valida.
Hai quindi questa trasformazione
Superficie in 2D del palloncino --> Spazio in 3D dell'Universo
Come giustamente dici, questo spazio che aumenta al passare del tempo ha certamente delle proprietà interessanti. Esse sono principalmente legate alla geometria dello spazio-tempo.
Abbiamo scritto un articolo in merito (e credo ce ne siano anche altri nel portale) che ti consiglio di visionare.
Uno scritto da me lo puoi trovare
QUI.
Ciao,
scusate l'ignoranza, ma quando si utilizza la parola "espansione" vuol dire esattamente che la distanza fra due punti aumenta, oppure vuol dire che l'universo si sta stirando come un elastico, e quindi anche il mio ipotetico metro di misura si espande?
Spero di essermi spiegato :hm:
Re: il palloncino di hubble
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Alex_71
Ciao,
scusate l'ignoranza, ma quando si utilizza la parola "espansione" vuol dire esattamente che la distanza fra due punti aumenta, oppure vuol dire che l'universo si sta stirando come un elastico, e quindi anche il mio ipotetico metro di misura si espande?
Spero di essermi spiegato :hm:
Sì, a livello della distanza delle galassie si può apprezzare un'aumento della distanza tra di esse. Poi, per comodità possiamo utilizzare delle coordinate comoventi, in maniera da avere un riferimento fisso. Ma se parliamo di anni luce, allora il metro è sempre quello e la distanza aumenta.... ;)
