t = zero

[tino77]

Chiedo lumi su un argomento cosmologico che non riesco a comprendere [certamente non l'unico! ]
In una lezione di cosmologia ho seguito il professore che spiegava questo:
spingendosi indietro nel tempo fino ad arrivare a t= 0 ci si ritrova ad avere -in base alle equazioni di Friedmann- l'universo in espansione infinitamente veloce (velocità di espansione infinita), ergo i punti non erano i contatto tra di loro.
Questo mette in crisi la mia comprensione della singolarità iniziale, che concepivo come l'agglomerato di densità infinita di tutto quello di cui è composto l'universo. Ma se le dimensioni erano infinitamente piccole, e tutto quello che c'è ora era concentrato in quel "punto", com'è possibile che non ci fosse un contatto tra le... cosa c'era? (Leggo che prima di 1 microsecondo dal Big Bang non c'erano particelle, per cui non so nemmeno dire il contatto tra cosa).
Dato per scontato che siamo in una zona teorica molto incerta e aperta a varie interpretazioni, qualcuno mi può aiutare a comprendere? Grazie!

[Enrico Corsaro]

OK riprendendo l'eq. di Friedmann quello che penso possa aver detto è il seguente.
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Quello che rappresenta il fattore libero dell'equazione è il cosiddetto fattore di scala a(t). a(t) regola essenzialmente l'espansione del volume del nostro Universo. Il problema in questo caso è che se t -> 0, anche a -> 0, causando così il membro a sinistra dell'equazione di tendere ad infinito. Quello che probabilmente intendeva spiegare il tuo professore è che per compensare questo effetto necessiteresti di una derivata del fattore scala (a_punto(t)) infinita, cioè una velocità di espansione infinita, altrimenti cadresti nel problema della singolarità.
All'atto pratico però questo non lo sappiamo e la singolarità deriva proprio da questo problema, cioè dall'estrapolare per t->0 un Universo che si ridurrebbe ad un punto matematico. Le cose però come sai già non quadrano fisicamente , quindi questa rimane solo una estrapolazione matematica.

[tino77]

Grazie per la spiegazione @Enrico C.! Seguo il tuo ragionamento e ora ti chiedo: la singolarità è considerata un puro concetto matematico senza una possibilità di riscontro fisico? Per questo l'hai definita "problema"?

[alexander]

questo posso rispondere anche io ed e' si.
dire singolarita' e' un modo carino per dire che le nostre leggi fisiche e matemache perdono di coerenza che equivale a dire che da un certo momento in poi non sappiamo quasi nulla.
infondo e' anche intuitivo: i concetti di infinitamente grande o infinitamente piccolo sono concetti matematici che, secondo me, difficilmente potranno trovare riscontro nella realta'....

[Enrico Corsaro]

Confermo quanto ha detto alexander. Inoltre, la singolarità in sè, anche se perfettamente comprensibile da un punto di vista matematico, è in forte contrasto con la meccanica quantistica. La singolarità in sè dunque rappresenta anche uno dei punti fondamentali su cui le due principali teorie della nostra comprensione del micro e macro cosmo vanno in disaccordo.

[tino77]

Grazie a tutti e due per i chiarimenti!