Domande sull'universo

GHISO983

ah ho capito la retta ed il fit
il problema è che per dimostrare le equazioni di einstein, come puoi procedere?
O crei un universo identico al nostro e vedi se evolve come previsto.....
oppure misuri questi spostamenti in maniera indipendente (magari su scala più piccola) ma non così piccola come quella planetaria....
E vedi se mediamente va come è previsto (così avrebbe un senso)
solo che attualmente la vedo dura.... :lol:

Anche perchè le misure andrebbero fatte da punti diversi dell'universo.
(a parte la loro precisione che è attualmente inarrivabile, e non abbiamo nemmeno le conoscienze approfondite delle forze dell'universo per farlo...)
se facessimo una misura anche qui sulla terra (ammesso fosse possibile) secondo me si discosterebbe da quella prevista, perchè le forze di einstein sono appunto forze medie, se invece prendessimo misure in più punti (ovviamente molto distanti tra loro) la media di questi valori dovrebbe seguire le eqauzioni di einsten....
Ecco perchè secondo me è un errore concettuale
Intendo la misura dell'allungamento in una zona dell'universo a piccola e media scala
ora mi sembra di esseremi spiegato!!
(probabilmente no ma vabbè però son sicuro di avere fatto almeno un passo avanti in tal senso)
Minzega però le cose le faccio venire fuori a badilate. :lol:

(in testa)

Fabios

ehm...

http://arxiv.org/pdf/0904.0382.pdf ha scritto:

6. Let us consider two ”Universes”. One is ﬁlled by radiation, another — by nonrelativistic matter. Energy density in both cases is initially identical. Compare
their energy densities when both Universes get twice older.
If space expands, does it mean that everything stretches in it? Galaxies too? And
atoms too? A superﬁcial answer is that ”bounded” systems do not participate in the
expansion. But if the space stretches, how can these systems avoid at least minimal
stretching? Do the bounded systems stretch less intensively? And do less bounded
systems stretch stronger? In the following set of problems we try to clarify the situation with the help of a simple model—a classical atom, composed of a negatively
charged electron with negligibly small mass, rotating around positively charged massive nucleus. Let us place the classical atom in the homogeneous Universe with
expansion described by the scale factor a(t). In order to describe the atom we will
2526 CHAPTER 3. DYNAMICS OF THE UNIVERSE IN THE BIG BANG MODEL
use two sets of spatial coordinates. Both of them are spherical coordinates with origin in the nucleus. The ﬁrst set consists of physical coordinates R, θ, ϕ, where R is
the distance from the nucleus to the electron at a given moment of time. The second
set r, θ, ϕ—the comoving coordinates—represent the ﬁxed points participating in the
cosmological expansion. The two sets are related by the following relation
R = a(t)r.
The angular coordinates are the same for both sets as we assume that the cosmological expansion is radial.
7. How could we determine, in terms of physical and comoving coordinates, if an atom
participates in the cosmological (Hubble) expansion?
8. Obtain the equation of motion for an electron in the atom of the considered model,
taking into account the cosmological expansion.
9. For the case of exponential expansion a(t) = e
βt
construct the eﬀective potential for
the electron in the atom and with the help of it analyze its dynamics for the case
L
2 = C, where C is the electrostatic interaction constant.
10. If all the Universe expands, why the Solar system does not? Give quantitative
arguments.

6. Domanda: Consideriamo due "Universi, uno riempito di radiazione, un altro di materia nonrelativistica (NdT e che roba e'?

). Comparare le densita di energia quando diventano vecchi il doppio.
Risposta mia: a saperlo.. mi pare un esempio proprio per far "vincere" i legami
7. Domanda: Come si puo' determinare, in termini fisici e di coordinate comoventi, se un atomo partecipa all'espansione cosmologica (non traduco la parte in cui esemplifica un Universo fatto da un atomo di H)
Risposta mia: detta cosi' l'elettrone dovrebbe stare ad una distanza maggiore ma non capisco, allora l'orbitale tot e' cambiato, dato che gli elettroni stanno un po' piu' esterni. Insomma i libri di chimica invecchieranno? Ma allora ad avere una vista "buona" vedrei che nella galassia a redshift altissimo (quindi moltissimo indietro nel tempo, alla partenza dei fotoni) gli orbitali erano invece molto piu' piccoli? Ma siamo sempre li', non sono sicuro di nulla: non e' che invece i due raggi di luce (da elettrone e nucleo), alla partenza rappresentano si' l'informazione che quell'orbitale e' molto piu' piccolo del mio ma, nel mentre che viaggiano verso il mio spaziotempo con altro valore di espansione, si espandono anche loro perche' seguono lo spaziotempo appunto, quindi trovo l'orbitale alla distanza degli orbitali nostrani...? Non ne esco.....
8. Domanda: scrivere l'equazione di moto per un elettrone nell'atomo considerato, includendo l'espansione cosmologica.
Risposta mia: e i legami e i potenziali li conto? Faccio no, comunque non so come si scrive, R=a(t)*K?
9. eeeeeeeehhhhhhhhh? :oops:

10. Se tutto l'Universo si espande, perche il Sistema Solare no. Dare una risposta quantitativa.
Risposta mia: ahi... quantitativa...

E avrei anche una domanda: ma la comovenza puo' essere solo "o completa o nulla" o posso avere anche un... coefficiente di attrito al trascinamento?

cristiano c.

restando alla mia fettuccia che si allunga , perché mi varia la frequenza se L rimane uguale?

GTBL

Rispondo a Fabios.

Non ho fatto gli esercizi proposti (penso che ci metterò mano tra Natale e fine anno); tuttavia ho letto un articolo in cui si asserisce e si verifica che, nel caso dell'atomo di idrogeno, è possibile trovare soluzioni per le quali l'espansione, pur presente, non ha effetto tangibile, almeno per tempi ragionevoli (è quello su ApJ che avevo citato). Altri autori hanno fatto analisi simili (e altri ancora le reputano infondate).

Si ottengono soluzioni stazionare nei riguardi dell'espansione, quindi tali da avere l'aspettazione del raggio dell'atomo pressoché costante (o addirittura oscillante). Mi verrebbe da dire che, per tali soluzioni, il raggio comovente diminuisce (o oscilla) nel tempo, ma vedo che tutti gli autori sembrano rifuggire tale espressione, forse troppo impegnativa.
Mi piacerebbe vedere (ma finora non ho trovato nulla in letteratura) se qualcuno si è posto il problema del "lungo termine".

Per "materia non relativistica" intendono dark matter e barioni.
Per "materia relativistica" (nelle condizioni primordiali!) elettroni, neutrini e le corrispondenti antiparticelle.

Aggiunta per GHISO: va sottolineato 14 volte almeno che tutti i risultati che si ottengono sono modello-dipendenti, con tutte le conseguenze del caso (cioè quel che esce dai calcoli potrebbe non aver del tutto attinenza con quel che avviene davvero).

GHISO983

Ma nel tempo cosa cambia?
l'energia in gioco dovrebbe essere superiore a quella di legame, altrimenti le energie di legame hanno la meglio ed il nucleo resta sempre compatto e legato!
Posso capire il sistema solare, si può avere un effetto cumulativo, ma in un nucleo o in un atomo no!
al massimo perturbazioni (minimissime e del tutto trascurabili) sull'energia di legame, ma già la terra con la gravità ha un effetto molto maggiore (ed è comunque trascurabile)!

Fabios

@GTBL
I diversi punti di vista mi sembra di averli capiti. Sembra esserci pluralita' di vedute ed analisi. Circa il caso di espansione dell'atomo, arrivo a capire l'ipotesi dell'oscillazione, quasi. Da profano dico bella idea!
Se ho capito bene il lungo termine, mi verrebbe da dire che oggi e' il "a lungo termine", per gli atomi piu' vecchi.

@GHISO
Bo credo che alla lunga, considerato che si parte da una arancia, con l'espansione che porta l'Universo alle dimensioni di miliardi di anni luce, alla lunga forse..
Ma e' una mia interpretazione.

E poi una caduta di tono: e' intrigante supporre che da miliardi di anni lo spaziotempo si strofina fuori dai miei atomi, facendoli risuonare....

GHISO983

non è così fabios, non mi riesco a spiegare...
Perdonami ma non è facile....
Poi magari capisco male io, ma cerco di riassumere per capirci meglio se no uno continua a dire A, viene risposto come se avesse detto B, e viene ririsposto partendo dal presupposto che sia stato recepito A (iterando il processo N volte esce fuori un bordello)

Comunque, quello che voi state dicendo è secondo me (perciò correggetemi se ho capito male):
Lo spazio aumenta di volume,e si trascina dietro la materia.

Bene, la cosa non ha senso, altrimenti come ho detto la galassia di andromeda sarebbe vincolata allo spazio e per questo motivo dovrebbe allontanarsi (anche gli atomi della terra ecc)....

Quando si parla di aumento di volume dello spazio, è solo un modo per vedere le cose, ma non è che lo spazio aumenta di volume davvero! Cosa è daltronde lo spazio?
è la materia e l'energia che compongono lo spazio ad aumentare di volume....
Ma non è che aumenta di volume perchè è lo spazio che si sposta, aumenta di volume attirata (o respinta) dalla forza gravitazionale (ma anche da altre forze sconosciute)......
Anche gli atomi risentono di tale forza, ma tale forza è infinitesimale, assolutamente trascurabile, perciò se tale forza tenderebbe a spaccare l'atomo, le forze dell'atomo lo tengono insieme, quindi l'atomo non diventa leggermente più grande, ma rimane sempre uguale, oggi come fra 1000000000000000000000000000 anni......
Questo sarà vero fino a quando la forza di Einsten (chiamiamola così) sarà trascurabile...
Questa forza dipende dalla densità di materioa ed energia, per aumentare deve necessariamente aumentare una delle due densità, la prima richiederebbe uno spazio ultrapiccolo ed ultradenso (un buco nero o comque qualcosa di estremamente denso e massivo non è facile rompere i legami nucleo elettrone, non parliamo dei legami nucleari che sono enormemente più forti), se no in alternativa occorrerebbe una densità di energia oscura (quello che da il termine repulsiovo una specie di antigravità) estremamente densa, sempre tale da rompere i legami....
cosa non certo banale!
Comunque a qual punto non ci saremmo proprio a porci nessuna domanda! :wink:

cristiano c.

scusami Ghiso , sbaglio o per rompere il legame elettrone nucleo basta poco, attrito nei materiali isolanti, ddp in quelli conduttori.
Invece per quello che riguarda l'espansione se vediamo un redshift non vuol dire che l'espansione é fisica, cioé la galassia che vedo tendente al rosso si allontana nello spazio normale ad una velocità tale da allungare la frequenza?
Ed un'altra domanda
Cosa ne sappiamo dello spettro di una galassia giovane?
Non é possiile che invece di stelle ci fossero più nebulose e stelle neonate e quindi più zone tipo la grande nebulosa di Orione, con emissione nel rosso?
Sono domande ingenue?

GHISO983

Cristiano, un errore molto comune dei non addetti ai lavori (e non lo faccio per tirarmela eh sia chiaro) è il parlare di piccolo in senso assoluto, non esiste nulla che è piccolo, o grande, esistono solo cose che sono più piccole o più grandi di, o simili ecc....
perciò, un elettrone è legato all'atomo in maniera debole?
Bè siamo sull'ordine degli eV, rispetto alle energie nucleari che sono dell'ordine del MeV c'è un fattore di un milione, e si sono piccole.
è altresì vero che si possono facilmente alterare con lo sfregamento, quindi basta anche un pò di attrito meccanico per farli saltare.

Ma cosa succede rispetto alla gravità (e la sua controparte cosmologica che respinge chiamiamola antigravità)?
è davvero piccolo rispetto a questo? (questa è la domanda giusta!)
la risposta è no!
Perchè?
la sommatoria di tutti gli effetti gravitazionali e antigravitazionali di tutto ciò che compone l'universo, è la forza che tende a espandere l'universo stesso.
L'effetto è molto piccolo, ma tende ad allontanare gli oggetti tra loro, e questo effetto è tanto più visibile, tanto più ci si tende ad allontanare dal punto in cu si osserva rispetto al punto che si prende come riferimento.
Qui sulla terrà però, ci sono effetti molto più grandi (la marea del sistema terra luna sole, persino la marea dovuta a giove, le differenze di gravità terrestre punto a punto.... eccc)....
Ci sono e li possiamo misurare, (infatti le maree le vediamo) quindi sono enormemente più forti delle forze che fanno espandere l'universo, e se è vero per scale planetarie è ancora più vero per quelle atomiche.

Perciò prima ancora di chiederci se la forza di espansione cosmologica ha effetti, dobbiamo chiederci se ne hanno le forze di marea e forze simili sempre sul nostro atomo.
Bè visto che le osservazioni negano fortemente che ne abbiano, bè vuol dire che le forze che tengono insieme l'atomo, sono nettamente più forti di quelle di marea ecc, e quindi per forza di cose immensamente più forti di quelle che espandono l'universo!

Questo lo dobbiamo prendere per buono, in quanto non esistono teorie quantistiche per la gravità, o meglio ci sono ipotesi ma non una teoria univoca, quindi dare una interpretazione teorica è difficile, anche se sono sicuro che tutte queste teorie, darebbero il risultato finale che dico, (altrimenti sarebbero sbagliate!) però io personalmente non le conosco!

GHISO983

cristiano c. ha scritto:

Cosa ne sappiamo dello spettro di una galassia giovane?
Non é possiile che invece di stelle ci fossero più nebulose e stelle neonate e quindi più zone tipo la grande nebulosa di Orione, con emissione nel rosso?
Sono domande ingenue?

Bè gli spettri stellari (in generale) e quelli nebulari sono molto diversi, se ci fosse una galassia formata più da gas attivi che da stelle, lo riconosceresti dalla forma dello spettro (deformata quanto vuoi) non credo che una nebulosa abbia uno spettro di corpo nero con i picchi di assorbimento come ha una stella, la immagino più come un oggetto che emette che ha uno spettro e dei picchi di emissione...

Cioè ragionando a spanne non so se è così!!

edit...

http://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=& ... 9Q&cad=rja

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