1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

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Autore Messaggio
MessaggioInviato: lunedì 29 dicembre 2008, 14:09 
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Iscritto il: lunedì 29 dicembre 2008, 11:20
Messaggi: 3
Buongiorno a tutti!
E' la prima volta che scrivo su questo forum, ma lo faccio per una giusta causa. :wink:
Sono una studentessa al quinto anno di liceo scientifico e sto cominciando a buttare giù qualche idea per la tesina che dovrò presentare all'esame che si avvicina.

Tra le altre cose e collegato ad esse mi farebbe molto piacere poter discutere, o meglio cercare di accennare più che brevemente ed essere più esauriente possibile, l'argomento trattato in questo articolo: http://www.disinformazione.it/big_bang.htm. Spesso mi è capitato di fantasticare sulla teoria del Big Bang e sulla possibilità che potesse essere messa in discussione, sconfessando l'opinione comune, e per questo questo articolo mi ha particolarmente affascinata.
Solo che con le mie limitate conoscenze scolastiche non sono sicura di essere in grado di riconoscere ciò che è veramente attendibile o degno di nota, e cosa invece non è altro che una baggianata. Sarei davvero grata se qualcuno più esperto di me mi illuminasse, avvalorandolo o meno, su questo sconfessamento della teoria del Big Bang trattato in parte nell'articolo che ho sopraproposto o mi fornisse le informazione necessarie per approfondire l'argomento con esattezza e veridicità.
Vi ringrazio di cuore. :)


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MessaggioInviato: lunedì 29 dicembre 2008, 16:40 
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Iscritto il: mercoledì 22 febbraio 2006, 16:20
Messaggi: 173
Località: Liguria
Cara cloe,

prima di tutto, ben arrivata!

Il lavoro di Galianni cui ti riferisci è un pilastro per quanti mettono in discussione uno dei fondamenti del modello del big bang (il redshift come misura della distanza/età delle galassie) e in definitiva la teoria stessa che lo sostiene.
E' quindi un punto di partenza necessario; ma non sufficiente, in quanto sarà facile trovare molte obiezioni: il corpo insegnante si è infatti formato su libri di testo che considerano il big bang l'unico modello valido, e sarebbe una rarità e una gran fortuna trovare un esaminatore "scettico".

E' bene quindi conoscere un po' più per esteso la storia dell'evoluzione dei modelli cosmologici e delle vere e proprie guerre che hanno scatrenato all'interno della comunità scientifica.

Senza farla lunga ed entrare in dettagli (anche perchè la tua formazione scientifica, visti gli studi che stai completando, è ben superiore alla mia -provengo da studi economici; semplicemente ho letto di più sull'argomento), ti segnalo una recentissima rassegna, sintetica ma precisa, cui ho già fatto riferimento in un altro thread (espansione o concentrazione), e che in originale trovi a questo link:
http://arxiv.org/pdf/0811.2402v1.

Se può esserti utile, a quest'altro link:
http://www.mediafire.com/?zqzkrylzjzu
trovi da scaricare la versione che ho tradotto in italiano, con la bibliografia -che nell'originale è molto sintetica- completa dei titoli dei lavori citati e dei relativi link ai singoli articoli (casomai volessi darci un'occhiata; c'è anche l'articolo originale da cui sei partita tu).

Quanto all'attendibilità scientifica, di cui giustamente ti preoccupi, il nome di Geoffrey Burbidge è una bella garanzia, anche se -sostenendo un modello alternativo al Big bang - non è certo in sintonia con l'establishment e molti ti diranno che sbaglia.
Ma non è stato e non è certo solo; con lui hanno lavorato tipi come Fred Hoyle e Jayant Narlikar, che in astrofisica e cosmologia nessuno mette in discussione, oltre ad Halton Arp che è stato il pioniere del tipo di ricerche sfociato nel risultato di Galianni (che ha pubblicato il suo lavoro proprio assieme a Burbidge, Arp e altri del loro gruppo).

In conclusione, l'argomento che proponi è molto stimolante e ne dovresti tirare fuori una bella tesina.
Dopo la lettura di quel documento, le domande saranno ancora parecchie; sono a disposizione (ma vedrai che saremo in molti, qui) per quanto ti potrà interessare.

Ciao e buona lettura.

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MessaggioInviato: lunedì 29 dicembre 2008, 20:40 
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Iscritto il: lunedì 29 dicembre 2008, 11:20
Messaggi: 3
antares40 ha scritto:
Cara cloe,

prima di tutto, ben arrivata!

Il lavoro di Galianni cui ti riferisci è un pilastro per quanti mettono in discussione uno dei fondamenti del modello del big bang (il redshift come misura della distanza/età delle galassie) e in definitiva la teoria stessa che lo sostiene.
E' quindi un punto di partenza necessario; ma non sufficiente, in quanto sarà facile trovare molte obiezioni: il corpo insegnante si è infatti formato su libri di testo che considerano il big bang l'unico modello valido, e sarebbe una rarità e una gran fortuna trovare un esaminatore "scettico".

E' bene quindi conoscere un po' più per esteso la storia dell'evoluzione dei modelli cosmologici e delle vere e proprie guerre che hanno scatrenato all'interno della comunità scientifica.

Senza farla lunga ed entrare in dettagli (anche perchè la tua formazione scientifica, visti gli studi che stai completando, è ben superiore alla mia -provengo da studi economici; semplicemente ho letto di più sull'argomento), ti segnalo una recentissima rassegna, sintetica ma precisa, cui ho già fatto riferimento in un altro thread (espansione o concentrazione), e che in originale trovi a questo link:
http://arxiv.org/pdf/0811.2402v1.

Se può esserti utile, a quest'altro link:
http://www.mediafire.com/?zqzkrylzjzu
trovi da scaricare la versione che ho tradotto in italiano, con la bibliografia -che nell'originale è molto sintetica- completa dei titoli dei lavori citati e dei relativi link ai singoli articoli (casomai volessi darci un'occhiata; c'è anche l'articolo originale da cui sei partita tu).

Quanto all'attendibilità scientifica, di cui giustamente ti preoccupi, il nome di Geoffrey Burbidge è una bella garanzia, anche se -sostenendo un modello alternativo al Big bang - non è certo in sintonia con l'establishment e molti ti diranno che sbaglia.
Ma non è stato e non è certo solo; con lui hanno lavorato tipi come Fred Hoyle e Jayant Narlikar, che in astrofisica e cosmologia nessuno mette in discussione, oltre ad Halton Arp che è stato il pioniere del tipo di ricerche sfociato nel risultato di Galianni (che ha pubblicato il suo lavoro proprio assieme a Burbidge, Arp e altri del loro gruppo).

In conclusione, l'argomento che proponi è molto stimolante e ne dovresti tirare fuori una bella tesina.
Dopo la lettura di quel documento, le domande saranno ancora parecchie; sono a disposizione (ma vedrai che saremo in molti, qui) per quanto ti potrà interessare.

Ciao e buona lettura.


Grazie tante Antares!
Hai proprio colto nel segno ciò di cui avevo bisogno!
Leggerò e se avrò bisogno domanderò ancora, come suggerito; apprezzo molto la disponibilità!
A presto!


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MessaggioInviato: martedì 30 dicembre 2008, 1:03 
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Iscritto il: mercoledì 20 dicembre 2006, 2:27
Messaggi: 880
Località: Pavia
cloe ha scritto:
Spesso mi è capitato di fantasticare sulla teoria del Big Bang e sulla possibilità che potesse essere messa in discussione, sconfessando l'opinione comune, e per questo questo articolo mi ha particolarmente affascinata.


Ciao e benvenuta...

Credo che sia meglio correggere subito un errore che sembra venir fuori dalla frase qui sopra: qualunque teoria scientifica verrà prima o poi messa in discussione... Si usa infatti la parola "teoria" e non "verità" proprio per sottolineare che c'è una differenza: la scienza tende (o meglio.. ci prova) ad arrivare alla verità mediante approssimazioni successive. Essendo, quindi, le teorie delle approssimazioni, queste verranno prima o poi rivedute e corrette sulla base di nuove osservazioni.

Ogni teoria porta già con se' il seme della sua distruzione... è sempre successo così.
L'esempio più eclatante è dato dalla teoria della gravitazione: quando Newton tirò fuori dal cilindro la teoria della gravitazione universale, egli era più che conscio di un "erroruccio". Infatti non riusciva a spiegare il perchè dell'esistenza della forza di gravità, al punto da fargli scrivere al proposito "Non immagino ipotesi". Ci vorrà Einstein con la teoria della relatività generale per rispondere a quella domanda! Era un sottigliezza... ci son voluti 3 secoli per venirne fuori ed una quantità di calcoli matematici di una complessità inaudita! E la soluzione di Einstein comprende come caso particolare la teoria di Newton (del resto ci hanno "lavorato" per secoli ottenendo dei buoni risultati, perchè dovevano buttarla nel cestino??? ;-) )
Eppure anche la teoria di Einstein ha un paio di falle che andranno corrette. Quando questo succederà, la nuova teoria avrà come caso particolare la relatività generale di Einstein (che usiamo tutt'ora quando vogliamo fare calcoli molto precisi, altrimenti usiamo il "vecchio" Newton!!).

Nel caso in questione, non si deve vedere la resistenza del mondo scientifico (quella che tu chiami "opinione comune".. che è un po' meno "comune" di quel che si creda!!) come un'inutile arroccarsi su posizioni note. In realtà quello che succede è che aspettano che l'eventuale "contraddizione" venga spiegata in maniera soddisfacente. Se questo non avviene, perchè dovrebbero liberarsi di uno strumento che funziona abbastanza bene?

Ti pongo un semplice problema per farti capire la posizione della comunità scientifica...

Supponi di fare questo semplice esperimento: butti un mattone da 10 metri di altezza per 10 milioni di miliardi di volte... In tutti i casi tranne 1 il mattone cade esattamente come previsto dalla teoria della gravitazione; nell'unica caso "strano", invece, fluttua per 10 minuti nell'aria.
Tu che faresti? Butteresti via la teoria della gravitazione o cercheresti una spiegazione del fenomeno basandoti su ciò che sai già??
(premetto che il suddetto fenomeno potrebbe succedere veramente e questo non farebbe alcuna differenza per la teoria della gravitazione universale!!!! Solo è molto più raro di quello che ho scritto e se succedesse io propenderei prima per un "trucco" ;-) )

Fisicamente il redshift nei casi come quelli che vengono affrontati in astronomia è dovuto a due effetti:

1) l'effetto Doppler ed in questo caso il redshift ti serve a dire a che velocità si allontana un oggetto da te: non lo puoi usare di certo per stimare la distanza (confronta infatti http://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_Doppler ... le formule non contengono la distanza come variabile)
2) effetti gravitazionali dovuti ad oggetti molto massicci e "concentrati": un raggio di luce che lascia uno di questi oggetti tende a spostarsi verso il rosso. L'effetto è noto molto bene a chi si occupa di telecomunicazioni satellitari dove, se non opportunamente corretto, può comportare il malfunzionamento di un canale di comunicazione.

Allora da dove deriva questa storia della stima della distanza degli oggetti in base al redshift?
Semplicemente dal fatto che i primi ad osservare il fenomeno avevano notato che gli oggetti più lontani avevano un redshift maggiore. Ma costoro stimarono prima la distanza con strumenti diversi dal redshift e poi fecero delle osservazioni sullo stesso. Non il contrario... Ovvero NON osservarono degli oggetti con un redshift elevato e POI ne dedussero da questo la distanza!

Ora se questa mia affermazione è corretta, tu puoi dire che un oggetto lontano avrà un redshift elevato. Ma non potrai stimare NULLA sulla distanza di un oggetto di cui sai a priori che ha solo un redshift elevato! Quindi nulla nega la possibilità che un oggetto "vicino" abbia un redshift elevato... il tutto sta a capire perchè ce l'ha!!!

I quasar, poi, sono degli oggetti un po' controversi sui quali non esiste ancora una teoria decente che ne spieghi la formazione... Il massimo che si sa è che sono molto massicci, molto concentrati e molto luminosi...

Ho anche da fare un appunto sulla citazione fatta dal libro "Cosmos" di Carl Sagan. La parte che viene citata nel sito si trova a pag. 281 (ed. Abacus, 1995). A pag. 282, però, Sagan continua così, dopo aver presentato le idee alla base delle teorie di Arp:

"The apparent recession of the galaxies, with the red shift interpreted through the Doppler effect, is not the only evidence for the Big Bang. Indipendent and quite persuasive evidence derives from the cosmic black body background radiation, the faint static of radio waves coming quite uniformly from all directions of the Cosmos at just the intensity expected in our epoch from the now substantially cooled radiation of the Big Bang".

Quindi, anche se cita Arp, Sagan sa perfettamente che simili osservazioni vanno valutate meglio per riuscire a capire che cosa mostrano. Tant'è che subito dopo scrive la frase che ho messo qui sopra!

Purtroppo la strada è ancora lunga.
E ti assicuro che prima o poi anche questa teoria farà la fine delle altre: verrà sostituita da qualcosa che funziona meglio... ma che comprenderà le predizioni della teoria del Big Bang come caso particolare.
Bisogna aspettare solo qualche osservazione un po' più decisiva di quelle che abbiamo ora!!! ;-)

J.

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MessaggioInviato: martedì 30 dicembre 2008, 6:09 
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Interessantissimo link, cloe. Grazie!
Mi riporti alla mente la reazione che un'aula di una quarantina di astrofili ebbe quando Pasquale (che saluto se ci legge :P) terminò la sua conferenza. Conferenza che fu tremendamente interessante.

Hai degli ottimi spunti per la tua tesina. Però stai attenta a rimanere "sopra le parti". Insinua il dubbio, porta i fatti e gli studi alla cattedra dei tuoi esaminatori. E non affermare che questa teoria possa essere "la definitiva che smentisce tutto il resto". Fai incuriosire chi ti ascolta e, magari, rendili partecipi per un po'. Infine Pasquale, che io sappia, è molto disponibile al dialogo. Se può esserti utile prova a contattarlo.

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MessaggioInviato: martedì 30 dicembre 2008, 6:21 
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Messa così come la esponi, caro jabba, non si potrebbe che concordare con te, e anche con Sagan.

Però, e questo è il motivo della mia segnalazione del lavoro di Burbidge a cloe, bisognerebbe dirla tutta.
E cioè che anche la CMB è suscettibile di spiegazioni diverse dall'esplosione dell'iniziale big bang e, quindi, come d'altra parte hai detto tu stesso e come dovrebbe essere, tutta la teoria è suscettibile di essere messa in discussione.

Ma che così non sia per i sostenitori del modello standard è reso evidente proprio dall'affermazione di Sagan che la CBR "non si tocca" (quite persuasive evidence), e dal modo con cui qualsiasi sostenitore del ΛCDM concordance model affronta la questione della divulgazione dello stato della cosmologia: sopprimendo ogni evidenza contraria, e sostenendo i parametri ad hoc di cui questo modello si avvale per mantenersi valido (su 100 in totale, come sai, il modello del big bang si fonda sul 4% di conosciuto mentre il 23% viene attribuito a "materia oscura non-barionica", che nessuno sa cosa possa essere, e il 73% a "energia oscura" cioè a quella "costante cosmologica" di Einstein, che quest'ultimo aveva rinnegato come "il peggior errore della mia vita scientifica" mentre era prevista dalla cosmologia dello stato stazionario).

Se leggerai il lavoro che ho segnalato, troverai illustrato in modo chiaro e non settario lo stato attuale della cosmologia; è un punto di vista al di fuori della visione ortodossa, certo; ma mi pare che -per la divulgazione- sia più utile che non la semplice illustrazione del modello che attualmente va per la maggiore, trascurando il resto.
E che anche tu, in definitva, condivida questo approccio mi pare chiaro quando dici: "Quindi nulla nega la possibilità che un oggetto "vicino" abbia un redshift elevato... il tutto sta a capire perchè ce l'ha!!!"
Infatti; ma allora perché non si affrontano i casi segnalati -un po' più complicati di quello semplice che hai esemplificato: qui sono oggetti ugualmente "vicini" con differenti redshift- è li si scopano invece sotto il tappeto?

Per finire, è utile leggerla tutta, la frase famosa di Newton che quasi chiude il suo Philosophiæ naturalis.
Dice infatti (il grassetto è mio):
Newton (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica) ha scritto:
Rationem vero harum gravitatis proprietatum ex phaenomenis nondum potui deducere, & hypotheses non fingo. Quicquid enim ex phaenomenis non deducitur, hypothesis vocanda est ; & hypotheses seu metaphysicae, seu physicae, seu qualitatum occultarum, seu mechanicae, in philosophia experimentali locum non habent. In hac philosophia propositiones deducuntur ex phaenomenis, & redduntur generates per inductionem.
Sic impenetrabilitas, mobilitas & impetus corporum & leges motuum & gravitatis innotuerunt. Et satis est quod gravitas revera existat, & agat secundum leges a nobis expositas, & ad corporum caelestium & maris nostri motus omnes sufficiat.

A me pare che Einstein abbia seguito la stessa massima; infatti non ha certo mai detto di aver trovato la natura (rationem) della gravità, ma ha migliorato le leges secondo cui agisce trovate da Newton e formulato un'ipotesi (certamente vincente, ma un'ipotesi) del meccanismo attraverso il quale essa si manifesta sui corpi (in questo collocandosi al di fuori di quella philosophia experimentalis che ai tempi di Newton era l'unica ad essere considerata scienza).
Non vorrei essermi sbagliato nel leggere e ancor più nell'interpretare, e qui sono gradite osservazioni.

Mi scuso con cloe, che magari si attendeva discorsi meno calati in dettagli un po' fuori dalla concretezza; prometto che alle sue eventuali domande risponderò in modo più fondato.

Cordialità

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MessaggioInviato: martedì 30 dicembre 2008, 9:46 
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Iscritto il: lunedì 29 dicembre 2008, 11:20
Messaggi: 3
Cita:
Mi scuso con cloe, che magari si attendeva discorsi meno calati in dettagli un po' fuori dalla concretezza; prometto che alle sue eventuali domande risponderò in modo più fondato.



Non serve assolutamente che ti scusi. :)
A dire il vero era mia intenzione citare anche Einstein e i suoi "aggiustamenti" alla teoria della gravitazione di Newton, quindi tutto quello che avete scritto non può che essermi utile.

Una breve domanda a dire il vero ce l'ho, anche se è più che altro una curiosità.
Jabba dice infatti:
Cita:
Allora da dove deriva questa storia della stima della distanza degli oggetti in base al redshift?
Semplicemente dal fatto che i primi ad osservare il fenomeno avevano notato che gli oggetti più lontani avevano un redshift maggiore. Ma costoro stimarono prima la distanza con strumenti diversi dal redshift e poi fecero delle osservazioni sullo stesso. Non il contrario... Ovvero NON osservarono degli oggetti con un redshift elevato e POI ne dedussero da questo la distanza!

Ecco, mi chiedevo quali fossero questi strumenti diversi. Forse il cosiddeto metoso delle Cefeidi? o utilizzando la parallasse annua (anche se mi pare che sia un metodo dotato di limiti piuttosto evidenti: oltre 1/100 di secondo d'arco mi pare non possa essere più usato con esattezza)?

Quando leggero con esattezza tutto il materiale fornito sicuramente chiederò ancora. :wink:


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MessaggioInviato: martedì 30 dicembre 2008, 18:44 
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Iscritto il: mercoledì 22 febbraio 2006, 16:20
Messaggi: 173
Località: Liguria
Eccomi!

cloe ha scritto:
(...)
Una breve domanda a dire il vero ce l'ho, anche se è più che altro una curiosità.
Jabba dice infatti:
Cita:
Allora da dove deriva questa storia della stima della distanza degli oggetti in base al redshift?
Semplicemente dal fatto che i primi ad osservare il fenomeno avevano notato che gli oggetti più lontani avevano un redshift maggiore. Ma costoro stimarono prima la distanza con strumenti diversi dal redshift e poi fecero delle osservazioni sullo stesso. Non il contrario... Ovvero NON osservarono degli oggetti con un redshift elevato e POI ne dedussero da questo la distanza!

Ecco, mi chiedevo quali fossero questi strumenti diversi. Forse il cosiddeto metoso delle Cefeidi? o utilizzando la parallasse annua (anche se mi pare che sia un metodo dotato di limiti piuttosto evidenti: oltre 1/100 di secondo d'arco mi pare non possa essere più usato con esattezza)?
(...)


Esattamente, uno di questi strumenti sono le Cefeidi; e sono quelle che sostanzialmente ha utlizzato Hubble per trovare la famosa relazione velocità/distanza che porta il suo nome.
In generale, possiamo dire che le distanze sono state storicamente calcolate con il metodo geometrico della parallasse ma, come hai detto, questo vale solo fino a distanze relativamente brevi per l'impossibilità pratica di misurare angoli troppo piccoli.

Oltre, si è dovuto ricorrere a metodi indiretti, che si basano soprattutto sulla definizione di "candele standard", misurando la luminosità apparente delle quali e rapportandola al valore standard dalla loro luminosità assoluta si poteva arrivare a determinarne la distanza (non appesantisco con dettagli; vai su Wiki e trovi tutto spiegato); le prime affidabili sono state proprio le Cefeidi, per via della relazioni pressochè costante fra il loro periodo di variabilità e la luminosità.
Su queste basi, Hubble nel 1929 pubblicò il primo lavoro che rapportava la velocità di recessione di un limitato gruppo di galassie (ricavata dallo spstamento delle righe sugli spettri fotografati da Slipher -a proposito, sul lavoro che ti ho linkato c'è un errore di battuta: il nome di Slipher era Vesto e non Besto) alla loro distanza calcolata con il metodo delle Cefeidi.
Questo rapporto si presentava sempre più o meno uguale a qualsiasi distanza si trovasse la galassia; di qui quella che si è chiamata la "costante di Hubble", mentre la funzione che lega velocità e distanza è la famosa "legge di Hubble". La costante non si è poi dimostrata tanto costante, visto che il suo valore è stato via via modificato con il miglioramento delle tecnologie osservative, ed è passato dagli iniziali 500 Km/sec per Megaparsec agli attuali circa 72 Km/sec, con rivendicaizoni di misure che potrebbero portarla anche a 55 Km/sec.
Queste differenze sono oggetto di disputa piuttosto accanita perchè dal valore della costante di Hubble deriva poi l'altrettanto famoso "tempo di Hubble", cioè il "tempo zero" -o quasi zero del modello del Big Bang, da cui l'età dell'universo.
Ma evitiamo complicazioni e passiamo oltre.

Anche le Cefeidi, da una certa distanza in poi, non erano più visibili, per cui si ricorse ad altre "candele campione", come le novæ e, soprattutto, le supernovae di tipo 1a, che presentano una notevole costanza di luminosità massima e di curva di luce, per cui la loro diversa magnitudine apparente è un altro potente indicatore di distanza che, grazie all'enorme luminosità intrinseca delle supernovae permette di spingersi fino a livello di qualche miliardo di anni-luce di distanza.

Proprio dalle supernovæ 1a è arrivata, nel 1998, l'indicazione che l'universo non solo si sta espandendo, ma sta accelerando nella sua espansione (anche qui, semplifichiamo e non diciamo come ci si è arrivati; semmai servirà dopo).
Di qui la necessità di una qualche forma di energia che supporti questa accelerazione. Non sapendo cosa potesse essere, l'hanno inizialmente chiamata "energia oscura", ma da qualche tempo non si peritano più di darle il suo antico nome, "costante cosmologica", quella che Eistein aveva immaginato per fini un po' diversi, ma sempre attorno a problemi simili.
Anche se ha lo stesso effetto, non la chiamano invece "campo-C" perchè vorrebbe dire ridare credito alla "cosmologia dello stato stazionario" di Hoyle, Bondi e Gold (poi emendata da qualche difetto fatale e rivitalizzata come "cosmologia dello stato quasi-stazionario" da Hoyle, Burbidge e Narlikar).

Oltre alle supernovæ c'è ancora qualche altro metodo(come quello che lega la velocità di rotazione delle galassie alla loro luminosità intrinseca), ma al momento mi fermerei lì per due motivi:
- diventa lungo e inutilmente complicato; tra l'altro non sono un buon divulgatore...
- molto di quello che ho scritto, mi rendo conto che lo troverai proprio nell'articolo che ti ho segnalato, per cui c'è già chi lo spiega molto meglio.

Sono (siamo) comunque sempre qui.
Ciao e complimenti!

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MessaggioInviato: martedì 30 dicembre 2008, 18:59 
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@Cloe
I due metodi che hai citato sono quelli usati fino ad oggi con opportune correzioni, come è successo nel caso delle Cefeidi (inizialmente furono sottostimate alcune caratteristiche che portarono ad errori in difetto nella misura delle distanze!). Il metodo della parallasse credo che sia utile a misurare le distanze di stelle che stiano entro alcune centinaia di anni luce da noi.
Poi bisogna per forza usare delle stime sulla luminosità apparente usando come "modelli" stelle di cui conosciamo con buona approssimazione sia la luminosità che la distanza (il metodo delle Cefeidi appunto). Questo metodo, riveduto e corretto, usa anche le novae e le supernovae per stimare le distanze di oggetti come le galassie.
Quindi, a seconda della distanza, ci sono metodi diversi che vengono usati... Comunque, oltre 200-300 anni luce, si usano per forza solo metodi che fanno uso della luminosità di un oggetto... di meglio al momento non si può fare! :(

@Antares
Il problema fondamentale con la teoria di Newton è il concetto di forza. Tutte le "forze" di cui Newton poteva aver esperienza erano sempre forze con "contatto". La forza di gravità faceva "difetto" di questo contatto in quanto agiva attraverso lo spazio. E' questa la "falla" da cui si origina il problema.
Con l'andare del tempo, però, si sono verificati dei cambiamenti in questo concetto, soprattutto perchè la teoria dell'elettromagntismo cominciava a far vedere parecchi casi in cui si potevano applicare forze senza contatto (vedi ad esempio due fili rettilinei percorsi da correnti che hanno identica direzione e verso). Anche la teoria atomica che stava ormai prendendo piede alla fine del 1800 mostrava ormai che le forze "per contatto" in realtà non esistono: quando tiro un calcio ad un pallone, gli atomi del mio piede non toccano quelli del pallone... si avvicinano fino al punto in cui gli elettroni dei singoli atomi si respingono! Ovvero, avviene uno scambio di energia e quantità di moto attraverso un campo elettromagnetico. Questa "visione" del concetto di forza è ben presente nella definizione che ne viene data in un qualunque corso universitario di fisica: una forza non è altro che la derivata della quantità di moto rispetto al tempo o, in modo più descrittivo, la variazione della quantità di moto di un oggetto nel tempo.
Tutto questo per dire che cosa? Che il concetto che aveva Newton di forza era fallace e che si è portato questa falla dentro la teoria! Invece, Einstein si trova in un periodo storico in cui i fisici si stanno rendendo conto che il concetto di forza va un po' rivisto. Per lui diventa "relativamente" facile partire senza questo fardello.
Nella relatività generale la gravitazione diventa in pratica uno scambio di quantità di moto (e, quindi, di energia) tra oggetti che hanno massa; questo scambio avviene perchè lo spazio viene deformato dalle masse. Ecco che la forza che Newton vedeva e non poteva spiegare ha una sua spiegazione: la variazione della quantità di moto che hanno i corpi è la forza che misura Newton!
Dove sta la "pecca" di Einstein?... La sua teoria non è quantistica! Le sue equazioni prevedono che l'energia sia continua e non quantizzata! E, purtroppo, la meccanica quantistica funziona abbastanza bene! Ma il problema con questa è che non è relativistica! E sappiamo che la relatività funziona abbastanza bene.
Quindi al momento ci troviamo con due ottime teorie che sappiamo essere fallaci: una funziona bene su grande scala (la relatività generale) e l'altra funziona bene su piccola scala (la meccanica quantistica).
Il problema è farle "parlare" insieme. (magari l'esperimento LHC riuscirà ad aprire qualche prospettiva di sviluppo se riuscirà a dimostrare o meno l'esistenza del bosone di Higgs)
La teoria del Big Bang nasce in questo ambiente... E attualmente c'è un po' aria di aspettativa: tutti più o meno stanno a vedere se qualcuno se ne esce con qualche argomentazione decisiva che riesca a mettere a posto per un po' tutto questo casino! E' abbastanza ovvio aspettarsi una certa resistenza ad idee nuove, spesso perchè non vengono viste come abbastanza decisive... Non so se ti è capitato di parlare con qualche professore di fisica. A me è successo qualche volta di parlottare insieme ai miei compagni col professore di Fisica III: spesso ti parlava di osservazioni che erano un po' contro e che sembravano interessanti ma, magari, non avevano passato quella soglia per le quali arrivavano ad essere decisive!

Ti faccio due altri esempietti illuminanti.

- Uno è costituito dalla meccanica quantistica. Quando Planck venne fuori con la sua idea sulla radiazione del corpo nero, i fisici ci misero poco a capire che era un'ottima idea. Malgrado questo, qualcuno fece resistenza e cercò di usare la teoria "classica" per spiegare lo stesso fenomeno. Purtroppo produsse una teoria molto pesante e poco convincente, motivo per cui poco dopo tutti i fisici (anche se Einstein faceva un po' resistenza! ;-) ) abbracciarono la meccanica quantistica che nacque da quell'idea di Planck.
Quindi, i fisici sono ben disposti a cambiare idea quando quella nuova ha argomentazioni solide!

- Non so se conosci l'ultimo Teorema di Fermat. Senza entrare nei particolari (tanto su Wikipedia si trova tutto!! ;-) ), ci sono voluti quasi 4 secoli di matematici e di tentativi per arrivare alla dimostrazione. Il matematico inglese che c'è riuscito ci ha messo degli anni ad arrivarci. Quando l'ha presentata la prima volta, i suoi colleghi (che probabilmente erano divisi a metà tra chi sperava in un errore e chi non vedeva l'ora di avere una dimostrazione solida :-D ) trovarono una "pecca" molto sottile. Il matematico ci ha impiegato un altro anno a fare le pulci alla "pecca" fino a quando l'ha risolta. A quel punto l'intera dimostrazione era così solida che nessuno ha avuto nulla da ridire!
Quindi, spesso si fanno le pulci ad idee nuove proprio perchè si vorrebbe che fossero abbastanza buone da poterle usare! (l'unica pecca in questo caso è che Fermat non aveva la più pallida idea di cosa fosseri gli oggetti usati per dimostrare il suo teorema... rimane quindi ancora il dubbio se avesse trovato una dimostrazione semplicissima o se anche lui abbia azzeccato un teorema corretto con la dimostrazione sbagliata!!! ;-) )

Purtroppo passare ad una teoria alternativa comporta non solo che quest'ultima sia più convincente della precedente, ma implica anche che bisognerà dedicare risorse per valutarla.
E si sa... purtroppo sono spesso i soldi quello che mancano!
Io personalmente dedicherei una parte del budget della ricerca anche a quei campi che possono sembrare sterili a prima vista... ma si sa...
Io sono io... chi decide sono altri! :mrgreen:

Rimane che per dirimere la questione basterebbe mandare una bella sonda fino agli oggetti in questione... ed essere abbastanza pazienti da aspettare che arrivi il segnale di ritorno... col suo bel redshift... ovviamente ;-)

J.

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MessaggioInviato: mercoledì 31 dicembre 2008, 5:41 
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Caro jabba,
finiamo l'anno in bellezza!

Grazie per la lunga e interessante spiegazione; non posso che condividerla nella sua generalità, seppure la mia annotazione su Newton mirava solo ad allargare la visione di quello che aveva detto, che il metodo dell'aforisma limita sempre al famoso hypotheses non fingo senza far capire il perché di questa sua affermazione.
E che la natura della forza di gravità resti sconosciuta, è un fatto.

Sul resto, il tuo è un atteggiamento laico che fa il paio con il mio: mi pare che nessuno di noi due dica (si parva licet...) "hypotheses non fingo" e guardi allo stato della cosmologia con un'apertura che è maggiore di quella con cui guarda il "sistema" scientifico.
Perchè è ben vero quello che dici sulla necessità di fare le pulci alla nuove idee per renderle abbastanza buone da essere utili, ma dovrebbe valere anche il contrario: che si debbono fare le pulci alle vecchie idee per superare i problemi che ancora ci sono.
E non è proprio così, quasi esattamente per il motivo che dici tu: i soldi, che sono limitati e chi ha in mano la combinazione della cassaforte non è così propenso a rivelarla!

Così continuiamo ad affidarci al tempo, che di solito è galantuomo (anche se, a volte, con un po' di ritardo verso l'interessato..).

Buon anno a te e a tutti!

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