1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

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Autore Messaggio
MessaggioInviato: lunedì 27 gennaio 2014, 21:36 
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Iscritto il: martedì 21 gennaio 2014, 12:05
Messaggi: 29
Ciao!
Non so se a qualcun'altro capita, ma spesso il mio cervello non riesce a comprendere certi concetti, soprattutto quando si parla di fisica. :oops:
uno di questi è lo spaziotempo.
Ho provato con wikipedia, che lo descrive come un filone di pane, ma non ci arrivo.
poichè ho le idee abbastanza confuse e non sono sicura di riuscire a spiegare cosa di preciso non capisco, qualcuno potrebbe spiegarmi in termini semplici (so che chiedo molto) cosa si intende con spaziotempo e come questo si possa conciliare con i concetti di presente, passato e futuro? Il fatto che possiamo osservare soltanto il passato (grazie alle enormi distanze che rendono percepibile il "ritardo" della luce) non dovrebbe significare che in realtà "esiste" solo il presente?


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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 0:23 
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Iscritto il: lunedì 1 maggio 2006, 16:52
Messaggi: 5512
Località: Savona
Tipo di Astrofilo: Fotografo
Chiedi nulla eh!
Prova a leggerti il libro dal big bang ai buchi neri di hawking, dovrebbe spiegare molto bene le cose che chiedi te.
Non credo che troverai qualcuno del forum che possa spiegartelo meglio di come fa hawking! (senza offesa per nessuno neh)

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Davide Ghiso
Meade Schmidt-Newton 6" (763mm F/5) - William Optics Zenithstar 66 ED - Eq6 skyscan Barlow 2x e 4x apo coma - Oculari meade superploss 26mm
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Davide Ghiso
ma chi sarà mai questo Dario Fo!?


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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 9:40 
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Iscritto il: lunedì 1 settembre 2008, 10:46
Messaggi: 475
Io provo a scrivere qualcosa, sperando di non scrivere troppe XXXXXXX.
Grazie alle scoperte di Einstein abbiamo compreso molto sullo spazio e sul tempo
In primo luogo occorre pensare che la coordinata tempo è necessaria per individuare perfettamente un evento, cioè sapere in quale luogo dello spazio ed in quale tempo si è verificato. Questo a prescindere dalla relatività e quindi è valido sempre, anche ai tempi di Newton.
La relatività aggiunge tuttavia alcune caratteristiche del tempo:
esso non scorre omogeneamente in ogni tempo e luogo dell'universo ma il suo scorrere risulta essere variabile, nella relatività speciale, con la velocità dell'osservatore rispetto ad un qualsiasi punto di riferimento e, nella relatività generale, in base alla presenza di massa e quindi di campo gravitazionale in corrispondenza dell'orologio. Ma anche lo spazio varia e si curva a causa dei campi gravitazionali. Quindi le coordinate spaziali e temporali sono funzione del campo gravitazionale e fanno parte insieme di quell'entità chiamata spazio-tempo.
Ricordo l'esempio del filone di pane, se non sbaglio nel bellissimo libro di Greene: la trama del cosmo, in cui queste cose sono ben spiegate e ti consiglio di leggerlo, era in contrapposizione alla giustapposizione di "fette parallele" una accostata all'altra per illustrare i diversi istanti di tempo.
Nel mondo newtoniano in cui il tempo era unico e costante per tutti (tempo universale) la successione degli istanti di vita dell'universo era esprimibile come un insieme di "fette parallele" rappresentanti l'aspetto del mondo (per semplicità 2D) a diversi intervalli di tempo cioè l'insieme degli eventi contemporanei, che risultava lo stesso per tutti gli osservatori.
Con la relatività la presenza dei moti degli osservatori e dei campi gravitazionali fa sì che ognuno degli osservatori consideri differenti insiemi di eventi come contemporanei e quindi la sua "sezione" al tempo t dell'universo può essere rappresentata come una "fetta" dello spazio tempo avente una sua precisa inclinazione. Non esiste più un modo privilegiato di sezionare rispetto al tempo l'universo che non viene naturalmente tagliato con fette parallele uguali per tutti, ma ogni osservatore avrà il suo.
Quindi lo spazio tempo è continuo, è come un filone di pane che può essere affettato a piacimento (con ovvi limiti).
Probabilmente, è la mia opinione, esiste tutto contemporaneamente: passato, presente e futuro e siamo noi viaggiatori per il limitato spazio-tempo a nostra disposizione, che siamo costretti ad esplorarlo poco alla volta.

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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 10:44 
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Iscritto il: venerdì 3 luglio 2009, 11:02
Messaggi: 2026
Tipo di Astrofilo: Fotografo
Offro anche io la mia versione, spiegando per chi non ne sa assolutamente nulla.
Si deve partire dal perche' e' stato costruito tale concetto di spaziotempo.
Gli esperimenti mostrano alcune cose:
-un raggio di luce da una stella vicino al Sole, viene deviato
-particelle ad altissima velocita' sembra che abbiano uno scorrere del tempo tutto loro
Einstein ha pensato di sbrogliare questa matassa partendo dall'assumere la velocita' della luce come fissa. Allora se tu sai che da casa al panettiere ci metti 5 minuti di solito, ma un giorno ce ne metti 4, puoi o pensare che la tua velocita' e' cambiata oppure puoi assumere che la tua velocita' sia rimasta fissa ma e' lo spaziotempo ad essersi modificato.
Questo e' il motivo del concetto di spaziotempo: tenere la velocita' della luce costante e che viaggi sempre in linea retta.
Risultato? Che puoi interpretare la luce deviata della stella vicino al Sole come conseguenza della massa del Sole che deforma lo spaziotempo ma la luce continua ad andare dritta" (relativita' generale). E puoi interpretare i tempi che scorrono diversamente, tra 2 osservatori in moto uniforme l'uno rispetto all'altro, di nuovo come deformazione dello spaziotempo (relativita' ristretta).

E' un modello, e funziona. Poi purtroppo c'e' chi prende ogni estensione matematica per realta' e si arriva a confondere il modello con il reale e fare ipotesi un po' campate in aria.
Ma, bis-purtroppo, spesso e' questa la parte della storia che piu' suscita curiosita', le estrapolazioni.

Poi arriva gente come me che scrive tutte ste corbellerie che aumentano la confusione... :roll:

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Tra piccole iene anche il Sole sorge solo se conviene (Afterhours)


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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 12:03 
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Iscritto il: martedì 21 gennaio 2014, 12:05
Messaggi: 29
Grazie mille per le risposte!
Cita:
Prova a leggerti il libro dal big bang ai buchi neri di hawking

Cita:
bellissimo libro di Greene: la trama del cosmo, in cui queste cose sono ben spiegate e ti consiglio di leggerlo


Non ho mai pensato di leggere libri sull'argomento perchè per me sono linguaggi abbastanza difficili da comprendere e credo diano per scontata una preparazione iniziale sulla materia trattata, ma se mi dite che sono fruibili anche da un profano (considerando che per me è risultata complicata perfino wikipedia, che vergogna! :oops: :oops: :lol: :lol: ) proverò sicuramente!

Nel frattempo ecco le domande generate dalle vostre spiegazioni.
Cita:
Con la relatività la presenza dei moti degli osservatori e dei campi gravitazionali fa sì che ognuno degli osservatori consideri differenti insiemi di eventi come contemporanei e quindi la sua "sezione" al tempo t dell'universo può essere rappresentata come una "fetta" dello spazio tempo avente una sua precisa inclinazione. Non esiste più un modo privilegiato di sezionare rispetto al tempo l'universo che non viene naturalmente tagliato con fette parallele uguali per tutti, ma ogni osservatore avrà il suo.

Fin qui più o meno ci sono. significherebbe che due osservatori in due punti opposti potrebbero vedere due eventi situati al centro dell'osservazione (es l'esplosione di due stelle) in ordine inverso (immaginando 4 punti disposti in linea retta ed equidistanti in cui i punti centrali sono le stelle e gli estremi gli osservatori), giusto?
Il problema mi sorge quando cerco di inserire in questo ragionamento il concetto di futuro (se non inteso come presente che ancora non riesco a percepire perchè troppo distante).

Cita:
Questo e' il motivo del concetto di spaziotempo: tenere la velocita' della luce costante e che viaggi sempre in linea retta.
Risultato? Che puoi interpretare la luce deviata della stella vicino al Sole come conseguenza della massa del Sole che deforma lo spaziotempo ma la luce continua ad andare dritta" (relativita' generale). E puoi interpretare i tempi che scorrono diversamente, tra 2 osservatori in moto uniforme l'uno rispetto all'altro, di nuovo come deformazione dello spaziotempo (relativita' ristretta).

E' un modello, e funziona. Poi purtroppo c'e' chi prende ogni estensione matematica per realta' e si arriva a confondere il modello con il reale e fare ipotesi un po' campate in aria.
Ma, bis-purtroppo, spesso e' questa la parte della storia che piu' suscita curiosita', le estrapolazioni.

ahaha! infatti sono proprio le estrapolazioni che mi fanno friggere il cervello! per esempio quando si parla di curvare lo spaziotempo per viaggiare nel tempo.

Un osservatore esterno all'universo che abbia osservato fin dal big bang, percepirebbe comunque una linea temporale, una sequenza ordinata di eventi, giusto?
prendo spunto da un illuminante esempio che ho letto in questo forum, che paragonava il big bang e la formazione dell'universo a un palloncino che si gonfia. Se fosse vero che presente, passato e futuro coesistono, non sarebbe come dire che esistono eventi che si verificano all'esterno del palloncino, in uno spazio che paradossalmente ancora non si è formato?


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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 12:37 
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Cita:
Fin qui più o meno ci sono. significherebbe che due osservatori in due punti opposti potrebbero vedere due eventi situati al centro dell'osservazione (es l'esplosione di due stelle) in ordine inverso (immaginando 4 punti disposti in linea retta ed equidistanti in cui i punti centrali sono le stelle e gli estremi gli osservatori), giusto?
Il problema mi sorge quando cerco di inserire in questo ragionamento il concetto di futuro (se non inteso come presente che ancora non riesco a percepire perchè troppo distante).

Si.
Cita:
Un osservatore esterno all'universo che abbia osservato fin dal big bang, percepirebbe comunque una linea temporale, una sequenza ordinata di eventi, giusto?

Un osservatore esterno all'universo non vedrebbe nulla, proprio perchè è esterno all'universo.
E comunque anche se fosse, le leggi fisiche da noi conosciute non sarebbero le stesse e quindi non ha senso chiedersi cosa vedrebbe (non potremmo mai saperlo!)
Comunque ponendo l'osservatore all'interno dell'universo, e ragionando per assurdo che possa vedere anche l'evento big bang, percepirebbe comunque una linea temporale, così come un qualsiasi osservatore interno al nostro universo, anche se ognuno vede una sua linea temporale, non necessariamente la stessa per tutti.
Cita:
prendo spunto da un illuminante esempio che ho letto in questo forum, che paragonava il big bang e la formazione dell'universo a un palloncino che si gonfia. Se fosse vero che presente, passato e futuro coesistono, non sarebbe come dire che esistono eventi che si verificano all'esterno del palloncino, in uno spazio che paradossalmente ancora non si è formato?

Non è così il palloncino è solo un modello bidimensionale dello spaziotempo la superficie del palloncino sono le coordinate standard, mentre il raggio del palloncino è il tempo.
In questo modello esistono perciò 3 coordinate, x,y e t.
le prime due indicano le coordinate spaziali, mentre t è la coordinata temporale.
Ogni evento è contraddistinto da tali coordinate.
Le cose semplicemente stanno in questo modo, non è che vedi qualcosa che sta all'esterno semplicemente vedi un evento con le coordinati x1,y1,t1.
Il modello del palloncino va usato per capire a grandi linee come funziona l'espansione dell'universo tutto qui è solo un esempio, ma non va usato per altro.

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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 12:44 
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zerlina ha scritto:
Un osservatore esterno all'universo che abbia osservato fin dal big bang, percepirebbe comunque una linea temporale, una sequenza ordinata di eventi, giusto?


Ah non lo so :mrgreen: . Di osservatori del genere io conosco solo Dio ma con me non ci parla :twisted:
E, per inciso, quando nelle animazioni si vede l'Universo grande come "una arancia", si sta guardando tutto da fuori l'Universo, si sta giocando a fare Dio.
Padronissimi. Ma si perde il contatto con il reale e secondo me e' pure errato perche' la relativita' si applica tra 2 sistemi di riferimento diversi (ma confrontabili): se uno dei due osservatori ha un triangolo luminoso sulla testa e sta fuori dal mio Universo... come posso fare il confronto tra le mie e le Sue :mrgreen: coordinate?
E, se posso farlo, allora e' nel mio Universo.

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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 13:53 
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zerlina ha scritto:
...qualcuno potrebbe spiegarmi in termini semplici (so che chiedo molto) cosa si intende con spaziotempo...

Non credo. Coi termini semplici si possono spiegare solo fenomeni semplici.
Le attuali definizioni di spaziotempo seguono formulazioni matematiche che sono tutt'altro che semplici ed intuitive. Ti si potranno fare analogie, generalizzazioni, similitudini, ma non aspettarti di comprendere realmente di cosa si stia parlando. Io non ci provo nemmeno, perché sono consapevole dei miei limiti.
Se vuoi comprendere una cosa complessa devi andare oltre le pretese di semplicità.

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autore dei libri:
- Il cielo ritrovato - guida pratica all'astronomia visuale (manuale)
- Breve guida all'astronomia amatoriale (vademecum)
- Ripensare le città (saggio)
- La Principessa Scimmia (fiaba/fantasy)
...nonché blogger (Mammifero Bipede, su Wordpress)


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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 14:07 
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Messaggi: 29
Cita:
Un osservatore esterno all'universo non vedrebbe nulla, proprio perchè è esterno all'universo.
E comunque anche se fosse, le leggi fisiche da noi conosciute non sarebbero le stesse e quindi non ha senso chiedersi cosa vedrebbe (non potremmo mai saperlo!)
Comunque ponendo l'osservatore all'interno dell'universo, e ragionando per assurdo che possa vedere anche l'evento big bang, percepirebbe comunque una linea temporale, così come un qualsiasi osservatore interno al nostro universo, anche se ognuno vede una sua linea temporale, non necessariamente la stessa per tutti.

:lol: :lol: :lol: hai ragione, il rigore scientifico richiede esempi plausibili, ma mi sembrava più "immaginabile" un osservatore esterno, rispetto ad uno interno che riesce ad osservare tutto (le leggi della fisica, dopotutto, sono dettagli, no? ahahah :D ).
Quando dici che ognuno vede la sua linea temporale, comunque restiamo entro il limite di quello che è già successo? La linea temporale è sempre data dalla velocità della luce e dalla posizione dell'osservatore, se ho ben capito, quindi come può un osservatore guardare qualcosa che non sia il passato? Il futuro (nel concetto umano di "qualcosa che non è ancora successo") è contemplato davvero in questo modello?
So già che mi sgriderete per l'imprecisione o l'assurdità dell'esempio :lol: :lol: MA: sappiamo che la nostra galassia colliderà con andromeda. Qualcuno nell'universo (a sufficiente distanza) potrebbe in questo momento osservare la formazione delle due galassie, ma qualcun altro potrebbe vederne la collisione? e se sì, perchè?

Cita:
In questo modello esistono perciò 3 coordinate, x,y e t.
le prime due indicano le coordinate spaziali, mentre t è la coordinata temporale.
Ogni evento è contraddistinto da tali coordinate.
Le cose semplicemente stanno in questo modo, non è che vedi qualcosa che sta all'esterno semplicemente vedi un evento con le coordinati x1,y1,t1.
Il modello del palloncino va usato per capire a grandi linee come funziona l'espansione dell'universo tutto qui è solo un esempio, ma non va usato per altro.

Mi sembrava adatto l'esempio del palloncino per delimitare l'esistente e il già accaduto. ma forse no... :D

Cita:
E, per inciso, quando nelle animazioni si vede l'Universo grande come "una arancia", si sta guardando tutto da fuori l'Universo, si sta giocando a fare Dio.
Padronissimi. Ma si perde il contatto con il reale e secondo me e' pure errato perche' la relativita' si applica tra 2 sistemi di riferimento diversi (ma confrontabili):

i due sistemi confrontabili sarebbero due punti nello spazio in cui il tempo scorre a velocità diverse?
è solo una questione di percezione?

Cita:
Le attuali definizioni di spaziotempo seguono formulazioni matematiche che sono tutt'altro che semplici ed intuitive. Ti si potranno fare analogie, generalizzazioni, similitudini, ma non aspettarti di comprendere realmente di cosa si stia parlando. Io non ci provo nemmeno, perché sono consapevole dei miei limiti

sì probabilmente non capirò mai appieno, ma speravo di accendere una lampadina nel buio totale in cui mi trovo :D

Grazie per la pazienza e perdonate l'ottusità! :lol:


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MessaggioInviato: martedì 28 gennaio 2014, 14:52 
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Iscritto il: lunedì 1 maggio 2006, 16:52
Messaggi: 5512
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Tipo di Astrofilo: Fotografo
è un pò complesso da spiegare quello che chiedi.....
secondo me dovresti essere molto più specifico con le domande!
Se no poi nessuno ti risponde ed i pochi che lo fanno non possono spiegarti quello che effettivamente vorresti sapere....
Stiamo parlando di un argomento vastissimo, di cui si scrivono libri, non si può spiegare il tutto in un post su un forum.
Comunque mi pare di capire, senza offesa, che hai un sacco di confusione in testa.
Quello che accade qui e a te, senza rompere le scatole ad andromeda che è distante accade qui ed ora.
Mettiamo che tu stia mangiando un panino, il tuo amico vicino ti vedrà magiare il panino.
Un alieno su proxima centauri con un telescopio fighissimo vedrà te che mangi un panino ma fra 3 anni da ora (ponendo che proxima sia a 3 anni luce)
Non esisterà nessun osservatore comunque che vedrà ciò che accade a te medesimo, prima che lo veda tu.
non è possibile, sei l'osservatore più vicino e dal tuo punto di riferimento tu sei fermo.
E questo è un concetto basilare!!!!!!!!!

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