Quanto è grande l'Universo?

Citazione:

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Originariamente Scritto da DarknessLight

Come vedi quello che ho messo in neretto si contraddice con quanto sopra affermato.
non so forse ho male interpretato quello che volevi dire... ma il secondo QUOTE mi pare in contraddizione con il primo... e non lo condivido molto... Se le cose stanno come fin ora le abbiamo considerate...

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Assolutamente no proprio per quanto ho spiegato nel paragrafo precedente. Hai perso di vista l'ordine di grandezza dei fenomeni ed il modo di combinarli. Riassumiamo con dei numeri:

1) L'inflazione ha fatto si che si passasse da 10^-30 metri a 10^-2 metri quasi istantaneamente.
2) L'espansione (prima non accelerata e poi accelerata negli ultimi tempi) ha fatto si che si passasse da 10^-2 metri a 4.2 miliardi di parsec (= circa 12 x 10⁹ x 10¹⁶ metri = 12 x 10²⁷ metri ~ 10²⁸ metri), quindi ha prodotto un aumento relativo di 10³⁰ metri in 14 miliardi di anni sulle dimensioni dell'universo osservato.
3) Se l'inflazione non fosse esistita, la stessa espansione citata prima ti avrebbe fornito lo stesso aumento relativo (circa 10³⁰ metri di espansione rispetto al valore iniziale) ma poichè l'universo sarebbe partito da una dimensione di 10^-30 metri, aumentando di 10³⁰ metri avrebbe avuto una dimensione di solo 1 metro dopo ben 14 miliardi di anni.

Quindi bilancio totale sulle dimensioni in termini di ordini di grandezza

• Inflazione: aumento di un fattore 10²⁸ istantaneo
• Espansione: aumento di un fattore 10³⁰ in 14 miliardi di anni

L'effetto combinato (che non è la somma algebrica ma la somma a potenza), produce una variazione di un fattore 10⁵⁶, che ha portato dunque le dimensioni dell'universo da un originario 10^-30 ad un attuale 10²⁸ metri.

Se in effetti cambi l'ordine di esecuzione dei due fenomeni, il risultato finale è uguale, quindi in questo caso è giusto cosa dice Gaetano. Il punto è che a noi non interessa scambiarne l'ordine, proprio perchè sappiamo già che prima è avvenuta l'inflazione e poi l'espansione. Rimane dunque perfettamente il discorso che ho fatto nel post precedente.

Citazione:

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Originariamente Scritto da ncrndr

È proprio questo che non capisco, se lo spazio si espande anche le onde radio e tutte le informazioni si allontanano da noi. Noi vediamo la galassia xyz quando distava da noi 14 miliardi di anni luce.

Ora mettiamo che una galassia posta a 20 miliardi di anni luce da noi emetta un singolo fotone, questo tra 20 miliardi di anni ci raggiungerebe ma l universo si è espanso più velocemente della luce, mettiamo di 23 miliardi di anni luce quindi al fotone mancano ancora 3 miliardi di anni per raggiungerci, ora, passati questi 3 miliardi di anni finalmente potrà raggiungerci perché considerando quella regione di spazio, la velocità di espansione è minore di c. Ma esisterà prima o poi un punto sufficientemente distante da non permettere ad un fotone di raggiungerci?

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Si, oltre la sfera di hubble la velocità di espansione dello spazio tempo avviene a velocità superiori a quelle della luce, e quindi molto probabilmente ciò che è fuori dalla sfera di hubble non ci raggiungerà mai più ;)

Dando per assodato che 46 mld al è il diametro attuale della sfera di Hubble, ma sapendo che l universo si sta espandendo accelerando, quando l espansione arriverà ad una determinata velocità anche per una galassia posta a 45,99 mld al sarà impossibile vederci? Mi manca un tassello

@Enrico Corsaro
ma a questo punto era giusto quello che diceva Gaetano fin dall inizio. Non si può non tenere conto dell inflazione. Allora non è questione di sommare il volume di un pallone da calcio, è questione di sommare le potenze, il ché è molto diverso!

Citazione:

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Originariamente Scritto da ncrndr

Sebbene sia stato l aumento di volume causato dall inflazione a rendere possibile le attuali dimensioni dell universo, tale volume, se pur cruciale non influisce minimamente sulle stime della dimensione attuale.

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No non ci siamo. Il volume attuale è il risultato di due effetti combinati 1) l'inflazione e 2) l'espansione. Senza uno dei due, sarebbe molto più piccolo (vedi mio post precedente).

Citazione:

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Originariamente Scritto da ncrndr

Senza inflazione l'universo sarebbe molto più piccolo ma il volume creato dall inflazione inteso come % rispetto a quello attuale è irrilevante

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Esatto! Proprio perchè l'inflazione è avvenuta quando l'Universo era microscopico, anche se il fattore di aumento è stato impressionante dato l'intervallo di tempo così ridotto in cui ha agito, il volume ottenuto è e rimane comunque enormemente trascurabile rispetto a quello che ha l'universo di oggi dopo 14 miliardi anni di espansione. Ci siamo?

Citazione:

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Originariamente Scritto da DarknessLight

@Enrico Corsaro
ma a questo punto era giusto quello che diceva Gaetano fin dall inizio. Non si può non tenere conto dell inflazione. Allora non è questione di sommare il volume di un pallone da calcio, è questione di sommare le potenze, il ché è molto diverso!

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No! Leggi il mio ultimo post. E' l'ordine temporale che domina in questo caso. Siccome l'inflazione è avvenuta all'inizio, il risultato prodotto in termini di distanza assoluta (e NON relativa) è trascurabile rispetto al valore attuale.

Citazione:

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Originariamente Scritto da ncrndr

Dando per assodato che 46 mld al è il diametro attuale della sfera di Hubble, ma sapendo che l universo si sta espandendo accelerando, quando l espansione arriverà ad una determinata velocità anche per una galassia posta a 45,99 mld al sarà impossibile vederci? Mi manca un tassello

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Sì, un giorno tutto si allontanera' da noi a velocità superiori a quelle della luce, perchè in futuro l universo sarà sempre più dominato dall espansione accelerata.

Quindi la sfera di Hubble andrà riducendosi?
O forse non mi è chiara la definizione di sfera di Hubble

No, la sfera di hubble si allarga, questo è ovvio. È il resto che sfugge via a velocità sempre più alte...

Allora non mi è chiara la definizione, vado a studiare :)

@ncrndr e @DarknessLight, riguardo al vostro discorso in parallelo, vi devo correggere.

Anche dentro la sfera di Hubble lo spazio-tempo si sta espandendo a velocità superluminali. Se non fosse così, non vedremmo oggetti che sono a più di 40 miliardi di anni luce da noi, ma li vedremmo solo fino a 14 miliardi di anni luce. Non è che c'è una regione di spazio-tempo privilegiata rispetto ad un'altra, o lontana a sufficienza da un'altra per risentire dell'effetto di espansione accelerata. Tutto è in allontanamento reciproco, e tanto più è la distanza relativa fra due oggetti tanto più l'effetto è visibile. Quindi anche noi oggi, in questo momento, ci stiamo allontanando a velocità superluminali da un oggetto che è distante da noi qualche miliardo di anno luce ;) e cioè perfettamente dentro la sfera di Hubble.

Si si hai ragione mi sono espresso male. Volevo porre l accento sul fatto che più ci si allontana da noi più la velocità di recessione delle galassie è elevata. Quindi fuori dalla sfera di hubble è elevatissima.

In ogni caso la sfera di hubble aumenta di dimensioni, ma gli oggetti continuano ad allontanarsi da noi a velocità sempre più elevate. Quindi un giorno perderemo di vista tutte le altre galassie, seppur la sfera di hubble continuerà ad espandersi...

Citazione:

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Originariamente Scritto da DarknessLight

In ogni caso la sfera di hubble aumenta di dimensioni, ma gli oggetti continuano ad allontanarsi da noi a velocità sempre più elevate. Quindi un giorno perderemo di vista tutte le altre galassie, seppur la sfera di hubble continuerà ad espandersi...

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Giusto si ;).

Grazie della tua pazienza con me che come vedi sono interessato, si, ma... lento a capire... purtroppo ;)

Tranquillo, siamo qui per imparare, me compreso!

Quando dici " anche un oggetto posto a qualche miliardo di anni da noi si sta allontanando a velocità superiori a c vuol dire che non potremmo più vedere questa galassia evolversi? Perché in teoria anche la sua luce si sta allontanando a velocità superiori della luce? :/ sono alquanto perplesso

Citazione:

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Originariamente Scritto da DarknessLight

Gaetano, invertire axbxc è la proprietà communtativa, non associativa.
La qual proprietà nel caso dell inflazione e del volume dell universo non credo sia calzante per i motivi che ha ben spiegato Enrico, ovvero che un volume di un pallone da calcio, per ovvi motivi, non influisce su un volume di raggio 46 miliardi di anni

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Dark, evidentemente c'è qualcosa che mi sfugge. Tu che sei più fresco di calcoli prova a calcolare senza inflazione cosa sarebbe l'universo. A me viene di molto inferiore al Km, sempre ammesso che la teoria inflazionaria sia giusta. Commutativa, associativa... subito ho pensato commutativa, ma se apri il link anche associativa va bene:biggrin:

Citazione:

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Originariamente Scritto da Gaetano M.

Dark, evidentemente c'è qualcosa che mi sfugge. Tu che sei più fresco di calcoli prova a calcolare senza inflazione cosa sarebbe l'universo. A me viene di molto inferiore al Km, sempre ammesso che la teoria inflazionaria sia giusta. Commutativa, associativa... subito ho pensato commutativa, ma se apri il link anche associativa va bene:biggrin:

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Gaetano, al di là del tipo di proprietà, mi sa che eri più vicino tu alla verità che io. Leggi cosa ha scritto Enrico. Alla fine dice che è vero che se permuti l ordine degli eventi il risultato non cambia.
Sono io che ho fatto un po di confusione :razz: ;)

Citazione:

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Originariamente Scritto da Enrico Corsaro

Riassumiamo con dei numeri:

1) L'inflazione ha fatto si che si passasse da 10^-30 metri a 10^-2 metri quasi istantaneamente.
2) L'espansione (prima non accelerata e poi accelerata negli ultimi tempi) ha fatto si che si passasse da 10^-2 metri a 4.2 miliardi di parsec (= circa 12 x 10⁹ x 10¹⁶ metri = 12 x 10²⁷ metri ~ 10²⁸ metri), quindi ha prodotto un aumento relativo di 10³⁰ metri in 14 miliardi di anni sulle dimensioni dell'universo osservato.
3) Se l'inflazione non fosse esistita, la stessa espansione citata prima ti avrebbe fornito lo stesso aumento relativo (circa 10³⁰ metri di espansione rispetto al valore iniziale) ma poichè l'universo sarebbe partito da una dimensione di 10^-30 metri, aumentando di 10³⁰ metri avrebbe avuto una dimensione di solo 1 metro dopo ben 14 miliardi di anni.

Quindi bilancio totale sulle dimensioni in termini di ordini di grandezza

• Inflazione: aumento di un fattore 10²⁸ istantaneo
• Espansione: aumento di un fattore 10³⁰ in 14 miliardi di anni

L'effetto combinato (che non è la somma algebrica ma la somma a potenza), produce una variazione di un fattore 10⁵⁶, che ha portato dunque le dimensioni dell'universo da un originario 10^-30 ad un attuale 10²⁸ metri.

Se in effetti cambi l'ordine di esecuzione dei due fenomeni, il risultato finale è uguale, quindi in questo caso è giusto cosa dice Gaetano. Il punto è che a noi non interessa scambiarne l'ordine, proprio perchè sappiamo già che prima è avvenuta l'inflazione e poi l'espansione. Rimane dunque perfettamente il discorso che ho fatto nel post precedente.

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Quindi avevi ragione a dire che l inflazione deve essere tenuta in considerazione, in quanto come vedi se non fosse avvenuta l universo ora sarebbe solo 1 metro di diametro.
Però il volume di quel pallone di calcio non influisce sul volume dell universo odierno. In questo diceva bene Enrico.

Citazione:

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Originariamente Scritto da ncrndr

Quando dici " anche un oggetto posto a qualche miliardo di anni da noi si sta allontanando a velocità superiori a c vuol dire che non potremmo più vedere questa galassia evolversi? Perché in teoria anche la sua luce si sta allontanando a velocità superiori della luce? :/ sono alquanto perplesso

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La vedremo fin tanto che la sua luce riuscirà a raggiungerci. Quando sarà fuori dalla sfera di Hubble, non la potremo più vedere. Chiaramente puoi immaginare questo oggetto che sta migrando verso i bordi della sfera di Hubble (anch'essa comunque in espansione) e che ad un certo punto li supererà poichè avrà viaggiato ad una velocità superluminale per un tempo troppo lungo.

Sostanzialmente la luce di quell'oggetto smette di giungere a noi nel preciso istante in cui noi lo vediamo realmente superare la velocità di recessione pari alla velocità della luce. Questo implica automaticamente che di fatto l'oggetto è già fuori dalla nostra portata di vista da tempo, solo che a causa delle enormi distanze noi guardiamo sempre la sua luce emessa in un lontano passato, quando ancora recedeva a velocità inferiori a quelle della luce.

Ok ci sono arrivato, la sfera di Hubble si espande a velocità c, mentre l universo a velocità maggiore, quindi non è la sfera di Hubble che si sta rimpicciolito ma si sta semplicemente svuotando?

Esatto

Grazie a tutti per la moooolta pazienza :)

Citazione:

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Originariamente Scritto da ncrndr

Ok ci sono arrivato, la sfera di Hubble si espande a velocità c, mentre l universo a velocità maggiore, quindi non è la sfera di Hubble che si sta rimpicciolito ma si sta semplicemente svuotando?

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OK.

Hai correttamente affermato che la sfera di Hubble si sta svuotando al passare del tempo.

Ma se la sfera rappresenta l universo visibile non dovrebbe essere proprio alla velocità della luce che si espande?

Si si è esatto ;). Gli oggetti che si trovano al suo interno possono però muoversi anche a velocità superluminali, come avevo scritto in precedenza.

Citazione:

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Originariamente Scritto da DarknessLight

Gaetano, al di là del tipo di proprietà, mi sa che eri più vicino tu alla verità che io. Leggi cosa ha scritto Enrico. Alla fine dice che è vero che se permuti l ordine degli eventi il risultato non cambia.

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Molto utili queste discussioni perchè costringono a rivedere nozioni considerate acquisite. Adesso si capisce meglio l'esigenza dell'universo inflazionario. Presto mi regalo il libro di Alan Guth:biggrin:

Citazione:

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Originariamente Scritto da Gaetano M.

Molto utili queste discussioni perchè costringono a rivedere nozioni considerate acquisite. Adesso si capisce meglio l'esigenza dell'universo inflazionario. Presto mi regalo il libro di Alan Guth:biggrin:

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Molto bene ;).

Citazione:

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Originariamente Scritto da Winnygrey

Forse ho tradotto male io dal video che ho visto, ma come orizzonte delle particelle intendevo quella "regione" oltre la sfera di Hubble nella quale rimangono alcne emissioni di galassie che si spostano oltre il nostro limite d'osservazione.

Posto il link al video (sono anche curioso di cosa ne pensi del passaggio incriminato al min 2:25)

https://www.youtube.com/watch?v=XBr4GkRnY04

L'articolo che commenta il video: http://physics.stackexchange.com/que...-hubble-sphere

Detto ciò spero di leggere presto quanto scriverai in merito perché hai il dono di spiegare argomenti complicati in maniera capibile da noi non addetti ai lavori.

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@Winnygrey, dunque ho visto il video e letto un pò l'articolo in cui si citava il dubbio. Ritengo che Veritasium abbia detto una castroneria. Il perchè provo a spiegarlo usando argomenti logici:

1) La sfera di Hubble si espande a velocità della luce, quindi costante.
2) Lo spazio-tempo si espande a velocità superluminali già da diverse centinaia di milioni di anni.

L'effetto diretto è che la sfera di Hubble si sta progressivamente svuotando di sorgenti luminose al suo interno, cioè con il passare del tempo, vedremo sempre meno sorgenti perchè scompariranno dal nostro campo di vista.
Se avvenisse come lui ha spiegato, allora al contrario dovremmo con il tempo vedere qualsiasi sorgente oltre la sfera di Hubble, cioè l'opposto di quanto sta avvendendo di fatto.

Per spiegarla in termini più matematici, lui ha fatto un errore concettuale sui vettori velocità: ha sommato algebricamente la velocità della luce di una sfera di Hubble in espansione, alla velocità della luce di un segnale luminoso emesso da una galassia al suo esterno, concludendo che prima o poi l'uno raggiungerà l'altro. I due effetti in realtà non si compenseranno mai se quella galassia all'esterno della sfera sta recedendo a velocità superluminale, vale a dire, la stessa luce emessa dalla galassia non riuscirà mai a raggiungere il limite della sfera di Hubble dall'esterno, anche se la sfera di Hubble si sta espandendo a velocità della luce. Questo perchè anche se viaggi alla velocità della luce, il postulato di invarianza ti impone che la velocità della luce rimanga tale anche nel tuo riferimento, in altre parole, se tu fossi un fotone e viaggiassi a velocità c, vedresti gli altri fotoni passare sempre a velocità c.

Per dirla in breve quindi non è vero che al passare del tempo la luce delle galassie fuori dalla sfera di Hubble giunge a noi, anzi al contrario! Vedremo sempre meno galassie, che scompariranno man mano oltre i limiti del visibile, proprio a causa dell'espansione accelerata e superluminale già in corso.

Grazie @Enrico Corsaro,

in effetti sono d'accordo con quanto scritto nell'articolo (almeno la percentuale di quanto riesco a capire :D).
Spiegato in termini semplici in effetti appare ancora più evidente la castroneria del video.

A questo punto volevo condividere un video forse più attendibile, visto il relatore.

http://www.ted.com/talks/george_smoo...niverse#t-3013

PS: ci sono i sottotitoli in ita nel caso
PS2: grande cravatta!!! :D

Grazie, certamente. Il caro @Gaetano M. apprezzerà di sicuro :biggrin:.

Allegato 13612
Ecco la sfera cosmica del tempo mostrata nel video. E' una rappresentazione interessante per mettere in relazione la distanza degli oggetti con il tempo decorso dal Big Bang. Tuttavia, non deve indurre in errore poichè si può essere portati a pensare che le sfere concentriche, essendo via via più grandi man mano che si va verso il passato, implichino che al contrario l'Universo si stia rimpicciolendo. E' esattamente l'opposto.
Come è possibile vedere, questi schemi illustrativi sono sempre buoni per descrivere qualcosa, ma danno una visione errata d'insieme, quindi bisogna stare attenti a come interpretarli.

Cosa sono quelle sfere concentriche, il paradiso dantesco? :razz: