Re: Espansione dell'universo

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Thu, 31 Oct 2002 20:01:03 +0100

Mario Leigheb ha scritto:
> Non ho mai letto da nessuna parte che l'espansione dell'Universo
> _non c'e'_ a livello locale. Ho sempre creduto che sia un fenomeno a
> larga scala non rivelabile localmente con i comuni metodi di
> misurazione delle distanze.
> Tu invece affermi che il fenomeno non esiste a livello nucleare,
> atomico, molecolare, planetario e galattico.
> Esistono quindi delle verifiche sperimentali sulle "piccole scale"
> che dimostrano quello che dici? Oppure nelle equazioni FWLE c'e' una
> soglia nel fattore di scala?

Danilo ha scritto:
> No, la mia domanda era _molto_ piu' sciocca.
> Se la mia sedia si espande, ed io mi espando, non me ne posso accorgere.
> Posso farci caso solo se uno dei due rimane uguale e l'altro si espande.
> Quello che chiedevo e': cosa rimane uguale?
> (E, per inciso, se qualcosa rimane uguale, e' correto dire che il tutto si
> espande?)

Non sono solito dar ofrza alle mie asserzioni mediante citazioni, ma
questa volta voglio fare un'eccezione.

"Of all the disturbing implications of the`expansion of the universe' ,
none is more upsetting to many a student on first encounter than the
nonsense of this idea. The universe expands, the distance between one
cluster of galaxies and another cluster expands, the distance between
sun and earth expands, the length of a meter stick expands, the atom
expands? Then how can it make any sense to speak of any expansion at
all? Expansion relative to what? Expansion relative to nonsense! Only
later does he realize that the atom does not expand, the meter stick
does not expand, the distance between sun and earth does not expand.
Only distances between clusters of galaxies and greater distances are
subject to the expansion.Only at this gigantic scale of averaging does
the notion of homogeneity make sense. Not so at smaller distances."
(Misner, Thorne, Wheeler: "Gravitation", p. 719.

Oppure, piu' sobriamente:
"We note that the conclusion that the bodies are `running away' can be
drawn only when their interaction energy is small compared to the
kinetic energy of their `running away'; this condtion is always
satisfied for sufficiently remote galaxies. In the opposite case the
relative separations of the bodies are determined mainly by their
interaction; therefore, for example, the effect considered here should
have practically no influence on the dimensions of the nebulae
themselves, and even less so on the dimensions of stars."
(Landau, Lifshitz: "The Classical Theory of Fields", pag. 386 dell'ed.
Pergamon)

E ora che mi sono coperto le spalle :) qualche commento personale.
1. Non dimentichiamo che l'unica prova diretta dell'espansione e' il
cosiddetto "redshift cosmologico": luce che arriva da oggetti lontani
arriva con l. d'onda maggiore di quando e' stata emessa. (Sarebbe bene
dimenticare l'interpretazione come effetto Doppler, ma ora non vorrei
intrattenermi su questo, che non e' il punto centrale.)
2. Il punto e' invece: come sappiamo che la l. d'onda e' aumentata?
Semplice: riconosciamo per es. nella luce di una galassia le righe
spettrali del'atomo d'idrogeno, ma le troviamo ad es. a l. d'onda doppia
(redshift z=1). Ma e' chiaro che per far questo dobbiamo assumere che
gli atomi che hanno emsso la luce erano esattamente identici a quelli
che abbiamo in laboratorio: che emettevano le stesse righe, avevano gli
stessi livelli energetici, ecc.
3. Prove meno dirette sono ad es. la radiazione cosmica di fondo (CBR)
che si assume essere il "relitto" di una radiazione diffusa, presente
quando il raffreddamento della materia ha portato alla formazione di
atomi neutri. Da allora la radiazione non ha piu' interagito con la
materia, e si e' conservata fino a noi, a parte il redshift (attorno a
1000). Tutti i calcoli relativi a questi eventi sono fatti asumendo che
le proprieta' degli atomi "allora" (in particolare l'energia di
ionizzazione) fossero identiche a quelle di oggi.
4. In ambito geologico e planetologico, tutto cio' che e' avvenuto in un
passato di miliardi di anni viene studiato (e spiegato) assumendo che le
proprieta' fisiche e chimiche della materia fossero le stesse di oggi.
Non vedo come sarebbe possibile conciliare questo con un'ipotetica
"espansione generale".
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
-------------------
Received on Thu Oct 31 2002 - 20:01:03 CET