Visualizzazione Stampabile
Il LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ce l'ha fatta. La conferma delle onde gravitazionali è reale, gli scienziati riescono adesso a sentirle e la prima rilevazione proviene da uno dei fenomeni più energetici di tutto l'Universo, la fusione di due buchi neri!...
leggi tutto...
Caro Enrico, veramente sensazionale la conferma dell'esistenza delle onde gravitazionali!:cool:
Mi stavo chiedendo se, una volta raggiunta una sensibilità sufficiente, non potessero darci indizi sul destino della materia in un buco nero...:sneaky:
Se dovesse esserci un qualche meccanismo che impedisce alla materia di collassare in una singolarità, il comportamento dovrebbe essere simile a quello che comporta la creazione di una supernova: un arresto improvviso del collasso, seguito da un "rimbalzo" della materia collassante e da un'onda d'urto.
Un movimento di masse piuttosto accentuato, che potrebbe essere rilevabile, non ti pare?:confused:
@Enrico Corsaro, grazie per l'articolo (e per avermi taggato nell'altra discussione, che mi limito a leggere).
Se posso, sul sito astronomy.com c'è una bella pagina dedicata ed in fondo si ha la possibilità di scaricare un ebook sull'argomento.
http://www.astronomy.com/bonus/gravity
Che dire? E' davvero fantastico!!!
Questo esperimento, data l'evidente similitudine, mi ha rimandato all'esperienza di Michelson-Morley. Quella servì a dimostrare l'inesistenza dell'etere, questa a mostrarne l'oscillazione :shock:
Si, ho volutamente forzato i termini della questione. Il problema, almeno per me, è dare un'identità allo spazio-tempo che mi sembra abbia preso il posto dell'etere, fatti i debiti distinguo.
L'etere lo si era immaginato come un rigido substrato su cui la materia e la radiazione disegnavano le loro traiettorie; lo spazio-tempo è flessibile, suscettibile di torsioni e stiramenti. L'etere era qualcosa di esterno alla composizione del cosmo, lo spazio-tempo prende significato solo se in esso si verificano eventi.
Allora è forse questo il punto? Lo spazio-tempo è solo un modo di rappresentarci la trama del cosmo, che prende concretezza (consentendoci delle misurazioni) solo nel momento in cui osserviamo la traiettoria spazio-temporale di un raggio luminoso o di un agglomerato di materia?
In fondo anche l'idea di Galileo della forza a distanza divenutaci molto familiare per lunga frequentazione, a persarci bene, era assai stravagante: d'accordo, una forza, ma le forze che ci sono veramente familiari sono solo quelle che vengono trasmesse per contatto diretto.
Insomma, quello che voglio dire è che etere, vuoto o S-T che sia, non trovo un modo per definirlo se non ricorrendo agli effetti prodotti su masse e radiazioni che lo percorrono, i quali effetti sono a loro volta causati dall'azione delle masse sullo S-T stesso! Sbaglio?
Ho letto e continuo a leggere di tutto in merito a questa scoperta, è sconvolgente. In realtà, se ho capito bene, si tratta di una singola onda originata dall'annichilazione di tre masse solari:biggrin: Per fortuna rilevata da due posti, questo permetterà sicuramente di ricavarne un sacco di dati anche sulla conformazione dello spazio tempo. Mi aspetto molto:)
Sicuramente una conferma importante di una teoria già ampiamente 'collaudata' e pertanto stupisce fino a un certo punto (beninteso,l'entusiasmo è legittimo ma anche frutto di una euforia pre-nobel dei suoi protagonisti). Quello che mi sembra più rilevante sarà il passo successivo, legato alla eventuale scoperta di una particella di mediazione della gravità che unifichi la visione complessiva della materia e dell'energia (suggestivo il paragone dell'etere come substrato strutturale di una trasmissione del segnale quale fuorviante semplificazione di un meccanismo mancante: durante la conferenza stampa mi pare abbiano parlato anche di stringhe cosmiche) e che sarà la vera svolta nella comprensione della realtà. Inoltre in questo caso manca la 'controparte ottica' di un segnale originale che, con l'affinamento del network di rilevatori, consentirà di puntare i telescopi anche verso supernove e stelle di neutroni.
Prima il bosone di Higgs, poi l'accometaggio della sonda Rosetta, poi New Horizons e oggi le onde gravitazionali. Viviamo in tempi entusiasmanti per la ricerca in questi ambiti. :sbav:
Sono particolarmente incuriosito dalla natura di queste onde gravitazionali, ossia se c'è una similitudine con quelle elettromagnetiche.
Un elettrone che salta da uno stato energetico a un altro di un atomo genera un'onda elettromagnetica. A questo punto mi viene da pensare che generi pure un'infinitesima onda gravitazionale. Certo, valle a stanare se a mala pena siamo riusciti a rilevare questa originata da due buchi neri! :biggrin:
E ancora... le onde gravitazionali possono avere frequenze e ampiezze differenti come le onde elettromagnetiche che spaziano dalle radio alle gamma? :thinking:
In altri termini, quando la tecnologia lo permetterà dovremo aspettarci uno spettro di onde gravitazionali? :shock:
Davvero molto carino il link che hai fornito! Peccato sia in inglese e magari non fruibile a tutti, è un pò lungo da tradurre in effetti ma vale la pena comunque provare a dargli un occhio anche se non si padroneggia la lingua. L'ebook gratuito poi è davvero un bel regalo!Citazione:
Originariamente Scritto da Winnygrey
Devo dire che è stato veramente emozionante. Per me la scoperta scientifica più bella a cui abbia assistito fino ad ora. Allo stato attuale è un pò difficile capire quali saranno tutte le implicazioni possibili per il futuro. Aumentando la sensibilità di questi strumenti potremmo essere in grado di "sentire" e dunque visualizzare tutto un insieme di fenomeni a noi ad oggi poco conosciuti, incompresi o addirittura del tutto nuovi e inimmaginati.Citazione:
Originariamente Scritto da Red Hanuman
Insomma la cosa veramente incredibile è che adesso si è trovato nuovo modo di studiare l'Universo, usando la gravità e i suoi effetti sullo spazio-tempo. In linea di principio, ovunque rientrino fenomeni dove è la massa a giocare un ruolo, potremmo avere la possibilità di studiarne gli effetti con una profondità di investigazione mai raggiunta prima.
Questo ci apre anche la strada verso la possibile scoperta dei gravitoni! Se dovessero essere trovati, il modello standard delle particelle crollerebbe e in quel caso andrebbe ridisegnato tutto il nostro concetto di modello particellare, con una teoria che unifica le 4 forze fondamentali.
@Enrico Corsaro, se questo è quanto propone LIGO, cosa c'è da aspettarsi da LISA?
leggevo in un articolo che questa scoperta può essere paragonata a quella di maxwell...aldilà delle scoperte che si potranno fare sull'origine del cosmo,riusciremo anche a sfruttarla per le cose di tutti i giorni? cioè potrà anche avere un effetto "pratico"?
Ciao a tutti e ciao @Enrico Corsaro.
Volevo chiedere una cosa.
Forse ne avete già parlato ma non ho ancora avuto modo di leggere bene tutti gli articoli e tutti gli interventi. Appena possibile provvederò! Al massimo se ne avete già parlato mi indicate dove devo leggere!
Allora, premesso che Red più o meno me lo aveva già spiegato un po'... ma volevo sentire anche il tuo parere.
Quindi, come mai sono solo i corpi che si muovono di moto accelerato a produrre onde gravitazionali? Si può spiegare in termini accessibili anche a un dilettante?
Tra l altro alla fine dell articolo dice che Hawking vorrebbe utilizzare le onde gravitazionali per il teorema dell area: l area del BH finale è MAGGIORE della somma delle aree dei BH che l hanno originato.
Ma questo non si ricava già dal raggio di Schwarzschild o sbaglio?
Riprendo la domanda di DarknessLight perchè, in fondo, anche la Terra, rivolvendo intorno al Sole si muove di moto accelerato (il moto circolare uniforme è un moto accelerato). Quindi anche la Terra produce onde gravitazionali (lasciamo stare l'intensità, m'interessa il concetto)? E se è vero che per produrre onde gravitazionali è necessaria energia e questa energia viene sottratta alla massa dell'oggetto produttore (vedi la collisione dei due buchi neri), anche la massa della Terra diminuisce costantemente a causa delle onde che il suo moto produce?Citazione:
Originariamente Scritto da DarknessLight
Grazie
Grazie dell'interesse ragazzi. Pian piano cerco di rispondere alle vostre domande ;).
Bè lo spazio-tempo ha una formulazione matematica. La teoria della gravità quantistica a loop lo descrive come intimamente costituito da anelli in continua evoluzione, quindi in questo ambito lo spazio-tempo avrebbe una costituzione fisica vera e propria. E' probabile che la costituzione fisica ci sia veramente, solo che ancora non abbiamo gli strumenti per misurarlo.Citazione:
Originariamente Scritto da Cyg X-1
Il fatto che le onde gravitazionali si propaghino nello spazio-tempo è perfettamente spiegato a livello matematico infatti, ma a livello fisico non sappiamo ancora nè di cosa sono costituite queste onde (forse gravitoni?) nè di cosa sia costituito lo spazio-tempo.
Eviterei comunque troppa analogia con l'etere, ma è vero che l'interferometro utilizzato per la rilevazione è di una semplicità grandissima, proprio il tipo di interferometro utilizzato da Michelson e Morley. Quello che è complicato qui è la comprensione fisica intima di ciò che è stato osservato.
L'onda gravitazionale in quanto ad energia corrispondeva effettivamente all'energia di 3 masse solari, quelle perdute dai due buchi neri in fusione (la somma delle due masse è infatti 3 masse solari in meno rispetto a quanto si aspetterebbe dall'algebra).Citazione:
Originariamente Scritto da Gaetano M.
3 masse solari di energia equivalgono a
ovvero la bellezza di 5.36 xJoule di energia liberata nel giro di una frazione di secondo, una quantità mostruosamente grande.
Perchè hanno utilizzato due siti invece di uno solo? Perchè se rilevi lo stesso segnale da due punti completamente indipendenti, puoi confermare che si tratti di un segnale astrofisico vero e proprio, e non di un disturbo locale ad esempio della superficie terrestre. Inoltre aggiungendo più siti risolvi spazialmente la posizione della sorgente tramite triangolazione, cioè studiando il ritardo del segnale da un punto all'altro, allo stesso identico modo in cui si fa tramite l'interferometria astronomica.
In verità ti dirò non è andata proprio così. C'era ormai davvero molto scetticismo sull'esistenza delle onde gravitazionali, proprio a causa del grande lasso di tempo che è stato necessario a provarne la loro esistenza. Proprio per questo motivo si erano oramai diramate una miriade di teorie annesse alla relatività generale classica, per tentare di risolvere la discrepanza causata dalla sempre più probabile non-esistenza di queste onde. Adesso, con questa conferma invece, tutto cambia. Non solo si è aperto un nuovo modo di studiare il cosmo, ma si è anche trovata una direzione molto chiara su cui proseguire, con la conseguente eliminazione di tutta una classe di teorie che non prevedevano questo tipo di fenomeno fisico. Il tutto è molto entusiasmante e darà un enorme lavoro, fondi e l'accrescimento di personale in tutti i settori della fisica annessi, che sono tanti, dalla fisica particellare, a quella astrofisica e cosmologica.Citazione:
Originariamente Scritto da Ares1973
E' vero, sono tempi davvero importanti per la fisica. Le due scoperte più importanti sono state sicuramente quella del bosone di Higgs e quest'ultima delle onde. Bisognerà anche capire poi il legame tra questi due, dato che il bosone di Higgs è il bosone responsabile del far "pesare" tutte le altre particelle.Citazione:
Originariamente Scritto da fulvio_
Riguardo alla similitudine con le onde e.m., allo stato attuale l'unica cosa di simile è il fatto che siano entrambe onde. Non dimentichiamo però che il meccanismo fisico alla base è totalmente differente. Escluderei che si arriverà mai a trovare onde gravitazionali emesse da una particella subatomica, la massa in gioco è troppo piccola per poter produrre qualcosa di anche lontanamente misurabile. Se consideri quanto sia piccolo l'effetto prodotto da un evento così enormemente energetico, ti rendi conto di quanto lontano possa essere quell'obiettivo.
Il discorso sullo spettro delle onde gravitazionali è molto interessante ed esiste già una classificazione, che ti allego nello schemino a seguire.
Allegato 16000
Sono già in programma diverse missioni atte a campionare lo spettro di queste onde. In questo caso lo spettro è caratterizzato dalla diversa durata del periodo di oscillazione delle onde (che corrisponderà ad un diverso suono udibile), che può andare dalla frazione di secondo come nel caso di un evento estremamente compatto quale quello della fusione di due buchi neri, o dell'impatto di due stelle di neutroni, fino all'età dell'intero Universo, cioè con un periodo di miliardi di anni, il quale corrisponderebbe all'impronta delle onde gravitazionali nella radiazione cosmica di fondo, i famosi modi B cercati da BICEP2 ma non trovati fino ad ora.
Qui mi ricollego anche alla domanda fatta da @Winnygrey sull'interferometro spaziale eLISA (adesso missione gemellata da NASA ed ESA, precedentemente stroncata nel 2011 quando era a solo carico della NASA con il nome di LISA). eLISA ci permetterà di rilevare onde gravitazionali con periodi più lunghi della frazione di secondo, cioè intorno al secondo, il che sarà comunque associabile ad eventi provenienti da oggetti compatti, come stelle binarie di neutroni in particolare. Sarà fondamentale dunque ottenere una copertura totale di questo spettro per il futuro, in modo da essere in grado di ascoltare qualsiasi tipo di sorgente possa produrre fenomeni del genere.
Difficile dirlo adesso, ma sicuramente le conseguenze che questa scoperta avrà su tutto il mondo scientifico saranno enormi e ora neanche quantificabili. Se mai riuscissimo a capire intimamente la gravità, chissà che in futuro non potremo anche riuscire a governarla e a utilizzarla a nostra convenienza. Ma è ancora troppo presto per poterne parlare ;).Citazione:
Originariamente Scritto da davide1334
Una bella domanda a cui è doveroso dare una risposta comprensibile.Citazione:
Originariamente Scritto da DarknessLight
Come premessa, il processo è praticamente analogo a quello che genera una radiazione elettromagnetica a partire da una particella carica che oscilla. In realtà la chiave non è il moto accelerato in sè, come ti spiegherò a seguire.
La base è l'effetto del cosiddetto momento di quadrupolo. Il momento di quadrupolo si realizza su di una distribuzione di massa che non ha una simmetria sferica. Ad esempio, il Sole che ruota intorno al proprio asse con una certa velocità, è leggermente più schiacciato ai poli rispetto all'equatore. Il fatto che abbia questa forma, geometricamente nota come forma oblata, genera un momento di quadrupolo, sia per le cariche elettriche che per la distribuzione di massa.
Il momento di quadrupolo indica cioè la presenza di una asimmetria nel sistema considerato. Cosa produce però all'atto pratico l'emissione di radiazione? E' la variazione nel tempo di questo momento di quadrupolo. Occorre dunque qualcosa che faccia cambiare questo momento con il variare del tempo. La semplice rotazione di un corpo intorno al suo asse non basta. Ecco allora che interviene il sistema binario, cioè la stessa mutua attrazione gravitazionale tra i due corpi, porta la distribuzione di massa a variare durante l'orbita dei due corpi intorno al centro di massa. Quando cambia la distanza tra i due corpi, cambia anche la forza gravitazionale tra i due, e di conseguenza anche la distribuzione della massa ne risente (il corpo si prolunga in direzione dell'altro, in una forma prolata).
Il fatto che il sistema sia in orbita binaria fa variare queste distorsioni nel tempo, il che produce l'emissione di energia gravitazionale. L'energia gravitazionale emessa è semplicemente data dalla variazione nel tempo dell'energia gravitazionale del sistema. Ad esempio, nel caso Terra-Sole, la potenza gravitazionale emessa è pari circa 200 watt, debolissima (quasi impercettibile). Questo perchè la variazione di momento di quadrupolo del sistema è minima, data la piccola massa dei due oggetti coinvolti.
Ok. Intanto ti ringrazio!;)
Aspetto pazientemente che rispondi anche alle domande di tutti gli altri... ma poi vorrei un attimo approfondire meglio questo discorso perchè mi pare piuttosto articolato...
alla luce di tutto ciò,tutta la massa trasformatisi in energia dal big bang ad oggi, sottoforma di onde gravitazionali,può fare riconsiderare tutto il "calcolo cosmologico" dall'espansione alla materia ed energia oscura?
Nel qual caso, si certamente anche la Terra produce onde gravitazionali, così come anche il Sole. L'energia irradiata però non viene persa nella forma di massa, ma nell'energia del sistema gravitazionale Terra-Sole. Questo fa si che sostanzialmente la Terra spiraleggi pian piano, avvicinandosi sempre più al centro di massa. In realtà nel nostro caso, l'energia persa è talmente bassa, da restringere l'orbita terrestre di appena 1/300 del diametro dell'atomo di idrogeno, producendo un effetto che non è apprezzabile nemmeno nell'arco di tutta la vita dell'Universo.Citazione:
Originariamente Scritto da Cyg X-1
Esatto. Il teorema dell'area è la seconda legge della termodinamica dei buchi neri. Il punto è che l'entropia del sistema non può mai diminuire. Poichè l'entropia di un buco nero si misura tramite l'area della superficie dell'orizzonte degli eventi, il senso è che se due buchi neri si fondono insieme, l'area che ne risulta non può essere minore della somma delle due iniziali. Con le onde gravitazionali adesso questo teorema potrà (ed è già stato confermato in questo caso) essere verificato sperimentalmente.Citazione:
Originariamente Scritto da DarknessLight
Una domanda interessante! In effetti non so risponderti con esattezza, ma immagino che adesso che il fenomeno è stato confermato osservativamente bisognerà in qualche modo stimare quanto possa influire e aver influito sul bilancio energetico totale. Comunque sia, non mi aspetterei un contributo significativo per due motivi principali: 1) i fenomeni che dissipano così tanta energia gravitazionale sono molto poco comuni e 2) l'energia gravitazionale viene dissipata proporzionalmente al quadrato della distanza tra i due sistemi in orbita, dunque il picco di energia dissipata avviene sempre e solo per un breve lasso temporale, facendo si che queste emissioni siano di fatto sempre di breve durata quando avvengono in modo più significativo.Citazione:
Originariamente Scritto da davide1334
Ma... Ad esempio... perché per la terra che orbita intorno al sole le onde gravitazionali sono generate dal restringimento dell orbita, mentre invece per i buchi neri che si fondono le onde sono generate da una perdita di massa!?
Sono due fenomeni totalmente differenti ma generano lo stesso effetto... c'è qualcosa che mi sfugge...
Perchè sono due onde diverse infatti (ma sempre gravitazionali si intende). Nel caso dei buchi neri ci sono state due emissioni: la prima dovuta allo spiraleggiare dell'orbita e la seconda quando è avvenuta fusione, che è stato l'evento più energetico in sè (e quello che ha fatto perdere al sistema la bellezza di 3 masse solari in pochi istanti), cioè quello che ha generato il fronte d'onda che è stato osservato fino a qui sulla Terra.Citazione:
Originariamente Scritto da DarknessLight
Per il sistema Terra-Sole c'è solo un moto orbitale, non c'è nè ci sarà una fusione o una caduta della Terra sul Sole, e l'energia gravitazionale emessa è solo legata al moto orbitale che comporta un leggerissimo spiraleggiamento (impercettibile). Inoltre non sono le onde ad essere generate dal restringimento dell'orbita, ma viceversa è l'onda che genera un restringimento dell'orbita poichè fa dissipare energia al sistema. Le onde sono generate dalla variazione del momento di quadrupolo nel tempo, a sua volta dovuta ad una asimmetria nella distribuzione di massa del sistema.
Ok, il segreto dell arcano si cela in questa affermazione... devo pensarci su...Citazione:
Le onde sono generate dalla variazione del momento di quadrupolo nel tempo, a sua volta dovuta ad una asimmetria nella distribuzione di massa del sistema.
@Enrico Corsaro
Guarda come mi hanno spiegato qui http://www.astronomia.com/forum/show...l=1#post162149
A un certo punto si usa un analogia con le onde in fase e in controfase che si annullano o si amplificano a vicenda.
Cosa ne pensi? A me sembra un analogia molto ben riuscita... Secondo te funziona?
Scrive cosìCitazione:
L'immagine che mi sono fatto è che le onde gravitazionali si generino anche nei movimenti simmetrici, ma che si annullino reciprocamente, un po' come le bande oscure delle frange di diffrazione per la luce. L'energia della luce c'è, ma viene annullata quando un'onda ne incontra un'altra in contro fase. Nel caso di un movimento uniforme, le onde create in una direzione vengono annullate da quelle create in direzione opposta, mentre lo stesso non può accadere per i movimenti non uniformi.
Vorrei fare alcune considerazioni per avere il vostro punto di vista. Guardando i diagrammi registrati dalle stazioni Ligo:
1) Le onde rilevate sono relative ad un evento che dire catastrofico è davvero riduttivo.
2) E' durato pochissimo ed è relativo presumibilmente all'ultima fase con repentino ritorno al segnale precedente.
3) Da questo pensare di rilevare delle onde gravitazionali per usarle per studiare l'universo c'è bisogno di aumentare la sensibilità di molti ordini di grandezza.
4) Pensando a come avviene la rilevazione a nessuno è venuto in mente che il rumore di fondo potrebbe essere niente altro che le onde gravitazionali provenienti dall'universo? In fondo tutto quello che accade di grande e di meno grande (se vicino) da origine a movimenti nello spazio tempo. Il problema è separarle, ma prima o poi...
5) Ultima, se i B.H. si possono vedere tramite le onde gravitazionali forse i gravitoni non esistono (altrimenti finirebbero nel B.H. come i fotoni). Forse è lo spazio-tempo stesso a trasmettere con le contrazioni (come fa l'aria per le onde sonore).
Come al solito premetto che la mia idea non conta nulla, ma sono d accordo con questa tua interpretazione! Anche a me piace pensare che i gravitoni non esistono e che siano le contrazioni nello spazio-tempo a produrre la gravità... ma si vedrà!;)Citazione:
se i B.H. si possono vedere tramite le onde gravitazionali forse i gravitoni non esistono (altrimenti finirebbero nel B.H. come i fotoni). Forse è lo spazio-tempo stesso a trasmettere con le contrazioni (come fa l'aria per le onde sonore).
Dark, la mia conta come la tua se non meno...;)
Ohibò!Citazione:
Originariamente Scritto da Gaetano M.
Senza scomodare Enrico... leggendo questa giusta osservazione mi è venuto da chiedermi come mai i fotoni cascano nel BH pur non avendo massa! :thinking:
Beh Fulvio, sta proprio qui la differenza tra Galileo-Newton ed Einstein. Se la gravità è una forza che si esercita a distanza tra corpi dotati di massa è chiaro che i fotoni ne sono esclusi, ma se l'effetto dipende dalla curvatura dello S-T, allora non .... si salva nessuno ....Citazione:
Originariamente Scritto da fulvio_
Fulvio, è la relatività generale che te lo spiega!Citazione:
Originariamente Scritto da fulvio_
Le linee (o geodetiche) dello spazio-tempo si curvano in presenza di masse, perciò i fotoni, pur muovendosi di moto rettilineo, sono costretti a seguire linee curve dello spazio-tempo (incurvato dalla presenza di masse come stelle o bh)... da ciò è facile intuire che qualunque oggetto (dotato di massa o meno) deve essere per forza soggetto alla gravità, poiché la gravità NON influisce solo le masse, bensì su tutti gli oggetti, dato che la gravità di fatto è la curvatura dello spazio-tempo!!!!
Questo è il succo della relatività generale di Einstein;)
Molto interessante ques'articolo di Corrado Ruscica:
https://astronomicamens.wordpress.co...ravitazionale/
Da vedere anche l'intervista nella pagina "Before the Big Bang..."
Ciao Dark. C'è una cosa che mi sfugge a proposito dei fotoni in un BH.
Allora, il Buco nero è una sfera di raggio X che ha lo spazio curvato completamente su se stesso, ossia chiuso.
La mia perplessità è che se la luce non può uscire perchè intrappolata dalla curvatura della sfera (proprio perchè sfera), come fa ad entrarvi dall'esterno? Non è uno spazio chiuso ed a se stante?
E se entra non potrebbe voler dire che può anche uscire?
Ipotesi personale ovviamente.
No, non facciamo confusione. Quello che chiamiamo BH in realtà è una zona di spazio - tempo intorno ad una singolarità, caratterizzata dal fatto che dal suo interno nulla può fuoriuscire, perché dovrebbe farlo ad una velocità maggiore di quella della luce. O, che è lo stesso, una zona in cui lo spazio - tempo ha una geometria che non consente a nulla di sfuggire. Quindi, nulla può uscire, ma niente impedisce a qualcosa di entrare.
È una specie di senso unico spazio - temporale, insomma.
Non c'è una sfera in senso fisico, ma solo una zona di universo chiusa su se stessa...
Allora cerco di spiegarmi meglio e usando parole diverse, per poi ritornare al discorso di prima.Citazione:
Originariamente Scritto da DarknessLight
Prendiamo la trama dello spazio-tempo e immaginiamola come un telo.
Poniamoci adesso una massa sopra e quello che otteniamo è quello che ci mostra la figura a seguire:
Allegato 16005
La massa curva la trama dello spazio-tempo come una biglia con un certo peso curva un telo teso. Se la sfera in questione ruota intorno al proprio asse e rimane ferma in quel punto dello spazio-tempo nulla sta cambiando nella curvatura della trama.
Cosa succede se aggiungiamo un'altra sfera in prossimità e diamo un certo momento angolare al sistema?
Allegato 16006
Succede come mostra la figura che per effetto delle due curvature, una per ogni sfera, i due corpi iniziano a muoversi in orbita. Muovendosi in orbita cosa succede? Che la curvatura dello spazio-tempo cambia con il passare del tempo, si evolve (non è statica, perchè le masse si muovono!). Questo perchè i corpi orbitano l'uno attorno all'altro (e quindi si muovono sul telo).
In termini un pò più tecnici questo è spiegato dal momento di quadrupolo. Il momento di quadrupolo di una certa quantità è un vettore che ti da una indicazione di quanto sia asimmetrica tale quantità in distribuzione (di carica o di materia, ad esempio).
Nel primo caso illustrato, quello della sfera, il momento di quadrupolo è nullo. La sfera è perfettamente simmetrica rispetto al suo centro. Se facciamo ruotare la sfera, per effetto della forza centrifuga essa si schiaccierà ai poli (come ad esempio il Sole), allargandosi cioè all'equatore. In questo caso il momento di quadrupolo non è più nullo, perchè adesso il corpo non è più sferico, ma è simmetrico solo rispetto all'asse di rotazione. Ebbene però, questo momento di quadrupolo rimane invariato, perchè è invariata la forma della massa in questione. Anche se il corpo ruota su se stesso, la simmetria assiale è sempre la stessa.
Nel secondo caso, quello dei due corpi in orbita, abbiamo invece non solo un momento di quadrupolo diverso da zero (la massa è certamente distribuita in modo diverso da una sfera perfetta), ma abbiamo anche un momento di quadrupolo che varia nel tempo! Questo genera le increspature nella trama dello spazio-tempo. Il discorso equivale a dire che la distribuzione di massa sta cambiando nel tempo, c'è cioè un movimento che fa cambiare il valore del momento di quadrupolo.
C'è un video molto carino e ben fatto che fa capire molto bene cosa succede. Eccolo QUI, ti consiglio di vederlo!!
Veniamo ora alla considerazione fornita inizialmente da Red e che tu hai quotato.
La cosa in sè potrebbe essere ragionevole ma in realtà non funziona proprio in questo modo, è un pò diverso ed è bene capire in che senso. Mi spiego a seguire.
1) La simmetria sferica (il più elevato grado di simmetria geometrica) di per sè fa si che il momento di quadrupolo sia nullo. Questo perchè il momento di quadrupolo è un vettore con un braccio (dalla definizione di momento) preso proprio rispetto al centro di massa del sistema e calcolato per una coppia di punti. Quando si ha una sfera, ogni coppia di punti nella sfera ha un suo momento di quadrupolo, certamente. Ma siccome ogni coppia di punti ha sempre un suo corrispettivo diametralmente opposto rispetto al centro (dalla definizione di sfera), allora ci sarà anche un momento di quadrupolo di segno e verso opposto per quella coppia di punti. Il momento di quadrupolo totale della sfera, che è la somma vettoriale di ogni momento di quadrupolo per ogni punto della sfera, sarà quindi nullo (ci sono tanti termini positivi, tanti negativi, a causa della perfetta simmetria).
2) Quando la simmetria sferica si rompe e diventa simmetria assiale (cioè quando c'è la rotazione e la sfera originale si schiaccia leggermente ai poli per effetto della forza centrifuga, vedi figura di sferoide a forma oblata), il discorso al punto 1) non vale più.
Allegato 16007
Adesso non tutte le coppie di punti di questo sferoide (prese arbitrariamente) hanno un esatto corrispettivo diametralmente opposto al centro dello sferoide. Ci sono come vedi punti (all'equatore) che distano di più dal centro, ed altri di meno rispetto a questi. Il momento di quadrupolo risultante è diverso da zero.
Tuttavia, siccome il sistema ruota intorno all'asse, che è adesso l'asse di simmetria, anche se lo sferoide gira su se stesso il momento di quadrupolo rimane identico, non cambia.
3) Il discorso si estende al caso di due corpi in sistema binario. Il momento di quadrupolo totale adesso non solo sarà diverso da zero, ma cambierà anche nel tempo, perchè il sistema stesso è dinamico, evolve, cambia la sua forma cambiando la distanza tra i due corpi in orbita, e facendo sì che il momento di quadrupolo vari nel tempo.
Quindi ricapitolando, non sono le onde gravitazionali che si annullano a vicenda quando la simmetria è sferica, ma è il momento di quadrupolo totale che è nullo per questa simmetria (e rimane nullo al passare del tempo fin tanto che la sfera rimane tale), e di conseguenza nessuna onda può essere creata. Anche nel caso del corpo che ruota non vengono emesse onde che si annullano fra di loro, ma è il fatto che il momento di quadrupolo rimane costante nel tempo a non farne emettere in alcun modo.
Se ipoteticamente prendessimo una sfera, ferma, e improvvisamente iniziassimo a farla ruotare talmente veloce da farla diventare uno sferoide, allora questo provocherebbe l'emissione di onde gravitazionali (il momento di quadrupolo del sistema passerebbe da zero ad un valore differente, dunque varierebbe nel tempo!).
