Re: Cosa c' era prima del Big Bang ?

From: Valter Moretti <vmoretti2_at_hotmail.com>
Date: Sat, 22 May 2010 05:59:09 -0700 (PDT)

On 22 Mag, 14:20, luca <luca0..._at_yahoo.it> wrote:


OK, proviamo (e continua a darmi del tu).
Quanto ti dico ora corrisponde ad un modello di universo in espansione
"visualizzato".

Prendi un pallone, immagina che ci vivano sopra degli esseri di
dimensione 0: la superficie del pallone � lo spaziotempo (non lo
spazio!) di tali esseri e le linee tracciate sul pallone sono le
*storie* di questi esseri. Le differenze sostanziali con quanto si
dice in relativit� (generale) sono le seguenti.

1. Lo spaziotempo ha dimensione 4 e non 2 come qui

2. Qui la superficie sferica � immersa in uno spazio a 3 dimensioni,
mentre lo spaziotempo NON � immerso in niente. La descrizione
matematica degli spazi a pi� dimensioni non necessita di uno spazio
ambiente dove immergere tutto, per� dato che non posso mettermi qui a
fare una lezione di geometria differenziale posso solo illustrare le
cose e l'idea del pallone funziona abbastanza bene.

3. sul pallone la metrica � definita positiva, cio� in regioni molto
piccole, la geometria � quella euclidea. Nello spaziotempo, anche nel
piccolo la geometria � diversa da quelle euclidea, perch� ci sono le
direzioni spaziali e quelle temporali: corrispondono pi� o meno al
fatto che noi sappiamo distinguere lo spazio dal tempo nella realt�
spaziotemporale.

Il punto 3 si pu� imporre sul pallone, dicendo che lo alcune linee
tracciate su di esso, quelle di "tipo tempo", rappresentano delle
storie. Tali linee sono quelle nella direzione sud nord
(i meridiani) e quelle che intersecano i meridiani con un angolo non
superiore a 45�.
Altre curve sono invece di "tipo spaziale". Le curve di tipo spaziale
sono quelle che intersecano i meridiani con un angolo superiore a 45�
(in particolare tutti i paralleli).


Altro ingrediente fondamentale: la lunghezza delle curve. Se prendi
una storia e fissi un punto su di essa, muovendoti lungo la curva, la
lunghezza che misuri a partire dal punto fissato A, corrisponde al
tempo misurato da un orologio in quiete con la particella della quale
rappresenti la storia, tempo con origine nell'evento A (ma tale
origine la puoi fissare dove vuoi!) Se invece prendi una curva che ha
natura "spaziale", la sua lunghezza � proprio una lunghezza spaziale,
in senso solito.

Bene, tornando al pallone, il modello pi� semplice di universo �
questo.
1. I meridiani corrispondono alle storie delle galassie (o ammassi
galattici) del nostro universo.
2. I paralleli corrispondono allo spazio di quiete con queste galassie
in tempi diversi.

Puoi notare tre cose:
(a) per un po' le distanze tra le galassie si allontanano
reciprocamente, perch� i paralleli diventano sempre pi� larghi fino
all'equatore.
(b) In ogni caso lo spazio nel quale vivono le galassie (i parallei) �
finito: nel nostro mondo, significherebbe che il nostro spazio
tridimensionale � in realt� finito, se mi muovessi in una qualsiasi
direzione per molto tempo, mi ritroverei al punto di partenza dopo un
po'.
(c) Andando indietro nel tempo le storie delle galassie convergono
tutte verso il polo sud. Fissando lo zero del tempo delle galassie
sull'equatore, ogni storia di galassia in un "tempo finito", cio� con
una lunghezza d'arco finita", raggiunge il polo sud.
Questo � il big bang.
In quel punto tutte le storie iniziano e lo spazio (il parallelo
corrispondente) si riduce ad un punto. Interpretando la lunghezza
d'arco come il tempo misurato in quiete con le galassie andando
indietro a partire dall'equatore, "prima" del big bang non c'� niente
come vedi, e non vuol dire niente.

Questo � una raffigurazione rozza del modello pi� elementare possibile
di universo in espansione (con spazio) finito che viene fuori dalle
equazioni di Einstein (per� in 4 dimensioni), imponendo un po' di
ipotesi e mettendoci i dati sperimentali noti.

Osservo infine che preso alla lettera il modello del pallone prevede,
dopo l'equatore, una contrazione ed un big crunch nel polo nord. I
modelli attuali non prevedono questo, per cui, molto rozzamente
parlando solo la calotta inferiore ha senso fisico...

Spero di averti chiarito un po' le idee.

Ciao, Valter
Received on Sat May 22 2010 - 14:59:09 CEST