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05-11-2005, 18.08.45 | #24 |
Ospite abituale
Data registrazione: 20-08-2004
Messaggi: 44
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Un altro contributo:
http://www.cosediscienza.it/astro/11.%20ORIZZONTE.htm E' piuttosto lungo, perciò qui posto solo la parte finale: *** [...] Abbiamo pertanto appurato che secondo la teoria cosmologica più accreditata, quella del Big Bang, l’Universo sarebbe finito nel tempo e limitato nello spazio. Sorge allora spontanea una domanda: cosa c’era prima? “Nulla” è la risposta più ragionevole. Spazio e tempo sono nati insieme con l’Universo o forse addirittura un po’ dopo la sua comparsa perché spazio e tempo non sono indipendenti, ma possono esistere solo in presenza di materia ed energia le quali a loro volta sono praticamente la stessa cosa. L’equivalenza fra energia e materia è espressa dalla famosissima equazione E = mc2, nella quale E è l’energia, m la massa e c la velocità della luce. In altro modo possiamo dire che la massa è una delle tante forme in cui si presenta l’energia (le altre forme sono, ad esempio, l’energia cinetica dei corpi in movimento, l’energia chimica che si libera quando un oggetto brucia, l’energia potenziale di un masso in cima alla montagna, l’energia elettrica che riscalda il ferro da stiro, ecc.). Non esistono quindi spazio e tempo in assoluto come si pensava in passato, e come alcuni anche attualmente pensano. Ad esempio per Newton lo spazio era qualche cosa di simile ad un tavolo sul quale si potevano sistemare degli oggetti e muoverli senza che ciò comportasse la minima alterazione della superficie di appoggio. Per Einstein lo spazio è invece simile ad un telo di gommapiuma che si deforma se su di esso si sistemano degli oggetti. Sono gli oggetti quindi che creano lo spazio e lo distorcono fino al punto di chiuderlo su sé stesso. L’Universo, pieno di materia si ripiega su sé stesso fino a chiudersi come si chiude un foglio di carta se viene ripiegato nella terza dimensione dello spazio. Ma come fa lo spazio tridimensionale a richiudersi su sé stesso senza poter disporre di una dimensione suppletiva entro cui poterlo fare? Per Einstein lo spazio non è a tre, ma a quattro dimensioni e la quarta dimensione è il tempo. Ed è proprio entro il tempo che lo spazio si avvolge su sé stesso fino a chiudersi se la quantità di materia presente è sufficiente. L’assenza di materia comporta la mancanza dello spazio; pertanto, prima che nascesse l’Universo, non poteva esserci lo spazio. Lo stesso discorso vale per il tempo: non esiste un tempo assoluto, ma anch’esso dipende dalla materia e dall’energia presente. Il tempo, come insegna Einstein nella sua teoria della relatività, non solo è influenzato dai campi gravitazionali creati dalla materia e dalla velocità del corpo in movimento, ma la sua misura si ottiene servendosi di oggetti come gli orologi, i pendoli o gli atomi di cesio che sono fatti di materia e seguono le leggi di natura. Il tempo in pratica viene misurato attraverso il movimento il quale dipende dagli oggetti che si muovono ed è condizionato quindi dalla materia. Anche il tempo, come lo spazio, può quindi esistere solo dopo che nell’Universo compare la materia. Prima della nascita dell’Universo non c’era tempo, né concetto di “prima”. Dobbiamo quindi ritenere che anteriormente all’Universo non vi fosse niente: né spazio, né tempo, né materia, né energia. Quindi proprio niente. Einstein, attribuendo allo spazio-tempo, considerato un tutt’uno, una curvatura dovuta al complesso delle masse gravitazionali in esso contenute, superò bene la contraddizione fra finito ed infinito. L’Universo con Einstein diventava pertanto finito, ma nello stesso tempo illimitato. E’ finito perché ha una dimensione ben precisa, un numero ben determinato di kilometri cubi, ed è illimitato perché in esso si può viaggiare in qualsiasi direzione senza mai incontrare ostacoli, fino a tornare al punto di partenza e riprendere il giro. L’Universo da questo punto di vista è un po’ come la superficie terrestre che è finita perché misura un preciso numero di kilometri quadrati, ma è anche illimitata perché su di essa ci si può dirigere in qualsiasi direzione e viaggiare per il tempo che si vuole senza mai incontrare barriere o linee di confine (serve però il passaporto!). Gli astronomi hanno calcolato che l’Universo dovrebbe avere un raggio di circa 150.000 miliardi di miliardi di kilometri, una distanza che in aereo verrebbe coperta in 20 milioni di miliardi di anni. Se tuttavia, anziché in aereo (a mille kilometri all’ora) si viaggiasse ad una velocità molto prossima a quella della luce, si potrebbe fare il giro del mondo in pochi anni o forse addirittura in pochi mesi, se la velocità fosse solo di pochissimo inferiore a quella della luce. [b]Per concludere possiamo dire che l’Universo visibile è finito sia nello spazio sia nel tempo[b] e recentemente gli astronomi hanno anche potuto vedere questo limite. *** |