Re: Ma perché conta così poco?

From: argo <brandobellazzini_at_supereva.it>
Date: Fri, 22 Oct 2010 08:06:52 -0700 (PDT)

On Oct 22, 5:13�am, no_spam_at_no_spam.com (Aleph) wrote:

Rispondo accorpando i tuoi ultimi post, spero risulti chiaro.

> > On Oct 21, 4:26�am, no_spam_at_no_spam.com (Aleph) wrote:

> argo ha scritto:
> > Innanzi tutto non si parla di energia ma si parla di densita' di
> > energia o meglio di rapporti di densita' di energia rispetto alla
> > densita' critica.
>
> Quando si danno le percentuali sul totale del contenuto materiale presunto
> dell'Universo, disaggregato per le varie componenti di massa-energia, si
> parla, appunto, di percentuali (numeri puri) non di densit� di energia.
> Il fatto poi che, passando dalle perentuali ai valori assoluti, la densit�
> media di energia dell'Universo, contemplata dal modello di concordanza,
> sia uguale a quella critica � vero ed � un dato fondamentale, ma si trata
> di un altra cosa.

holy cow Aleph! (per citare un blogger che mi fa ridere da matti) :-)
Sei tu che hai parlato di energia tout court (da aleph primo post "Le
percentuali del contenuto di materia energia dell'Universo fanno
sempre riferimento alla grandezza fisica energia con la massa
moltiplicata per c^2. ")
Ho detto che e' piu' corretto parlare di densita' di energia e ho
anche precisato 'o meglio rapporti densita' di energia rispetto alla
densita' critica' che sono appunti numeri puri!

> > La DM ha moltissime interpretazioni dal punto di vista di fisica delle
> > particelle.
[...]
>tuttavie tali interpretazioni sono posteriori
> all'introduzione della materia oscura (o meglio della "massa mancante") in
> astrofisica, che risale agli anni '30 dello scorso secolo ad opera di
> Fritz Zwichy.

cioe' ti sarebbe piaciuto che la fisica della particelle che era
essenzialmente fatta di (fotoni, elettroni, protoni, neutroni e forse
qualche pione e i neutrini appena scoperti) prevedesse la materia
oscura quando non era ancora in grado di dar senso al mondo
osservato? Una volta che il modello standard ha preso piede e ha
ricevuto verifiche speriemntali uno puo' cercare di spingerlo al
massimo oppure estenderlo. Il modello standard per esempio avrebbe un
candidato di dark matter: i neutrini che sono stabili, neutri,
interagiscono poco e sono stati in equilibrio termico. Il problema e'
che gli esperimenti non sono consistenti con tale ipotesi. Allora si
prova estendere il modello standard. Tra le varie estensioni possibili
ce n'e' una, SUSY, che e' teoricamente molto convincente ed e' nata
per tutt'altre ragioni e risolve tutt'altri problemi. In molte
estensioni supersimmetriche del modello standard la dark matter nella
giusta abbondanza e' automatica (cioe' non aggiusti i parametri per
ottenerla, vedi il wimp miracle che dicevo)

> Ci tengo a precisarlo perch� la maniera in cui stai presentando
> l'argomento potrebbe far ritenere che ci sia stata una convergenza
> indipendente della cosmologia e della fisica delle particelle nel
> postulare questo ingrediente esotico, mentre la realt� storica dice che
> questo genere di proposta � piombato dall'esterno nel mondo dei teorici
> delle particelle e ne ha stimolato alcune speculazioni, anche se poi si �
> fuso con esigenze che promanavano dall'interno della logica di sviluppo di
> quella disciplia, come ad esempio la supersimmetria.

Non nego certo che la dark matter e' stata scoperta prima di essere
teorizzata, ci mancherebbe!
dico che da settori molto distanti alla cosmologia e senza aggiustare
i parametri apposta, si arriva al giusto candidato di dark matter
senza che questo sia ancora stato osservato in laboratorio.

> > Mai sentito parlare del 'WIMP miracle'?
> No, � la prima volta: ho sempre sentito parlare di Wimp e basta.
> Cos'� il neutralino non va pi� bene?
il neutralino va bene. Il miracle e' che va bene piu' o meno
automaticamente.

> > Prendi una particella neutra,
> > non colorata, stabile su scale cosmologiche di massa alcune centinaia
> > di GeV che inizialmente era in equilibrio termico con accoppiamenti
> > tipici elettrodeboli, allora troverai automaticamente la giusta
> > abbondanza di DM:
> > Omega_m~0.2 pb/<sigma v>
>
> Non ne so nulla, ma da come esponi sinteticamente la questione ci troviamo
> di fronte all'ennesimo ragionamento ad hoc che viene proposto per
> raggiungere un obbiettivo preasegnato (il 23% circa di m.o. richiesta in
> ambito cosmologico).

E' il contrario di ad Hoc. Ad hoc sarebbe se potessi scegliere i
parametri e li scelgo appunto per far tornare l'abbondanza di DM. Non
e' cosi' e questo e' il 'miracle'. Le richieste sopra vengono
indipendentemente. Esempio: estensione supersimmetrica (con R-parity)
del modello standard la quale e' motivata teoricamente per altre
ragioni (per altro validissime). In tal caso il neutralino piu'
leggero (superpartner di una combinazione lineare del fotone e del
bosone vettore B) e' stabile, ha ovviamente coupling di gauge, e'
neutro e ha anche la massa giusta (per via dei termini soffici nella
lagrangiana e del mu-term che sono legati alla scala elettrodebole).

> Come proposta speculativa pu� anche andar bene, peccato per� che questa
> particella nessuna l'abbia ancora scoperta.

Ma questo e' proprio in accordo con la teoria che dice che ti servono
tot(~100) fb^{-1} ad energie tot ~(10 TeV) per produrli. Anche il top
quark nessuno l'aveva scoperto fino al 95(+-).

> Considera inoltre che anche una volta scoperta una particella elementare
> con le giuste caratteristiche per fungere da candidato, mostrare sul piano
> osservativo che essa � presente nell'Universo e negli oggetti cosmici
> (dagli ammassi di galassie, fino alle galassie nane) con l'abbondanza
> cercata � tutto un altro paio di maniche.

daccordo su questo.

> > DM e DE non sono speculazioni bensi' fatto concreti che si basano su
> > molte osservazioni indipendenti.

> Allo stato il tuo mi sembra pi� che altro un atto di fede.
A me il tuo sembra mettere gli occhi sotto la sabbia.

> > Dalla nucleonsintesi
> La nucleosintesi?
> Puoi essere pi� chiaro?

La nucleosintesi e' molto sensibile al rapporto barioni/fotoni. In
particolare l'osservazioni del deuterio primordiale dicono che chei
barioni contribuiscono meno del 5% della densita' totale.
Questo e' un indizio che c'e' bisogno di molta materia non barionica
(esotica appunto) visto che stime dirette della materia totale la
mettono intorno al 20-25% di quella critica. (vedi anche dopo
sull'emissione X)

> > all'emissione di raggi X delle galassie,
>
> Recentemente un lavoro di Lingenfelter et al. pubblicato su Physical
> Review Letters (103,3), basato su osservazioni compiute con il satellite
> Integral, mostra chiaramente che l'emissione gamma del centrodella
> Galassia (e zone limitrofe) non c'entra nulla con la materia oscura.

non c'entra nulla (ho detto X non gamma). Il rapporto tra la massa del
gas nei cluster di galassie e la massa totale e' legato direttamente
all'emissione X. Le oservazioni mostrano ancora una volta che gas/
(total mass)~20%.

> > dalla
> > funzione a due punti della CMB
> Le osservazioni del CMB (preso da solo) sull'energia oscura non dicono
> nulla, tant'� vero che l'introduzione di questo "ingrediente" in
> Cosmologia deriva da un'altra classe di osservazioni.
> Lo studio del CMB ha consentito, tramite il posizionamento del primo picco
> acustico nello spettro di fluttuazioni di temperatura, di accreditare la
> piattezza dell'Universo (Omega_o = 1), ma mi pare che questo risultato sia
> stato recentemente contestato.
> E comunque su questo punto, torno a dire, aspettiamo Planck. � �

Se il 20% della materia fosse barionica ci sarebbero delle ''ondine''
nello spettro che non sono osservate indipendentemente dalla posizione
del primo picco. Il limite che puoi mettere e' barioni/materia<=10%.
Il picco conferma semmai la piattezza e una volta misurata Lambda da
altre fonti (ci torno dopo) da' ancora una volta DM~25%.

> > al weak lensing,
>
> Misura estremamente indiretta e delicata, anche se si fa:

su questo sono d'accordo.

> > dal redshift delle
> > supernovae
> Che c'entra il redshift delle supernovae?

c'entra perche' uno puo' usare il diagramma redshift-distanza per
testare l'ipotesi di una costante cosmologica il quale e' in buono
accordo con i dati.

> Ci� che viene studiata � la luminosit� apparente delle Supernovae IA ad
> alto redshift.
> Su questo punto sono stati prodotti negli anni molti lavori che pongono
> interrogativi sulla bont� di tali oggetti come candele standard affidabili.

puoi sempre mettere in dubbio ogni misura e interpretazione per
portare apporto alle tue argomentazioni. Il problema e' che ci deve
essere proprio una cospirazione tra esperimenti (su scala cosmolgica?)
diversi per ottenere quello che dici tu.

> > alla evoluzione della densita' spettrale della materia,...
> Qui non capisco a cosa stai facendo riferimento.
Mi riferisco sia alle ondine di cui parlavo sopra nella CMB sia alla
velocita' di decadimento della densita' spettrale a grandi k, entrambi
sensibili alla densita' di materia barionica.

> > C'e' una grande quantita' di dati e di persone che li analizzano e
> > tutto punta nella stessa direzione, che piaccia o no.
> > Questi sono
> > fatti.
>
> Questa � una tua interpretazione semplicistica e a mio parere
> assolutamente acritica di una congerie sterminata di dati osservativi
> molto complessi da maneggiare e spesso in conflitto tra loro.

Sarebbe vero questo che dici se considerassi un singolo esperimento
alla volta. Sto dicendo che tutti puntano nella stessa direzione (e
del resto sembri darmi ragione circa la concordanza di tali
esperimenti nel tuo primo post).

> Da questo punto di vista il modello di concordanza a materia oscura fredda
> mostra una serie sempre pi� cospicua di punti critici: profili di densit�
> divergenti nel centro delle galassie, mancanza di una quantit�
> numerosissima di galassie che dovrebbero essere composte quasi
> esclusivamente di materia oscura, presenza di numerose galassie gi� molto
> grandi in epoche assolutamente remote, etc. (c'� dell'altro ma adesso, a
> memoria, non ricordo)

non so molto di questo e ti do il beneficio del dubbio :-)

dalla prima parte del post di Aleph:
>La composizione che citi inoltre non deriva affatto (data la degenerazione
>dei modelli a molti parametri che sono adottati per "fittare" i dati
>osservativi) unicamente dai dati di un esperimento sul CMB (come Wmap) ma
>dalla "concordanza" (� questo che d� il nome al modello) di tre categorie
>di oasservazioni differenti

e questo e' esattamente quello che sto dicendo.

>L'inflazione nasce storicamente come ipotesi ad hoc (Guth 1980) per
>spiegare alcuni paradossi osservativi dei modelli cosmologici allora in
>voga e ad oggi non ha evidenze osservative forti a corroborarla.
[...]

io ti riporto tre cose positive dell'inflazione (piattezza, spettro
invariante di scala e gaussiano, problema della causalita' risolto) e
tu le liquidi dicendo che e' ad hoc perche' l'inflatone non e' stato
osservato o giu' di li'. Le tre precisioni dell'inflazione sopra sono
molto generali e seguono senza ''fine-tuning'' una volta che il
potenziale e' slow-roll (che e' una classe enorme di potenziali e
realizzata in molti scenari). E' vero semmai che non e' l'unica
soluzione possibile a questi problemi (bdw, sono curioso di sapere
quale e' l'aternativa che ti piace).
ciao
Received on Fri Oct 22 2010 - 17:06:52 CEST