Re: Espansione dell'universo

From: Mario Leigheb <leigheb_at_frascati.enea.it>
Date: Tue, 05 Nov 2002 13:39:03 +0100

Vediamo se ho capito.
Le galassie distanti piu' di 30 Mpc e meno di 5000 Mpc mostrano un
redshift z (lr/le = z+1) approssimativamente proporzionale alla
distanza D misurata con metodi indipendenti, e la dipendenza e' la
cosiddetta relazione di Hubble:
c*z = H*D
Questo redshift puo' essere anche interpretato come effetto Doppler
della velocita' con cui le galassie si allontanano da noi sfruttando
la formula:
1 + z = sqrt[(1+v/c) / (1-v/c)]
tuttavia la quasi totalita' del mondo scientifico interpreta la
relazione di Hubble come una espansione descritta dalle soluzioni di
Friedmann-Robertson-Walker delle equazioni di Einstein per un
Universo isotropo e omogeneo, assumendo che la distanza D delle
galassie vari in funzione del tempo come il parametro di scala R:
D(t) / D(oggi) = R(t) / R(oggi)
e ottenendo varie possibilita' a seconda della calibrazione dei
metodi di misura delle distanze, del modello cosmologico, di R(t),
ecc. come ad esempio:
c*z = H*D oppure
c*z = H*D^(0.827) oppure
2c*[1 - 1/sqrt(z+1)] = H*D
ecc. ecc.
In questo modo si ottiene un modello (il modello standard) che
riesce con piu' o meno successo a descrivere non solo la dipendenza
del redshift dalla distanza, ma anche la CMBR, la prevalenza di
nuclei leggeri, ecc.
Resta il fatto che per z > 1 la legge di Hubble va presa con cautela
perche' mentre e' relativamente facile misurare il redshift, e'
invece difficile ottenere misure di distanza indipendenti. Nello
stesso tempo, per z < 0.01 i moti peculiari delle galassie aumentano
la dispersione rispetto alla formula di Hubble, le galassie si
raggruppano in cluster con grandi spazi vuoti tra loro, il modello
di Universo di FRW va associato ad un modello perturbativo per
descrivere le anisotropie della CMBR, e infine non c'e' nessuna
evidenza di una variazione delle distanze con il tempo a scale
ancora inferiori.
Si ritiene pertando che il modello di Universo di FRW non descrive
in modo soddisfacente le scale confrontabili o inferiori a quella
del cluster galattico (e tanto meno alla scala del sistema solare,
molecolare, atomica, nucleare e delle particelle subnucleari); per
il sistema solare ad esempio si usa la metrica di Schwarzschild, che
risolve le equazioni di Einstein nel caso di un sistema legato nel
quale la massa totale e' molto maggiore della massa di tutte le
particelle a massa a riposo nulla; per le anisotropie sono state
proposte varie spiegazioni, come ad esempio la teoria delle
instabilita' gravitazionali.
Ciao
Mario Leigheb
Received on Tue Nov 05 2002 - 13:39:03 CET