Cosmologia e Big Bang

[franconeve]

Ciao, ragazzi. Sono Franco, molto attivo soprattutto nel settore del Forum prettamente Meteo.
Io sono anche un grande appassionato di fisica e astrofisica in particolare, anche se i miei studi accademici sono di tutt'altro tenore, purtroppo (degli errori ci si accorge troppo tardi...! ).
Comunque divoro libri (divulgativi, sia chiaro) di fisica e astrofisica, e mi piacerebbe proporre delle mie riflessioni sulla cosmologia e la teoria del Big Bang. Siccome non voglio annoiare nessuno (e neppure perdere tempo io stesso se l'argomento da me proposto non suscitasse l'interesse proprio di nessuno...), ecco che sono a sondare il terreno.
Se l'argomento piace, fatelo presente e io, appena posso (diciamo a spanne nel week-end dopo la befana) darò il mio contributo.
Franco
P.S. Non è assolutamente detto che il mio eventuale contributo post-Befana debba essere per forza il primo...

[franconeve]

Uaoh, ragazzi, che successo!
Credevo che questo argomento potesse interessare qualcuno, ma vedo che non ci sono state molte risposte...
Comunque, prima di ritirarmi in buon ordine, provo a rilanciare: se a qualcuno interessa approfondire una discussione del genere di faccia vivo, farò senza dubbio seguire il mio intervento in tempi ragionevoli.
Franco

[ponente]

proponi pure...big bang, buchi neri orizzonte degli eventi ...affascina eccome

[franconeve]

proponi pure...big bang, buchi neri orizzonte degli eventi ...affascina eccome

Bravo, Ponente! Ma siccome non voglio scrivere banalità, diciamo che entro gennaio metterò on line il mio intervento. Magari prima, magari anche stasera o domani, ma preferisco tenermi largo! A presto (o prestino...), allora.
Franco

[franconeve]

proponi pure...big bang, buchi neri orizzonte degli eventi ...affascina eccome

Quando mi occupo di astrofisica c'è una cosa che subito, di primo acchito, stimola in me il fascino della curiosità: il fatto che più lontano guardiamo nello spazio più indietro scrutiamo nel tempo.
Pensiamoci: è davvero una cosa incredibile. Se noi vedessimo domani l'esplosione di una supernova in cielo, ebbene lo spettacolo si riferirebbe a un evento accaduto milioni di anni fa!!!
Un'altra cosa mi affascina in modo particolare: che la forza più debole presente in natura, la gravità, sia in grado di creare oggetti dalle proprietà impressionanti come le stesse stelle, ma ancor di più le "stelle di neutroni" e i "buchi neri".
In natura sono 4 le forze che la fisica ha identificato: la forza nucleare forte, la forza nucleare debole, la forza elettromagnetica e la forza di gravità. Sono tutti argomenti che meriterebbero discorsi molto più ampi, anche dal punto di vista puramente speculativo rappresentano un'autentica miniera, e senz'altro potremo tornarci successivamente su questo Forum. Per ora è sufficiente ripercorrere molto a grandi linee le caratteristiche di questi autentici cardini della materia, del cosmo, dell'universo.
La forza nucleare forte è quella che consente al nucleo atomico (attorno al quale è presente una fascia elettronica di particelle molto piccole chiamate appunto "elettroni") di rimanere unito nonostante sia composto da neutroni, privi di carica elettrica, e da protoni aventi invece la medesima carica elettrica (positiva), che dunque dovrebbero teoricamente respingersi, ed è una forza intensissima ma dotata di un raggio d'azione assai limitato. Protoni e neutroni vengono chiamati "nucleoni" e, generalmente, PIÙ nucleoni formano un nucleo PIÙ esso è instabile. E' come se una massa di detenuti si ribellasse in un carcere: fino a che essi sono 5 o 10, ecco che la polizia penitenziaria (che fa la parte della forza nucleare forte) riesce a controllarli e a impedire l'evasione; ma se la sommossa invece coinvolge l'intera prigione, ecco che i secondini avranno difficoltà a controllare 100 o 200 ribelli e, fatalmente, qualcuno sfuggirà. Questa fuga di ribelli (nel nostro caso particelle subatomiche di vario tipo) è il decadimento radioattivo che avviene quando un elemento è particolarmente instabile.
La forza nucleare debole è una forza meno ma sempre molto intensa e sempre con raggio d'azione piccolissimo, la quale sovrintende un particolare tipo di radioattività, il decadimento Beta, ossia l'espulsione di elettroni e di altre particelle subatomiche prive di massa, nella fattispecie il "neutrino", che serve a compensare la trasformazione del nucleone che decade nell'elettrone espulso. Il neutrone si trasforma in un protone e libera un elettrone (una carica neutra diviene positiva perdendo carica negativa, banalizzando al massimo; come dire 0 - <1> = +1); ma il bilancio energetico, che deve andare assolutamente in pareggio (principio universale di conservazione dell'energia), è ancora lievemente a favore dello stato originario e il neutrino è quel quantum energetico che, liberandosi assieme all'elettrone, pareggia il conto. Avendo molto a che fare con gli elettroni, la forza debole è stata ormai quasi accomunata a quella elettromagnetica, tanto che i fisici spesso parlano non di 4 ma di 3 forze, la forte, la gravitazionale e la "elettrodebole".
La forza elettromagnetica ci è molto più comune rispetto alle prime due, è quella che agisce tra cariche elettriche (uguali si respingono, diverse si attraggono) e ha un valore immensamente più basso rispetto a quelle nucleari, ma ha un raggio d'azione (o "campo") teoricamente infinito, che però diminuisce proporzionalmente al quadrato della distanza, e dunque a un certo punto diviene del tutto ininfluente per l'osservatore. Ciò nonostante il flusso di cariche elettriche (che provoca un campo elettrico e magnetico, da cui il nome di "forza elettromagnetica") è in grado di far funzionare il nostro mondo tecnologico contemporaneo.
La forza gravitazionale è ancora più debole, molto più debole della forza elettromagnetica, e pure ha un campo d'azione infinito che decresce col quadrato della distanza. Teoricamente qualunque corpo o particella dotato di massa esercita (e risente di) una forza gravitazionale la quale è sempre, per quel che ne sappiamo, attrattiva. Non è escluso che ci siano plaghe dell'universo dove la gravitazione è repulsiva, ma qui andiamo quasi sulla fantascienza.
Ogni massa dunque esercita e risente della gravitazione, ma siccome Einstein ci ha insegnato che massa equivale a energia, dimostrandolo matematicamente in modo molto più semplice di quanto non si possa pensare (sarà per questo che non ha vinto il Nobel per tale intuizione...), la gravitazione è in grado di influenzare anche la luce, che può essere interpretata come onda o come corpuscolo, nella fattispecie il "fotone", che però è pur sempre una particella priva di massa. Comunque questo è un altro discorso..., caso mai ci torneremo.
E proprio parlando della gravitazione ci inoltriamo lungo un sentiero affascinante, dove cosmologia, fisica e filosofia dialogano tra loro, come mi auguro riusciremo a fare su questo Forum sviluppando prossimamente la discussione.
Io prometto un nuovo intervento sull'argomento, riallacciandomi proprio al punto d'arrivo di oggi, nel corso delle prossime settimane.
Ma anche prima sarò ben lieto di leggere interventi di altri amici, anche e soprattutto osservazioni da parte di chi ne sa molto più di me (che non sono un fisico), osservazioni e spunti che possano magari correggere eventuali mie inesattezze. Perdonandomi...

[lovingsnow]

Davvero molto interessante! Complimenti!

[franconeve]

Davvero molto interessante! Complimenti!

Grazie, a te, amico Snow, e a tutti color i quali hanno letto l'intervento.
E a presto (o relativamente presto... ) per un mio nuovo contributo!
Franco

[adriano]

Hai letto delle due tracce trovate nella radiazione di fondo?

[franconeve]

Hai letto delle due tracce trovate nella radiazione di fondo?

No, spiegati, argomento molto interessante!
Io sarò di nuovo sul Forum domenica. Fai trovare qualcosa, se puoi.
Franco

[adriano]

Penrose et altri hanno annunciato di aver scoperto nella radiazione di fondo delle tracce che loro interpretano come conferme della teoria cosmologica del grande rimbalzo, mentre Stephen Feeney ha trovato una traccia che sembra indicare che il nostro universo è entrato in contatto con altri universi, secondo la teoria del multiverso a bolle.

per le due teorie:+
http://www.technologyreview.com/blog/ar ... /?p1=Blogs

per quella di Penrose:
http://io9.com/5694701/does-cosmic-back ... e-big-bang
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-11837869

[lovingsnow]

Davvero molto interessante! Complimenti!

Grazie, a te, amico Snow, e a tutti color i quali hanno letto l'intervento.
E a presto (o relativamente presto... ) per un mio nuovo contributo!
Franco

Mi interessa particolarmente, perchè, pur essendo nel pieno del liceo, per ora una mezza idea di studi universitari ce l'ho, e non si discosta molto da questo argomento.

Comunque temo di non aver afferrato bene la forza nucleare debole...è quella che, una volta che un neutrone ha assunto carica positiva e di conseguenza un elettrone è "fuggito", pareggia la forza di energie in atto?

[adriano]

La forza nucleare debole è la responsabile del decadimento beta, che è meno, più o cattura. Se ti riferisci al decadimento beta meno la risposta è sì, ma, appunto, ci sono anche gli altri due tipi.

[lovingsnow]

E più e cattura?

[adriano]

Mi sono espresso male

Quello che dici è giusto. Il decadimento beta è mediato dai wuoni e zuoni (come li chiamo io ) della forza debole. Solo che tu avevi citato solo uno dei tre tipi di decadimento beta e quindi ti dicevo che ci sono anche gli altri due.

[franconeve]

Mi sono espresso male

Quello che dici è giusto. Il decadimento beta è mediato dai wuoni e zuoni (come li chiamo io ) della forza debole. Solo che tu avevi citato solo uno dei tre tipi di decadimento beta e quindi ti dicevo che ci sono anche gli altri due.

Ragazzi, mi sento un pivellino di fronte alla vostra preparazione (probabilmente con un substrato di studi scientifici che a me manca quasi totalmente, in questo tema sono quasi un autodidatta) e mi tolgo tanto di cappello!
Mi vergogno un po' del mio dilettantismo sul tema, ma mi farò forza e domani, credo, metterò il mio secondo intervento.
Franco