il palloncino di hubble

[Red Hanuman]

Riguardo alla possibilità di avere segnali emessi da noi che potrebbero essere in grado di ritornare...faccio a voi un paio di domande:
1) Considerato che le distanze che osserviamo sono in allontanamento e che oltre un certo limite l'espansione supera la velocità della luce, pensate davvero che un segnale possa essere rivelato dopo aver viaggiato attraverso tutto l'Universo?
2) Se il percorso dei raggi luminosi dovesse essere chiuso, come risulterebbe dall'assumere che la luce ritorni nello stesso punto da cui è stata emessa dopo un certo intervallo di tempo, significa che la geometria non è Euclidea, ma sferica. Sappiamo però dai dati (anche indipendenti dal modello cosmologico) che la geometria dello spazio-tempo è proprio Euclidea. Questo vi dice qualcosa?

Una riedizione del paradosso di Olbers.... Ne abbiamo già parlato, e ci sono degli articoli sul tema nel portale...

[Enrico Corsaro]

Una riedizione del paradosso di Olbers.... Ne abbiamo già parlato, e ci sono degli articoli sul tema nel portale...

Si esattamente, le mie erano domande provocatorie per far capire che la risposta la sappiamo già .

[bertupg]

significa che la geometria non è Euclidea, ma sferica. Sappiamo però dai dati (anche indipendenti dal modello cosmologico) che la geometria dello spazio-tempo è proprio Euclidea.

Su tutto il resto sono perfettamente d'accordo.
Tuttavia su questo punto continuo ad avere dei dubbi. Ok, prendiamo per assodato che la geometria sia euclidea, ma mi sembra che sia dato per altrettanto assodato che sia finito e illimitato, come ha giustamente scirtto @DarknessLight nel suo post, al quale il mio appunto si ricollegava.

Ora, io non sono un esperto, ma da quello che mi ricordo mi sembra che esistano spazi geometrici che possono soddisfare contemporaneamente queste caratteristiche (a me viene in mente il toro ma mi sembrava che ce ne fossero anche altri).

La domanda era se sia vero che se potessimo viaggiare a velocità infinita e scegliessimo una particolare direzione, prima o poi potremmo tornare al punto di partenza. Questo era per consentirmi di visualizzare in modo intuitivo come possa accadere che non esiste un "vuoto oltre i confini dell'universo".

Purtroppo scrivendo mi sono lasciato trasportare e alla fine mi sono focalizzato più sulla ipotetica possibilità di vedere il nostro stesso passato che sul concetto astratto di spazio euclideo finito e illimitato.
Chiedo scusa se questo ha creato più confusione di quella che avrebbe voluto risolvere.

[DarknessLight]

@Morimondo, in verità, si fa sempre più fatica a digerire il principio cosmologico proprio perchè scopriamo una quantità di dettagli nelle strutture che ci fanno capire che l'Universo è tutt'altro che omogeneo ed isotropo...tuttavia, diciamo che su scale di grandezza molto grandi, cosmologiche appunto, dell'ordine del centinaio di milioni di anni luce, il principio cosmologico è pressochè accettabile...

D accordo può essere che su piccole scale si possano trovare delle fluttuazioni (come dicevo il Grande Attrattore) che sembrano discordare con il Principio cosmologico, ma mi ricordo che tu stesso una volta mi avevi detto che queste strutture sono piccola cosa rispetto le dimensioni cosmiche e perciò il principio resta validissimo.
Come mai ora dici che si fa sempre più fatica a digerire il principio cosmologico? Addirittura dici che l universo è tutto altro che omogeneo e isotropo.. ma?! È molto strano che l universo non sia omogeneo ed isotropo... significherebbe che esistono direzioni preferenziali, o meglio che la simmetria non esiste... cosa ne pensi?

Se il percorso dei raggi luminosi dovesse essere chiuso, come risulterebbe dall'assumere che la luce ritorni nello stesso punto da cui è stata emessa dopo un certo intervallo di tempo, significa che la geometria non è Euclidea, ma sferica

ok parliamo di geometria Euclidea: l universo è comunque finito e illimitato, come la superficie di una sfera, quindi in TEORIA la luce dovrebbe tornare nel punto da cui è partita. Sono d accordo con @bertupg
Io credevo questo: la geometria Euclidea fa viaggiare il fotone in linea retta, le altre invece lo fanno curare negativamente o positivamente, ma ciò NON influisce con il fatto che l universo sia un superficie chiusa e che Perciò l informazione possa tornare ESATTAMENTE al punto di partenza.

L''errore che state facendo adesso secondo me è pensare che il palloncino con la sua superficie è inserito in uno spazio che sappiamo essere tridimensionale, e sappiamo che tale spazio esiste tra il centro del palloncino e la sua superficie. Dunque si proietta lo stesso con l'Universo e quindi si tende a credere che ci sia "spazio" tra il centro della ipersuperficie in 3D e la ipersuperficie stessa dell'Universo. Non è così che funziona il confronto...
Se pensate al palloncino, dovete pensare unicamente alla sua superficie e dimenticarvi del resto, come se non esistesse, come se voi stessi viveste in un mondo in due sole dimensioni.

Ok, ma tutto il discorso che fai riguardo le dimensioni in risposta ad Arzak, mi chiedo se sia riferito anche a questa mia spiegazione data in precedenza a Morimondo: "il VOLUME dell universo È COME la SUPERFICIE di una sfera: è ILLIMITATO ma NON infinito. Einstein ad esempio parlava dell universo come di una tre sfera (o ipersfera) ovvero un oggetto di 3 dimensioni in uno spazio di 4 dimensioni i cui punti sono equidistanti da un centro. La 2 sfera (quella classica) è un bordo (una superficie) che racchiude un oggetto in tre dimensioni (il volume). La 3 sfera è un bordo a 3 dimensioni (che rappresenta il volume del nostro universo) che racchiude un oggetto in 4 dimensioni, in cui in questo caso la quarta dimensione rappresenta il tempo, ciò significa che il raggio della 3 sfera rappresenta l età dell universo (il tempo cosmico standard)."

A me pare che sia una spiegazione corretta e coerente. La quarta dimensione temporale è necessaria per spiegare l universo. Credo che il volume dell universo sia la ipersuperficie della 3 sfera, e che il raggio della 3 sfera rappresenti in qualche modo il tempo cosmico standard, insomma, per analogia, l ipersuperficie è il volume del nostro universo, e l ipervolume è la dimensione spazio-temporale ovvero tempo + spazio, cioè il tutto.
cosa ne dici?

[givi]

Splendida discussione

[Arzak]

Il disegno di Escher che Arzak ha indicato è altamente fuorviante. Perchè? Perchè sul nastro che è una superificie in 2D sono disegnate delle formiche in 3D, il che fa cadere in errore. Se dovessimo essere consistenti, le formiche dovrebbero essere disegnate non in 3D ma in 2D, cioè appiattite sulla superficie del nastro. Ci dovremmo allora immaginare di essere noi stessi appiattiti allo stesso modo. Allora per noi la terza dimensione semplicemente non esisterebbe. Se volete potete anche pensare al mondo di Flatlandia di Edwin Abbott.

Certo, ma la colpa è di Escher che è un disegnatore, e non un fisico. Un vero fisico come Carlson, autore di un libro di fisica degli anni 30 che ho trovato in casa, divulgativo ma estremamente chiaro nelle sue spiegazioni idiot-proof, nel citare un esempio simile parla di cimici, e non di formiche, immaginandole quindi bidimensionali. Vedi come l'entomologia aiuta la cosmologia...

L'idea della quarta dimensione, che vedo serpeggiare qua e là anche in questo forum, e che alcuni intendono spaziale ed altri temporale, ho cercato di spiegarmela estrapolando il discorso bidimensionale di Moebius. Se poi non esiste ce ne faremo una ragione. Ciò che mi sembrava discutibile era l'attribuzione allo spazio reale della rappresentazione cartesiana di esso, come se il tempo fosse davvero la quarta dimensione spaziale, e non un semplice parametro utile a localizzare un punto nello spazio. Questo almeno ho creduto di interpretare in qualche intervento.

[DarknessLight]

Ciò che mi sembrava discutibile era l'attribuzione allo spazio reale della rappresentazione cartesiana di esso, come se il tempo fosse davvero la quarta dimensione spaziale, e non un semplice parametro utile a localizzare un punto nello spazio. Questo almeno ho creduto di interpretare in qualche intervento.

Io credo proprio che la spiegazione ultima della realtà possa essere compiuta unicamente attraverso la matematica. La fisica e a maggior ragione le altre discipline sono solo nostre approssimazioni, sono modelli tipicamente umani con cui descrivere i fenomeni attraverso il filtro della mente...
Perciò direi proprio che spazio, tempo, energia, massa, temperatura, ecc.. sono solo nostre descrizioni della realtà... e solo noi umani le possiamo utilizzare, ma altri esseri ne usano di differenti.... solo la matematica é assoluta...
quello che noi definiamo spazio e tempo sono in realta coordinate all interno di uno spazio quadrimensionale.... tra loro non vi è una reale differenza...
È l uso funzionale che ne facciamo che le rende tali da essere interpretate in maniera diversa...
Insomma, il cervello è un computer che lavora per archetipi, è ovvio che noi ragioniamo in termini di spazio, tempo, massa, velocità... ma la realtà è ben altra... e solo la pura astrazione matematica può essere in grado di descriverla in maniera fondamentale!!!

[Enrico Corsaro]

Ragazzi seguo con un pò di fatica tutti i post nel forum perchè scrivete in tanti e le discussioni sono molte...cerco di rispondere appena possibile alle domande, ma se vedete che mi dimentico per più giorni in caso fatemi un tag!

[DarknessLight]

Enrico vai tranquillo... quello che fai è già troppo..senza fretta mettici tutto il tempo che ti serve

[Arzak]

Io credo proprio che la spiegazione ultima della realtà possa essere compiuta unicamente attraverso la matematica. La fisica e a maggior ragione le altre discipline sono solo nostre approssimazioni, sono modelli tipicamente umani con cui descrivere i fenomeni attraverso il filtro della mente...

Hai aperto un problema epistemologico assai interessante, ma non so se sia il caso di approfondirlo. Non lo dico per me, ma per i lettori che forse si distrarrebbero. Rispondendo in breve, non sarei così categorico. Sia la fisica che la matematica contribuiscono in modo inscindibile alla conoscenza del mondo. Si potrebbe dire che la prima è il braccio, la seconda la mente, oppure il motore e la benzina, o la sostanza e la forma, o la chora e le idee, o il mondo reale e le monadi, o la tesi e l'antitesi, o la musica e il pentagramma, o la tavolozza ed il colore, o la Ram e il microprocessore, o la pastasciutta e il sugo, o Watson e Sherlock Holmes, o Pippo e Topolino....

continuo?