Re: big bang

From: dumbo <_cmass_at_tin.it>
Date: Tue, 20 Nov 2001 20:42:37 +0000 (UTC)

"Paolo Giglioli" <paologiglioli_at_libero.it> wrote in message
news:mJxJ7.115147$sq5.5537020_at_news.infostrada.it...

> Ciao,
>
> ripropongo un mio post gi� inviato a it.scienza.astronomia...
>
> A scuola abbiamo molto discusso circa la teoria del big bang e in generale
> delle teorie sulla "nascita" del nostro universo, e siamo giunti alla
> conclusione che in ognuna di esse la componente filosofica � pi�
> "importante" di quella scientifica... ma � davvero cos�?

La teoria dominante (universo che si espande a partire da una
fase caldissima, chiamiamola pure del " big bang " ) � una
teoria scientifica al 100 per cento.
Le "teorie alternative" proposte negli ultimi decenni sono
morte e sepolte, perch� contrastavano con le osservazioni.

I loro autori erano guidati da convinzioni pi� filosofiche che
fisiche? Direi proprio di s�, e non scrivo perch� se no mi
dilungo troppo; comunque, visto il loro fallimento, una cosa
� sicura: se si basavano su una qualche filosofia, doveva
essere una cattiva filosofia.

> unici fondamenti fisici la radiazione fossile e il redshift?
> Se no, quali sono i *veri* fondamenti fisici (e matematici)
> del big bang?

L'espansione dello spazio su scala cosmologica � una conseguenza
dell'esistenza della gravitazione e dell'isotropia dello spazio.
Il primo a dimostrarlo fu Friedmann nel 1921, usando la relativit�
generale (Einstein per qualche anno rifiut� di crederci, bloccato
da convinzioni filosofiche evidentemente sbagliate). Ogni teoria
seria della gravitazione prevede che l'universo si espanda, almeno
nella prima fase della sua esistenza, e cambi col tempo.
Forse ti sorprender�, ma persino la teoria di Newton lo prevede
(� stato dimostrato negli anni trenta da alcuni fisici-matematici
inglesi; Newton non se ne era accorto...) Quindi come vedi
le basi teoriche ci sono e sono fortissime.

Se indaghi il processo di espansione nei particolari, tenendo conto
non solo dell'espansione geometrica (come si limit� a fare
Friedmann) ma anche delle propriet� fisiche della materia (principi
della termodinamica e propriet� delle particelle elementari)
come fecero Lemaitre prima e Gamow poi, arrivi a una teoria capace
di fare molte previsioni fisiche interessanti.

Ti dico qui alcuni risultati teorici della teoria del big bang,
risultati tutti verificati dalle osservazioni. E nota che non
si tratta di previsioni vaghe e qualitative, ma precise e
quantitative. E nota anche che si tratta di vere previsioni,
non di cose gi� note da prima e spiegate dopo " col senno di poi ".
E l'elenco dei successi che sto per farti non � nemmeno completo.
Dunque, la teoria del big bang prevede:
 

1) il redshift degli ammassi lontani (dovuta all'espansione dello
   spazio su vasta scala);

2) la dilatazione apparente della durata della fase di luminosit�
   delle supernove molto lontane (dovuta a un semplice effetto
   ottico legato all'allontanamento della supernova sorgente dall'os-
   servatore terrestre, allontanamento dovuto all'espansione);

3) l'esistenza di una radiazione di fondo cosmologica (a) isotropa,
   (b) di corpo nero, (c) con temperatura dell'ordine del Kelvin,
   (d) con una ben definita legge di variazione nel tempo;

4) un'epoca (ben precisa) del passato in cui l'universo era cos�
   caldo da essere in stato di plasma e quindi opaco alla radiazione
   luminosa;

5) l'addensamento spaziale delle galassie lontane; pi� lontano
   si guarda pi� si guarda nel passato, perch� la luce ha una
   velocit� finita; se guardandoi lontano vedi l'universo pi� denso
   vuol dire che nel passato era pi� denso di oggi, e cambia col tempo;
   ed � propri quello che si osserva.
  
6) la presenza di idrogeno, elio e litio nell'universo in certe
   percentuali ben definite.
    

Tutte queste conseguenze sono state osservate.
Tieni anche presente che l'universo antico era ricco
di quasar, mentre oggi non ce ne sono pi� (tutti i quasar
che vediamo sono lontanissimi, e quindi li vediamo come
erano molto tempo fa). Anche da questo si vede che l'universo
cambia nel tempo.


> Non ci convinceva nemmeno molto il fatto che esistessero diverse teorie
> sulla nascita dell'universo: significa quantomeno che nessuna di esse �
> completamente affidabile e "provata", ed � per questo che, poich� ognuna ha
> le sue prove a favore, l'affiliazione di uno scienziato all'una o all'altra
> si ha forse solo in base ad un'inclinazione filosofica...
 
Come hai visto, ormai esiste una sola
teoria, con basi oggettive molto serie.

Spero di aver risposto alla tua domanda,
bye
Corrado



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