Re: Universo finito o infinito

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Fri, 19 Dec 2003 20:50:49 +0100

Il Dentista ha scritto:
> Cosa dicono in proposito le evidenze sperimentali?
> Coerentemente con queste ultime � ancora possibile parlare di universo
> infinito nel tempo e/o nello spazio?
Discorso assai delicato...
Intendo dire che a livello di divulgazione si fa un sacco di casino, e
si gioca troppo disonestamente sui (sicuri) fraintendimenti del
lettore non smaliziato).
La risposta puo' essere data solo nel quadro di un certo apparato
teorico. Non ci si puo' accostare a questi problemi col solo bagaglio
del senso comune...

In questo quadro, bisogna allora dire:
1) Assumiamo come valida la relativita' generale (col possibile
emendamento del cosiddetto "termine cosmologico").
2) Assumiano come valido il "principio cosmologico" (che ora non sto a
spiegare che cos'e', se no non finisco piu'...).
3) Assumiamo un altro bel po' di cose, per es. modelli generalmente
accettati sull'evoluzione iniziale dell'universo, sulla nucleosintesi,
sul comportamento delle supernovae, ecc. ecc. (e quindi bisognerebbe
discutere il fondamento di tutto cio': non dico che il fondamento non
ci sia, ma bisogna conoscerlo, saper valutare criticamente quanto
e' solido...)

Una volta messo a posto tutto questo, ci si puo' chiedere che cosa
dicono i dati di osservazione.
E bisogna distinguere tra spazio e tempo: le due eventuali infinita'
stanno su piani diversi.

Non mi pare che ci sia molta discussione circa la fase iniziale (big
bang) a parte che (a me almeno) non e' del tutto chiaro come si presenta
la fase d'inflazione, su cui i cosmologi invece ragionano con molta
sicurezza.

Ma tu forse chiedevi dell'infinito nel futuro.
Su questo esiste una discreta incertezza, anche se oggi i dati sembrano
propendere per un'espansione accelerata, che implicherebbe certo una
durata infinita.

Per quanto invece riguarda il finito o infinito nello spazio, la
situazione e' strana da raccontare ai non addetti.
La struttura spaziale dell'universo si puo' descrivere mediante un
parametro (curvatura) che puo' assumere valori variabili con
continuita': positiva, negativa o anche nulla.

I dati forniscono questo valore con un'incertezza. Oggi il valore e'
centrato in vicinanaza dello zero, ma l'incertezza non permette
di escludere valori positivi o negativi.
Ora mentre curvatura nulla o negativa significa universo infinito, la
curvatura positiva porta a universo finito.
(Avvertenza: non e' proprio cosi': e' possibile concepire modelli
matematici di universo a curvatura nulla o negativa ma finiti, anche
se sarebbero piuttosto "strani".)

Quindi per chi vuole una risposta "tranchante" la situazione e'
deludente: non si puo' separare in modo netto il caso finito
dall'infinito.
E se ho dato l'impressione di non voler rispondere, me ne dispiace, ma
e' il prezzo che si paga quando appunto non si vuole imbrogliare
l'interlocutore.
Queste sono cose complicate da capire a da indagare. Si procede per
piccoli passi. Certamente oggi ne sappiamo molto di piu' di 20 anni
fa; enormemente di piu' che ai tempi di Einstein.
Ma c'e' ancora tanto che non sappiamo e non capiamo...
Basti pensare al problema posto dalla cosiddetta "materia oscura", che
nessuno capisce che cosa possa essere.

Sorry :-))
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Fri Dec 19 2003 - 20:50:49 CET