Re: dimensioni dell universo

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_tiscali.it>
Date: Wed, 02 Sep 2009 21:39:15 +0200

Teti_s ha scritto:
> ...
> Il peggio � che ogni volta che leggo un articolo del genere comincio a
> pormi una serie di domande:

Vorrei poterti rispondere, ma ormai da quamnche anno non posso piu'
ritenermi aggiornato su molte delle cose che chiedi.
In pratica dovrei ricorrere a internet, ma questo puoi farlo tu
stesso.

> 1) ad esempio, la luce che parte oggi dalla terra a quali oggetti che
> oggi vediamo potr� giungere se avesse abbastanza tempo? Questo
> orizzonte come lo chiamiano i cosmologi?
A questa credo di poter rispondere.
Il primo tipo di orizzonte (detto "degli oggetti" o "delle
particelle") e' quello che si cita di solito: gli oggetti piu'
distanti dai quali puo' esserci arrivata luce *oggi*
Un secondo tipo di orizzonte ("degli eventi") sono gli oggetti piu'
distanti la cui luce, emssa "ora" (nel senso del tempo cosmico)
potra' raggiungerci un un qualsiasi futuro.
La distanza che chiedi, per simmetria, e' la stessa dell'orizzonte
degli eventi.

> 2) i vari modelli cosmologici odierni avranno dei fattori comuni pi�
> restrittivi di quelli di venti anni fa. Per quanto riguarda il
> principio cosmologico quale � la situazione odierna: � accolto come
> ipotesi di lavoro valida o fortemente opinabile (a questo hai risposto
> nella mail a Peter11 che sulla base delle osservazioni relative al
> fondo cosmologico � considerata un'ipotesi valida).
Anche a questa rispondo, con qualche riserva sulle mie conoscenze:
direi che il modello LFRW e' assunto valido a meno di smentite.
E' una scelta che puo' essere criticata, ma mi pare sia correntemente
assunta.

> 3) poi arrivano domande pi� specifiche: ammesso il principio
> cosmologico l'ipotesi di universo chiuso � ancora una possibilit� o �
> del tutto esclusa, in altre parole c'� un accordo sulla necessit� di
> una costante cosmologica e se si quale ne � il valore pi� praticabile,
> va bene usare il modello di LeMaitre-Friedman-Robertson-Walker?
Non sono sicuro di aver capito bene.
Le stime attuali danno accordo tra il modello LFRW e le osservazioni
solo se si usa una costante cosmologica nettamente diversa da zero,
molto oltre gli errori.
Questo non esclude un universo chiuso, perche' anche sulla curvatura
c'e un margine di errore: la curvatura nulla e' inclusa nel fit, ma
non si puo' escludere con certezza (ovvio) che invece una curvatura
non nulla ci sia.

> 4) limitandosi al modello di Robertson Walker si ottengono risultati
> considerati ancora ragionevoli o si � guardati, nella comunit� dei
> cosmologi osservativi, come un euclideo al tempo di Riemann :-) ?
A meno di grandiosa ignornza mia, la prima che hai detto.

> 5) sulle fasi primordiali dell'universo quale � la situazione pi�
> condivisa: si sente parlare di modelli inflazionistici, di modelli a
> brane, di modelli che negano la teoria inflazionistica, ma in tutti
> questi casi l'approssimazione di LeMaitre-Friedman-Robertson-Walker �
> ancora considerata valida, e cambiano "solamente" le equazioni per il
> fattore di scala?
Qui preferisco non pronunciarmi.

> 6) tralasciando le finezze relative alle fasi primordiali, per quanto
> riguarda la descrizione dell'universo dal momento in cui la luce ha
> cominciato ad essere libera di propagarsi, il modello standard non
> inflazionistico � ritenuto valido?
Direi di si', ma ci ripetiamo...

> 7) In conclusione tornando alla domanda iniziale, volendo mettersi in
> pratica a fare qualche valutazione numerica io partirei dal modello di
> FLRW, ma dovrei andare a risolvere le equazioni per il fattore di
> scala. Qui mi occorrono due numeri la costante cosmologica (che numero
> ci metto?) e la curvatura (che numero � ritenuto valido?) nonch� la
> densit� e la pressione ad un tempo dato (che per esempio pu� essere
> quello attuale) come si stimano questi numeri? In pratica poi per
> capire un pochino le soluzioni numeriche dovrei fare qualche
> approssimazione che dipende da questi numeri.
Nella terminolgia cosmologica attuale, i parametri base sono due:
1) la costante di Hubble al tempo presente
2) \Omega_\Lambda, ossia un parametro legato alla costante cosmologica.
La densita' della materia ne segue, se assumi
a) che le sezioni spaziali siano piatte (k=0)
b) che sia trascurabile il contributo della radiazione.
Infatti in tali ipotesi \Omega_m + \Omega_\Lambda = 1, essendo
\Omega_m il rapporto tra la densita' di materia "fredda" e quella
_critica_, ossia sufficiente da sola per dare un universo piatto.

Ma se cerchi "cosmological models" trovi tutto e di piu'...
                                       
                                     
-- 
Elio Fabri
Received on Wed Sep 02 2009 - 21:39:15 CEST

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