Cari Amici,
Tempo f� postai il seguente messaggio su it.scienza.astronomia, cercando
di spiegare la teoria secondo la quale l' Universo potrebbe essere in
rotazione. Vorrei UN VOSTRO PARERE sull'elaborato. Premetto che non sono
un fisico, ma questo anno comincio l' Universit�. Chi conosce la
fisica(come la maggior parte dei freq. di questo NG) potrebbe farsi un
idea della mia preparazione nella Fisica di base.....e segnalarmi
eventuali lacune o incertezze nell'esposizione.
Fiducioso in una vostra risposta,
A presto!
Pasquale
-----------------------MESSAGGIO SU IT.SCIENZA.ASTRO----------------------
Un post di qualche giorno fa, chiedeva come mai l'Universo, cosi com'�,
potesse muoversi se esso � limitato nello spazio-tempo. Visto che ho letto
innumerevoli volte domande del genere, ho scritto un pezzo, che spero
chiarisca i dubbi di molti.
Ecco un esempio di queste ricorrenti domande:
> Comunque, visto che sono di buon umore, mi rispondi a questa: visto che
> affermi che l'Universo (almeno metti la maiuscola,va!) si muove, mi dici
> in che cosa si muove visto che l di fuori di esso lo spazio ed il tempo
> non hanno significato?
E se vi dicessi che in effetti l'Universo si muove? Voi potreste appellare:
"Ma se oltre l'universo non c'� spazio-tempo, RISPETTO a cosa e DENTRO cosa
l'Universo si muove?" Posso dirvi con una buona sicurezza che l'Universo
probabilmente ha un momento angolare, nel senso che l'intero spazio-tempo
con tutto il suo contenuto, ruota su se stesso. Per spiegarvi meglio la
situazione, vi faccio un esempio, che potrete verificare tutte le mattine
quando fate colazione.
Propedeutico alla comprensione dell' esempio vi � il concetto di "campo" e
di "interazione".
Immaginate di avere una bella tazzona di latte e caff�......ci mettete lo
zucchero e cominciate a girare. Nel girare il cucchiaino, tutto il liquido
contenuto nella tazza comincia a vorticare nello stesso senso del
cucchiaino. Questo fenomeno pu� essere semplicemente spiegato come un
trasferimento di quantit� di moto dalle pareti del cucchiaino alle molecole
contenute nel liquido. Ora, provate a mettere nel latte due tappi di
sughero
ad una certa distanza tra loro. Ipotizzate anche che la superficie del
liquido sia equipotenziale e quindi, trascurando il moto delle singole
molecole, sia in quiete. Ora, muovendo il primo tappo di sughero, un po di
liquido viene messo in moto. Queste molecole in moto colpiscono l'altro
tappo di sughero provocandone il movimento. Tra i due tappi di sughero vi �
stata un "interazione", resa possibile dalla presenza del "campo" (il
liquido), che facendo da tramite tra l'uno e l'altro tappo, ha permesso di
trasferire l'impulso. Ora provate a far girare su se stesso il tappo di
sughero: proprio come una trottola, oltre ad acquisire una rotazione su se
stesso, esso acquisir� anche un moto di rivoluzione attorno al centro della
tazzina, descrivendo una circonferenza uguale alla precedente distanza dal
centro della tazzina. Cosicch�, proprio come un cucchiaino che si muove,
anche il tappo di sughero far� vorticare TUTTO il liquido(anche se nel caso
pratico, in maniera impercettibile).
Se analogizziamo il campo spazio-temporale con la superficie del liquido,
attraverso il quale pu� propagarsi la forza gravitazionale, ed il tappo di
sughero come una galassia, vediamo che il MOMENTO ANGOLARE DI UNA GALASSIA
O
DI QUALSIASI ALTRA STRUTTURA, PUO' ESSERE TRASFERITO AL CAMPO NELLA QUALE
ESSA RISIEDE. Quindi la rotazione delle galassie, trasferisce allo
spazio-tempo del momento angolare. Si potrebbe comunque appellare:
"Si....ma
la superficie di un liquido � composta da particelle, le quali possono
acquisire l'Ecin e trasferirla da qualche altra parte...lo spazio-tempo non
essendo composto da particelle, non pu� avere intrinsecamente un energia!"
Questo � totalmente sbagliato.....e vi spiego anche il perch�. Se prendiamo
due cariche elettriche q1 e q2, dello stesso segno, distanziate da una
distanza d, vediamo che ci vuole un certo tempo perch� gli effetti
repulsivi
si facciano sentire da q1 a q2......insomma, l' interazione tra le due
particelle avviene in un certo intervallo di tempo (delta)t (e cio' �
dovuto
alla finitezza della velocit� della luce). Ora, molti di voi sapranno,
seppur in maniera approssimativa, il principio di conservazione della
quantit� di moto. Si pu� dire insomma, che all'interno di un sistema
dinamico, in cui le uniche forze siano reciproche tra i componenti del
sistema stesso(in assenza di forze esterne), la somma dei prodotti delle
masse per le velocita dei singoli componenti, � una costante. Quindi:
m1v1 + m2v2 + m3v3 = K. Questo � un principio fondamentale della natura:
ind
istruttibile.
Ovviamente, noi vogliamo analizzare ora, se anche il caso delle due cariche
interagenti, risponda a questo principio. Sorge anche la necessit�, di
adottare le tecniche del calcolo infinitesimale quando si ha a che fare con
quantit� che variano nel tempo(nel nostro caso la velocit�). Comunquesia,
trascurando le implicazioni matematiche, si pu� dire, che se si calcola la
quantit� di moto di entrambe le particelle(considerando solo quelle) PRIMA
che l'impulso giuga da una all'altra, vediamo che m1v1 + m2v2 � diverso
dalla precedente K. Quindi APPARENTEMENTE il principio di conservazione
della quantit� di moto appare violato. Semplicemente perch�, nell'
intervallo infinitesimamente piccolo (delta)t di tempo, in cui l'impulso �
partito dalla carica q1 per giungere alla carica q2, la q2 non si � ancora
mossa. Analogamente, dobbiamo aspettare un po prima che il movimento del
tappo di sughero 1 provochi la REAZIONE del tappo numero 2.
Nel caso delle cariche, se calcoliamo la quantit� di moto TRASPORTATA dal
campo elettrico, vediamo che il bilancio � perfetto. Quindi, un campo,
anche
se non � composto da particelle nel senso comune del termine, pu� avere
INTRINSECAMENTE un' energia. Nel caso dei tappi di sughero, se sommiamo la
quantit� di moto dei due tappi, a quella delle singole particelle coinvolte
nell' interazione, vediamo che il bilancio energetico � esatto. Una volta
assodato che un campo pu� avere un energia intrinseca, possiamo dire
altrettanto sicuramente, che il moto di una particella immersa in tale
campo
pu� influire sul momento del campo stesso.
Ma cosa succede, se l'impulso giunge dal tappo 1 al tappo 2 in maniera
istantanea? Infatti il campo gravitazionale, ha la strana propriet� di
trasmettere istantaneamente gli impulsi da un corpo all' altro, cosicch� il
ragionamento di cui sopra, decade. Allora � lecito chiedersi: "Che
differenza c'� tra un campo elettrico e uno gravitazionale?" Se si
utilizzano le formule della relativit� generale per descrivere tale
fenomeno, si vede che tutto quadra comunque, quindi anche il campo
gravitazionale(e quindi lo spazio-tempo) possiede un energia intrinseca,
che
pu� bilanciare acquisendo un moto rotatorio. Anche se spiegarlo utilizzando
le formule della relativit� esulerebbe dal contesto.
IN DEFINITIVA, SEMBRA PROVATO CHE L'UNIVERSO SIA IN ROTAZIONE SU SE STESSO,
IN QUANTO UN CAMPO, CAPACE DI AVERE UNA PROPRIA ENERGIA INTRINSICA, PUO'
ACQUISIRE ALTRETTANTO BENE IL "MOTO" DEI CORPI CHE CONTIENE. OVVIAMENTE
ESSO NON PUO' ACQUISIRE UN MOTO TRASLATORIO, AVENDO UNA DIMENSIONE FINITA
NELLO SPAZIO-TEMPO.
Pasquale Galianni
-Sezione Luna UAI
"Solo due cose sono infinite: l'universo e la stupidit� umana, e non sono
sicuro sulla prima!"
A.Einstein
--
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito
http://www.newsland.it/news segnala gli abusi ad abuse_at_newsland.it
Received on Fri Aug 16 2002 - 14:47:42 CEST