Universo e cosmologia

From: Raskolnikof <a.mariantoni_at_mclink.it>
Date: 1998/06/04

Duca Volgare ha scritto:

>>>La domanda (ingenua) e': ma gli astrofisici tengono conto della
>>>radiazione nel computo della massa dell'universo?
>>>
>>
>>Assolutamente s�. Il fatto � che il contributo della radiazione alla
>densit�
>>attuale dell'universo � trascurabile.
>>E in effetti si parla proprio per questo di "era dominata dalla materia".
>>Immediatamente dopo il big-bang e per qualche tempo dopo era esattamente
il
>>contrario e per quel periodo si parla infatti di "era dominata dalla
>>radiazione". Questo fatto dipende dal diverso andamento del contributo
>>della materia e della radiazione alla densit� dell'universo.
>
>Da questa descrizione sembra che l'immensa quantita' di radiazione
>sprigionatasi con l'annichilimento iniziale di materia e antimateria si sia
>poi ri-trasformata di nuovo in materia. Altrimenti non si spiega come mai
la
>radiazione oggi sia trascurabile rispetto alla materia.
>Sbaglio?
>

Sbagli. non c'� stata nessuna riconversione "cosmologica" di radiazione in
materia. Quando io parlo di diverso andamento delle densit� di energia e di
materia mi riferisco al fattore di scala dell'espansione o se vuoi al tempo.
Con l'espansione si determina un naturale effetto di diluizione del
contenuto dell'universo: galassie, ammassi, superammassi, fotoni, ecc. Ora
il fatto � che la diluizione della radiazione, fotoni e particelle
relativistiche, � pi� efficiente della diluizione della materia, particelle
non relativistiche, polvere e strutture materiali alle varie scale.
Questo risultato si ricava dalle equazioni di Einstein applicate ad un
modello di universo omogeneo ed isotropo.
Formulando opportune ipotesi si ottiene che la densit� di materia varia come
l'inverso del cubo e la densit� di materia come l'inverso della quarta
potenza del fattore di scala.
Quindi se il fattore di scala raddoppia la densit� di materia si riduce a un
ottavo e la densit� di radiazione a un sedicesimo.
Intuitivamente la densit� di materia diminuisce perch� a seguito
dell'espansione dello spazio una stessa quantit� di materia si distribuisce
in un volume pi� grande (occhio che per un universo aperto ci� non significa
che sta aumentando il volume totale dell'universo che � infinito!), da qui
la dipendenza dall'inverso del cubo del fattore di scala. La densit� di
radiazione, oltre a questa diminuizione per diluizione del numero dei
fotoni, sperimenta un ulteriore drenaggio energetico, perch� i fotoni
aumentano la loro lunghezza d'onda proporzionalmente al fattore di scala
diminuendo la loro energia. Lo stesso fenomeno fa s� che la temperatura
della radiazione di fondo sia oggi di appena 2.75 K mentre ad esempio
all'epoca in cui essa si � formata (cio� all'epoca in cui si � disaccoppiata
dalla materia per fluire liberamente fino a noi) era "roughly" 3000 K.

Ciao, Raskolnikof
Received on Thu Jun 04 1998 - 00:00:00 CEST