Il modello cosmologico standard ΛCDM - Parte I: cos'è e come si ricava

[Enrico Corsaro]

Spesso nei libri divulgativi, in televisione, e ancor di più in internet sentiamo parlare di materia oscura ed energia oscura quali costituenti del nostro Universo. Quello che succede però è che non viene proposta al lettore o all'ascoltatore una visione più d'insieme del problema, dando per scontato che l'Universo sia fatto di materia ed energia oscura e che il tutto sia oramai ampiament...
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[givi]

Grande, appena arrivato, ma già fondamentale.
Grazie

[Antonio86]

Grazie ^^

[DarknessLight]

Grazie Enrico!! Articolo fatto BENISSIMOOOO!!!! Sei un grande!

Ps ti ho visto in foto sull'info-autore Ma sei giovanissimo!!

[DarknessLight]

Il diagramma che mostra l'evoluzione delle componenti dell'universo mi ha aperto gli occhi: chiaro, esplicativo, di semplice lettura.
Mi chiedo solo come mai la materia (a differenza dell'energia oscura e della radiazione) compaia in un secondo momento e non sia presente fin da subito nell'universo. Mi pare di capire che i barioni e la materia oscura siano comparsi qualche istante dopo il big bang, invece radiazione ed energia oscura sono sempre esistiti.
E i neutrini, se sono dotati di massa, come mai vengono fatti rientrare nel gruppo della radiazione? D'accordo che la massa è poca, però...

E mi chiedevo anche perchè nell'equazione di Friedmann k/a^2= H^2[omega_tot -1]= -H^2omega_k compare il meno nella seconda scrittura (-H^2omega_k).
Insomma se dici che omega_k= omega_tot -1 non capisco proprio da dove salti fuori il meno.

Ma soprattutto non riesco a capire: dici che omega_tot rappresenta la somma delle percentuali delle componenti dell'universo e, giustamente, mi aspetto che li suo valore sia 1. Ma poi esponi anche altri possibili scenari in cui omega_tot può essere maggiore di uno o compreso tra uno e zero.
Tra l'altro se omega_tot fosse 1 allora k/a^2 sarebbe uguale a zero?

Grazie

[Enrico Corsaro]

Grazie per i commenti Dark, sempre attenti come al solito.

Mi chiedo solo come mai la materia (a differenza dell'energia oscura e della radiazione) compaia in un secondo momento e non sia presente fin da subito nell'universo. Mi pare di capire che i barioni e la materia oscura siano comparsi qualche istante dopo il big bang, invece radiazione ed energia oscura sono sempre esistiti.
E i neutrini, se sono dotati di massa, come mai vengono fatti rientrare nel gruppo della radiazione? D'accordo che la massa è poca, però...

La materia barionica non è esistita da subito ma solo dal momento in cui l'interazione nucleare forte tramite i gluoni ha permesso a protoni e neutroni di costituirsi legando fra loro quark (e così ipoteticamente anche altre particelle massive che possono aver dato luogo alla materia oscura). Non si discute in questo caso l'assenza assoluta di materia, ma di materia barionica e oscura, non presente nell'Universo primordiale perchè esistevano solo quark liberi.

Per i neutrini il dibattito sulla massa è effettivamente ancora aperto, e comunque il valore possibile di massa rimane talmente piccolo che non è comunque assimilabile a quello della materia barionica e oscura. Per questo vengono inseriti nel termine di radiazione.

E mi chiedevo anche perchè nell'equazione di Friedmann k/a^2= H^2[omega_tot -1]= -H^2omega_k compare il meno nella seconda scrittura (-H^2omega_k).
Insomma se dici che omega_k= omega_tot -1 non capisco proprio da dove salti fuori il meno.

Una svista mia, l'ho sistemato, omega_k= 1 - omega_tot .

Ma soprattutto non riesco a capire: dici che omega_tot rappresenta la somma delle percentuali delle componenti dell'universo e, giustamente, mi aspetto che li suo valore sia 1. Ma poi esponi anche altri possibili scenari in cui omega_tot può essere maggiore di uno o compreso tra uno e zero.
Tra l'altro se omega_tot fosse 1 allora k/a^2 sarebbe uguale a zero?

Infatti non ho scritto che è uguale a 1 ma che, normalizzato per un determinato valore si aggira intorno ad 1, che è diverso. Gli altri scenari sono illustrati per capire come Omega_tot può influenzare la geometria ma non sono di fatto i casi osservati. Nel prossimo articolo discuterò più dettagli su questo argomento della curvatura. Omega_tot rimane comunque il totale energetico, qualunque valore esso assuma.

Quello che menzioni alla fine è lo scalare di curvatura, e diventa nullo per k = 0, cioè per Omega_tot = 1.

[Alekos]

Bell'articolo, chiaro nella sua complessità. Grandi!

[Red Hanuman]

E infatti, conciliare RG e meccanica quantistica è un casino...

[Enrico Corsaro]

E si perchè se ci pensi, nascono con due modalità di pensiero profondamente differenti, l'una (la MQ) rivolta a spiegare la natura intima delle cose, l'altra la RG atta a fornire una quantificazione di ciò che si osserva globalmente da un punto di vista "esterno", senza diciamo metterci le mani. Ci sono ad oggi tentativi interessanti ma assai complessi di trovare una teoria che possa sostanzialmente spiegare come lo stesso spazio-tempo si generi a partire da una interpretazione particellare, come l'entanglement quantistico, creando così una connessione diretta tra i due regimi. Speriamo che in futuro si arrivi ad una solida conclusione!
QUI e QUI ci sono due articoli-blog interessanti che discutono un pò l'argomento sulle ultime frontiere delle teorie di quantum gravity e tensor network e che potrebbero sicuramente interessare, magari ne discuteremo più avanti!

[Red Hanuman]

Ho appena postato in cosmologia un articolo che tratta di universi olografici e legame tra wormhole e entanglement....