Cosmologia e Big Bang

Una stanza per fare discussioni scientifiche:
La tettonica (terremoti, deriva dei continenti, pericolosità del sottosuolo, risorse, ecc);
L'astronomia (comete, pianeti, vita fuori dalla terra, mete per il futuro, ecc);
La fisica (dall'effetto Coriolis, alla legge dei gas perfetti, alle interazioni pressione-temperatura-volume, alle forze in gioco in una tempesta, forze dinamiche, elettriche, termiche, ecc);
Flora e fauna (dai funghi di stagione, ai coralli dei mari temperati: si formerà una barriera corallina anche nel Mediterraneo? Dai batteri su Marte agli adattamenti nei secoli di piante e animali, dalla scomparsa dei dinosauri alla scoperta del corallo nero nei fondali della Calabria, ecc.).

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adriano
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Messaggio da adriano »

Franco ma che dici!?!?! sei bravissimo!!!
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franconeve
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Messaggio da franconeve »

adriano ha scritto:Franco ma che dici!?!?! sei bravissimo!!!
:oops: :wink:
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franconeve
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Le stelle (parte 1^)

Messaggio da franconeve »

Le stelle si formano a causa della forza più debole ma più diffusa nell’universo: la gravità.
L’universo è punteggiato da enormi ammassi di polveri e gas, chiamati “nebulose”; in seguito ai loro moti spontanei talvolta cominciano a riunirsi attorno a nuclei più pesanti che, fatalmente, iniziano a esercitare un effetto di attrazione gravitazionale sul resto della polvere e dei gas circostanti, attirandoli esattamente come la Terra esercita un’attrazione gravitazionale sulla mela che cade dall’albero o su di noi che rimaniamo coi piedi sul pavimento invece di disperderci nello spazio. Ecco che si è allora innescato il meccanismo che può portare alla nascita di una stella.
L’attrazione gravitazionale esercitata da queste concentrazioni gassose, in prevalenza idrogeno (l’elemento di gran lunga più abbondante nell’universo), col passare delle centinaia e poi delle migliaia di anni diventa così forte da attirare tantissima matria; tanta materia significa tanto peso, quindi tanta compressione, quindi un aumento vertiginoso delle temperature (un gas più è compresso più è caldo, a causa dell’attrito più forte che si esercita fra le molecole che lo compongono. È lo stesso meccanismo che fa aumentare la temperatura dell’aria in condizioni di Foehn, cioè di vento discendente che comprime le masse d’aria in caduta lungo i versanti montuosi! Mentre il meccanismo contrario, la rarefazione del gas-aria con relativa diminuzione termica, è quello che, attraverso processi diversi, porta alla condensazione delle nubi oppure al fenomeno per cui in quota fa mediamente più freddo che al suolo!).
Quando le temperature della proto-stella hanno raggiunto un valore particolarmente elevato, ecco che sono sufficienti a innescare le cosiddette fusioni termo-nucleari: “termo” perchè dipendono dal calore raggiunto, “nucelari” perchè interessano i nuclei degli atomi di idrogeno che, essendo la parte più massiva degli atomi, iniziano a scindersi trasformandosi poi in elio, gas leggermente più pesante.
Ecco che allora ci siamo avviati verso la formazione di una vera e propria stella.
Ovviamente una stella, oltre a essere generata e a generare calore, è anche fonte di radiazione elettromagnetica, cioè di luce, la quale parte dalla sua sorgente e inizia a solcare le profondità dell’universo alla velocità di circa 300.000 km. al secondo facendosi prima o poi notare a distanze sempre più grandi (infatti nel vuoto quasi perfetto degli spazi interstellari l’assorbimento di fotoni da parte di materia è minimo e la luce può farsi vedere a distanze enormi senza attenuarsi completamente come accade invece, per esempio, al fascio luminoso di una torcia elettrica proiettato nella nostra atmosfera la quale brulica di atomi che compongono i diversi gas, la materia).
Ma le stelle sono separate da distanze enormi, ecco perchè quelle che noi vediamo nel cielo notturno sono le immagini delle stelle di moltissimi anni fa, non certo delle stelle di oggi.
L’unica stella che vediamo in modo quasi immediato è il Sole, perchè a noi molto vicino; la sua luce ci mette solo 8 minuti per raggiungerci.
Nel prossimo intervento che inserirò nel prossimo week-end, terrei a soffermarmi un po’ sull’evoluzione delle stelle. Argomento affascinante, perchè, ancora una volta, la gravità ci metterà di fronte a corpi celesti (o... meno celesti) che dalle stelle derivano ma che a loro somigliano molto poco...
Ragazzi, grazie a chi mi leggerà e, soprattutto, a chi vorrà commentare, aggiungere contributi e soprattutto correggermi. Ripeto, sono perfettamente consapevole dei miei limiti, non essendo un fisico ma un semplice apassionato.
E un’ultima cosa: MA C’È QUALCUNO CHE MI SA SUGGERIRE UN SISTEMA PER POSTARE GLI INTERVENTI SENZA CHE APOSTROFI E VIRGOLETTE SI TRASFORMINO IN QUEGLI ANTIESTETICI QUADRATINI!!! E’ una rottura doverli correggere poi on line uno a uno! :evil: :wink:
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paolometeo97
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Re: Le stelle (parte 1^)

Messaggio da paolometeo97 »

franconeve ha scritto:Le stelle si formano a causa della forza più debole ma più diffusa nell’universo: la gravità.
L’universo è punteggiato da enormi ammassi di polveri e gas, chiamati “nebulose”; in seguito ai loro moti spontanei talvolta cominciano a riunirsi attorno a nuclei più pesanti che, fatalmente, iniziano a esercitare un effetto di attrazione gravitazionale sul resto della polvere e dei gas circostanti, attirandoli esattamente come la Terra esercita un’attrazione gravitazionale sulla mela che cade dall’albero o su di noi che rimaniamo coi piedi sul pavimento invece di disperderci nello spazio. Ecco che si è allora innescato il meccanismo che può portare alla nascita di una stella.
L’attrazione gravitazionale esercitata da queste concentrazioni gassose, in prevalenza idrogeno (l’elemento di gran lunga più abbondante nell’universo), col passare delle centinaia e poi delle migliaia di anni diventa così forte da attirare tantissima matria; tanta materia significa tanto peso, quindi tanta compressione, quindi un aumento vertiginoso delle temperature (un gas più è compresso più è caldo, a causa dell’attrito più forte che si esercita fra le molecole che lo compongono. È lo stesso meccanismo che fa aumentare la temperatura dell’aria in condizioni di Foehn, cioè di vento discendente che comprime le masse d’aria in caduta lungo i versanti montuosi! Mentre il meccanismo contrario, la rarefazione del gas-aria con relativa diminuzione termica, è quello che, attraverso processi diversi, porta alla condensazione delle nubi oppure al fenomeno per cui in quota fa mediamente più freddo che al suolo!).
Quando le temperature della proto-stella hanno raggiunto un valore particolarmente elevato, ecco che sono sufficienti a innescare le cosiddette fusioni termo-nucleari: “termo” perchè dipendono dal calore raggiunto, “nucelari” perchè interessano i nuclei degli atomi di idrogeno che, essendo la parte più massiva degli atomi, iniziano a scindersi trasformandosi poi in elio, gas leggermente più pesante.
Ecco che allora ci siamo avviati verso la formazione di una vera e propria stella.
Ovviamente una stella, oltre a essere generata e a generare calore, è anche fonte di radiazione elettromagnetica, cioè di luce, la quale parte dalla sua sorgente e inizia a solcare le profondità dell’universo alla velocità di circa 300.000 km. al secondo facendosi prima o poi notare a distanze sempre più grandi (infatti nel vuoto quasi perfetto degli spazi interstellari l’assorbimento di fotoni da parte di materia è minimo e la luce può farsi vedere a distanze enormi senza attenuarsi completamente come accade invece, per esempio, al fascio luminoso di una torcia elettrica proiettato nella nostra atmosfera la quale brulica di atomi che compongono i diversi gas, la materia).
Ma le stelle sono separate da distanze enormi, ecco perchè quelle che noi vediamo nel cielo notturno sono le immagini delle stelle di moltissimi anni fa, non certo delle stelle di oggi.
L’unica stella che vediamo in modo quasi immediato è il Sole, perchè a noi molto vicino; la sua luce ci mette solo 8 minuti per raggiungerci.
Nel prossimo intervento che inserirò nel prossimo week-end, terrei a soffermarmi un po’ sull’evoluzione delle stelle. Argomento affascinante, perchè, ancora una volta, la gravità ci metterà di fronte a corpi celesti (o... meno celesti) che dalle stelle derivano ma che a loro somigliano molto poco...
Ragazzi, grazie a chi mi leggerà e, soprattutto, a chi vorrà commentare, aggiungere contributi e soprattutto correggermi. Ripeto, sono perfettamente consapevole dei miei limiti, non essendo un fisico ma un semplice apassionato.
E un’ultima cosa: MA C’È QUALCUNO CHE MI SA SUGGERIRE UN SISTEMA PER POSTARE GLI INTERVENTI SENZA CHE APOSTROFI E VIRGOLETTE SI TRASFORMINO IN QUEGLI ANTIESTETICI QUADRATINI!!! E’ una rottura doverli correggere poi on line uno a uno! :evil: :wink:
Franco
Perfetto, Franco! :wink:
Solo una cosa: la forza di espansione della stella è fermata ed equilibrata dalla forza di attrazione gravitazionale g che la comprime verso il centro, così che non possa diventare enorme
Un suggerimento: parla anche della classificazione delle stelle (colore e dimensioni)
Aspetto con molto interesse il prossimo articolo :P :wink:
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franconeve
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Re: Le stelle (parte 1^)

Messaggio da franconeve »

paolometeo97 ha scritto: Perfetto, Franco! :wink:
Solo una cosa: la forza di espansione della stella è fermata ed equilibrata dalla forza di attrazione gravitazionale g che la comprime verso il centro, così che non possa diventare enorme
Un suggerimento: parla anche della classificazione delle stelle (colore e dimensioni)
Aspetto con molto interesse il prossimo articolo :P :wink:
Grande! Ma su quegli argomenti (equilibrio tra forze, etc...) verrò a trattare in seguito.
Dico subito una cosa, però: trattare la classificazione delle stelle (il famoso diagramma) esulerebbe un po' dal taglio che avrei dato al post (astrofisico-filosofico), per cui magari tratterò in modo più superficiale. Però, se qualcuno volesse parlarne in modo più approfondito...; magari un certo Paolo :wink:
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paolometeo97
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Re: Le stelle (parte 1^)

Messaggio da paolometeo97 »

franconeve ha scritto:
paolometeo97 ha scritto: Perfetto, Franco! :wink:
Solo una cosa: la forza di espansione della stella è fermata ed equilibrata dalla forza di attrazione gravitazionale g che la comprime verso il centro, così che non possa diventare enorme
Un suggerimento: parla anche della classificazione delle stelle (colore e dimensioni)
Aspetto con molto interesse il prossimo articolo :P :wink:
Grande! Ma su quegli argomenti (equilibrio tra forze, etc...) verrò a trattare in seguito.
Dico subito una cosa, però: trattare la classificazione delle stelle (il famoso diagramma) esulerebbe un po' dal taglio che avrei dato al post (astrofisico-filosofico), per cui magari tratterò in modo più superficiale. Però, se qualcuno volesse parlarne in modo più approfondito...; magari un certo Paolo :wink:
Franco :wink:
Non provocarmi... :lol: :lol: :lol: :lol:
Magari quando avrò più tempo un pensierino lo farei... :D
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Re: Le stelle (parte 1^)

Messaggio da franconeve »

paolometeo97 ha scritto:
franconeve ha scritto:
paolometeo97 ha scritto: Perfetto, Franco! :wink:
Solo una cosa: la forza di espansione della stella è fermata ed equilibrata dalla forza di attrazione gravitazionale g che la comprime verso il centro, così che non possa diventare enorme
Un suggerimento: parla anche della classificazione delle stelle (colore e dimensioni)
Aspetto con molto interesse il prossimo articolo :P :wink:
Grande! Ma su quegli argomenti (equilibrio tra forze, etc...) verrò a trattare in seguito.
Dico subito una cosa, però: trattare la classificazione delle stelle (il famoso diagramma) esulerebbe un po' dal taglio che avrei dato al post (astrofisico-filosofico), per cui magari tratterò in modo più superficiale. Però, se qualcuno volesse parlarne in modo più approfondito...; magari un certo Paolo :wink:
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Non provocarmi... :lol: :lol: :lol: :lol:
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Ancora sulle stelle (passando un po' per gli atomi)

Messaggio da franconeve »

Prima di riprendere il nostro discorso sulle stelle, è necessario (il perchè lo si capirà più avanti, quando parleremo di "stelle di neutroni") ricordare a sommi capi la costituzione fondamentale della materia. La materia è costituita da atomi, termine di derivazione greca che significa "indivisibile", perchè si credeva che l’atomo fosse la particella più piccola oltre la quale non fosse più possibile dividere qualsiasi elemento presente nel nostro universo. In verità si è scoperto che l’atomo è a sua volta divisibile in altre particelle, come i quark, ma questo è un altro discorso che non vale la pena di affrontare in questo momento.
L’atomo dunque rappresenta il fondamento della materia ed è composto, schematicamente parlando, da un nucleo nel quale è concentrata gran parte della sua massa e da minuscole particelle che ruotano attorno ad esso chiamate elettroni. In realtà gli elettroni possono essere sì concepiti come pianeti che ruotano attorno a un sole, ma si tratta di una rappresentazione grossolana, come la fisica quantistica ha dimostrato. Tuttavia per i nostri scopi l'idea di un nucleo circondato da una fascia di elettroni è già soddisfacente.
Il nucleo è formato da protoni, particelle portatrici di carica elettrica positiva, e da neutroni, particelle elettricamente neutre. Al numero di protoni presenti nel nucleo corrisponde, di norma, un egual numero di elettroni, portatori di carica negativa, cosicchè l’atomo, di norma, è privo di carica elettrica, elidendosi quelle positive con quelle negative. Ma il numero di protoni costituenti il nucleo ha anche un'altra fondamentale proprietà: dona le caratteristiche chimiche all'atomo! Così un atomo con 1 protone costituisce l'idrogeno, quello con 2 protoni un elemento completamente diverso, l'elio, e così via fino ad arrivare a quello con 92 protoni che è l'uranio, l'elemento con maggior numero di protoni presente in natura. La rappresentazione grafica della collocazione di ogni elemento sulla base dei suoi protoni è la "Tavola di Mendeleev". Insomma, possiamo dire, forzando un po' le cose in senso filosofico, che il protone, decidendo con la sua "quantità" della "qualità" di ogni elemento, è il cuore di ogni differenziazione in natura. Il protone ha in qualche modo le caratteristiche per essere definito la "Particella di dio (o di Dio per i credenti)".
Ancora pochi cenni sulla struttura dell'atomo prima di tornare alle stelle: i protoni, cariche positive, dovrebbero respingersi tra loro e far esplodere l'atomo, visto che cariche elettriche uguali si respingono, ma rimangono uniti grazie a una forza chiamata "nucleare forte" e mediata da particelle dette "gluoni" (dal termine inglese per "colla", "glue") che agisce attraverso la strutturazione protonica in quark (particella subatomica, anzi, subnucleare, anzi ancor di più: subprotonica). Ma anche gli elettroni dovrebbero essere inevitabilmente attirati dai protoni, dato che cariche elettriche diverse si attraggono; ma la forza centrifuga fornita agli elettroni dalla loro rotazione , o collocazione su fasci o gusci energetici progressivi, evita il loro collasso verso il nucleo. D'altra parte è comune a tutti il principio per cui, ad esempio, la biancheria in lavatrice durante le centrifughe rimane, per così dire, incollata alla periferia del cestello. Ultima notazione: i neutroni con la loro presenza contribuiscono al "peso" dell'atomo, e più un atomo è pesante più è instabile, dunque soggetto a decadimenti radioattivi. Ecco perchè, se abbiamo atomi dello stesso elemento (in quanto dotati di ugual numero di protoni) ma con un numero di neutroni diverso, ci attendiamo comportamenti bizzarri da parte di quelli più pesanti, comportamenti legati alla radioattività, caratteristica che al momento comunque non ci interessa. Gli elementi formati da atomi con ugual numero di protoni ma numero variabile di neutroni (il numero di neutroni NON incide sulle qualità chimiche dell'elemento) si chiamano "isotopi", perchè situati allo stesso posto (iso-topo) nella tavola di Mendeleev Così abbiamo, per dire, l'idrogeno e vari isotopi dell'idrogeno (deuterio, trizio), fino all'uranio, e ai suoi vari isotopi.
Ora torniamo all'evoluzione delle stelle. La loro relativa "stazionarietà" nel corso della loro esistenza, dipende essenzialmente dall'equilibrio che si crea tra una forza che tenderebbe alla contrazione (la gravità, dipendente dalla massa, dal peso), e una forza che tenderebbe all'espansione (l'energia delle reazioni termonucleari a sua volta causate dall'enorme calore sviluppato dalla contrazione: insomma un cane che si mangia la coda e mantiene l'astro in equilibrio).
Ma le stelle, invecchiando nell'arco di milioni e miliardi di anni, bruciano i loro gas trasformandoli, attraverso le reazioni termo-nucleari di cui abbiamo già parlato, in elementi sempre più pesanti, fino a giungere al ferro. Da ciò dipende la diversa colorazione con cui ci appaiono. Nel momento in cui le reazioni termonucleari avranno bruciato tutto il combustibile a disposizione, ecco che la stella inizia in qualche modo a morire. Oltre il ferro la forza gravitazionale (che, ripetiamo, tende a far collassare la stella) non viene più efficacemente controbilanciata dall’energia delle reazioni termonucleari, e la stella sui contrae.
A questo punto, se la stella è sufficientemente energetica e/o massiva, può ricadere su se stessa con tale violenza da provocare, per contrasto, un’esplosione di immane violenza, una sorta di onda d'urto o di rimbalzo che prende il nome di "supernova"; una supernova è in grado di seminare i suoi residui per svariati anni-luce, distanze impensabili verso le quali arriva la radiazione mortale della ex-stella: se ci sono forme di vita nella porzione di universo interessata dalla supernova, ebbene esse vengono distrutte. Ma le supernovae seminano anche nuclei di metalli indispensabili alla formazione di nuovi sistemi planetari e, magari, di colonie viventi. La supernova è dunque latrice di morte e di vita allo stesso tempo. A noi che siamo già vivi non è che sia tanto simpatica l'idea! Ma consoliamoci: è quasi nulla la probabilità che una supernova possa interferire con la nostra civiltà per centinaia di migliaia d'anni...
Alcune supernovae sono apparse nei nostri cieli solo come bagliori pittoreschi, senza riuscire più a raggiungerci con radiazioni importanti.
Una stella meno massiva ma dotata di massa sufficiente a creare un ottimo collasso, può diventare una "stella di neutroni", un astro di piccole dimensioni che sotto la propria stessa gravità si compatta così tanto da fare in modo che TUTTI i protoni dei suoi atomi si uniscano a TUTTI gli elettroni, creando un unico fluido (in realtà ben... solido) di neutroni! Queste stelle sono così dense da avere velocità di rotazione parossistiche, dell'ordine di migliaia di giri al secondo! D'altronde basti pensare a come aumenta la velocità di rotazione di una ballerina quando chiude le braccia!
Le nane, infine, sono stelle morenti che non hanno massa sufficiente per seguire le evoluzioni sopra descritte, e si affievoliscono piano piano, raffreddandosi sempre più e spegnendosi come un cerino che si consuma.
Ma abbiamo lasciato per ultima l'evoluzione più stupefacente di alcune stelle, un’evoluzione che si può manifestare quando le masse e le forze gravitazionali in gioco sono le più intense osservabili: in tal caso la stella può evolvere in un "buco nero", uno tra gli oggetti più terribili e affascinanti, anche dal punto di vista filosofico, che l'universo offra a noi, minuscoli osservatori!
Da qui riprenderemo il nostro discorso.
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Messaggio da ponente »

Davvero molto bravi tutti ...è un piacere leggervi! :wink:

Interessante il post di adriano sulla teoria del multiverso, ma qui entriamo nella fisica quantistica e....più ci vado a fondo più mi confondo :)
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franconeve
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4. I buchi neri

Messaggio da franconeve »

11 Km./sec.;
600 Km./sec.;
100.000 Km./sec.;
>300.000 Km./sec.

Teniamo bene a mente queste grandezze perchè rappresentano la porta (appena socchiusa...) attraverso la quale possiamo avvicinarci a uno fra i concetti più terribili e affascinanti della cosmologia: il buco nero.
11 Kilometri al secondo è la velocità di fuga dalla Terra.
Noi sappiamo che ogni oggetto massivo esercita una forza, la gravità, che ha effetto attrattivo su tutto quanto a esso esterno. La gravità, anzi, il campo gravitazionale, decresce con il quadrato della distanza, cioè più ci si allontana dalla massa sorgente di gravità più gli effetti gravitazionali diminuiscono; e lo fanno non secondo la distanza, bensì secondo il quadrato di essa, cioè secondo la distanza moltiplicata per se stessa. Si può dunque ben capire come sia intensa la decrescita degli effetti di un campo gravitazionale, cosicchè esso, pur teoricamente infinito, a un certo punto cessa praticamente i propri effetti e dunque, in qualche modo, la propria stessa esistenza, anche perchè nelle immensità siderali va a incontrarsi e poi a elidersi con altri campi gravitazionali (e non) da lui diversi o addirittura contrari.
La gravitazione è sempre attrattiva, per quanto ne sappiamo. Essa è mediata da particelle, al momento puramente teoriche, definite dai fisici "gravitoni" al modo dei "fotoni", mediatori dell'energia elettromagnetica o luce, dei "gluoni", mediatori della forza nucleare forte, etc... Il gravitone, particella priva di massa, non è mai stato osservato e registrato sperimentalmente nella sua singolarità, dunque noi ne deduciamo l'esistenza dai suoi effetti i quali si propagano attraverso un’altra "entità" di cui supponiamo l'esistenza solo perchè ne osserviamo gli effetti: l'onda gravitazionale. In effetti sono stati condotti esperimenti accuratissimi con macchinari di estrema precisione che sembra siano in grado di registrare le onde della gravitazione, ma sono frontiere della fisica ancora molto discusse e non da tutti accettate. Quel che conta, comunque, è che la gravitazione esiste, eccome, altrimenti la materia non avrebbe consistenza, incapace come sarebbe di addensarsi e rimanere insieme.
La gravitazione dipende dalla massa. A masse più importanti corrispondono attrazioni gravitazionali altrettanto importanti. A masse risibili corrispondono attrazioni gravitazionali altrettanto risibili; oppure, per i nostri scopi, possiamo tranquillamente dire che non corrispondono affatto attrazioni gravitazionali.
La gravitazione impedisce alla materia di disperdersi, e dunque tiene oggetti minori legati ad oggetti maggiori; la Terra all'orbita solare, la Luna all'orbita terrestre, l'uomo al terreno. Ma la gravitazione non è una "calamita" che impedisca a un oggetto di staccarsi dalla massa che la produce; una fuga è possibile, a patto di poter disporre d'un qualcosa contrario e sufficiente a vincere la gravitazione stessa. Questo qualcosa è la "velocità di fuga". Essa è tanto maggiore quanto maggiore è l’attrazione gravitazionale che deve vincere; per la Terra, la velocità di fuga è, appunto, di 11 Kilometri al secondo. Ciò significa che un corpo lanciato alla velocità di 11 Km./sec. (non di meno!) riesce a svincolarsi dal campo gravitazionale terrestre. Ecco perchè velocità studiate perfettamente a tavolino dai fisici riescono a immettere un grave (nella fattispecie un satellite) in orbita attorno al nostro pianeta, imprimendogli un'accelerazione che lo faccia staccare dalla superficie ma impedisca anche il suo definitivo perdersi nello spazio: sono i satelliti orbitanti attorno alla Terra, in grado di trasmetterci tante preziose informazioni sull'atmosfera e sullo spazio. Quando la loro velocità di rotazione attorno al pianeta è solidale con quella del pianeta stesso essi prendono il nome di "geostazionari".
Tornando alle velocità di fuga, è chiaro che, dovendo esse vincere una forza, la gravità, proporzionale alla massa, più questa massa è notevole e più la velocità di fuga sarà elevata. Allora un oggetto per fuggire al campo gravitazionale del Sole dovrebbe staccarsi dalla sua (ipotetica) superficie a 600 Km./sec., mentre per fuggire alle "brame" della superficie di una stella a neutroni, corpo massivo densissimo, dovrebbe addirittura viaggiare a 100.000 Km./sec.! Tutto ciò che viaggia a velocità minori e viene a trovarsi nei pressi della sua superficie viene inghiottito e diviene parte integrante della stella stessa.
Ma noi sappiamo che le stelle di neuroni hanno densità elevatissime ma teoricamente superabili. Un compattamento di materia ancora maggiore non è vietato da nessuna legge fisica, e il collasso di alcune stelle risulta agli astrofisici che possa condurre a creare corpi ancor più massivi e densi. Nel momento in cui un corpo arriva ad avere una densità così grande da non permettere più nemmeno alla luce di uscirne, ecco che rappresenta un "buco nero". La velocità di fuga da un buco nero è superiore a 300.000 Km./sec., che è (approssimativamente) la velocità della luce (nel vuoto). Ma siccome le equazioni della relatività di Einstein hanno ben dimostrato che NULLA può superare la velocità della luce, possiamo ben dire che non esiste velocità di fuga dalla superficie di un buco nero, ovvero che NULLA può fuggire da un buco nero (sempre dalla sua superficie, s'intende).
I buchi neri non si possono vedere proprio perchè non emettono luce. Ma se ne può arguire l'esistenza sia dallo studio dell'evoluzione delle stelle (le più massive) sia dagli effetti indotti dai buchi neri stessi (effetti gravitazionali nelle porzioni di universo a essi limitrofe).
Il buco nero è costituito da una "superficie", chiamata "orizzonte degli eventi" la quale rappresenta il limite oltre il quale nulla può uscire, nè oggetti, nè luce, nè informazioni, nè fatti (o eventi). E il tempo? E lo spazio? Oltre l'orizzonte degli eventi esistono tempo e spazio? Cosa accadrebbe a un astronauta se potesse essere calato dentro a un buco nero (oltre a disintegrarsi subito, ovviamente, ma qui facciamo l'ipotesi che, per intervento divino, riuscisse a mantenere vita e coscienza...)?
Innanzi tutto gli accadrebbe qualcosa che noi non potremmo mai sapere, in quanto nessuna informazione può uscire da un buco nero: non esistono informazioni in grado di viaggiare a velocità superiori a quella della luce.
Gli accadrebbe qualcosa che neppure lui stesso potrebbe mai dirci, in quanto nessun oggetto può viaggiare a velocità superiori a quella della luce.
Siccome Einstein ci ha insegnato che mammano ci si avvicina alla velocità della luce tanto più si contraggono spazio e tempo, probabilmente questo astronauta (baciato da una improbabile salvifica benedizione divina) uscirebbe dallo spazio e dal tempo, in qualche modo non esisterebbe più, almeno per i nostri canoni correnti. Andrebbe a finire diretto in paradiso, o all'inferno, o in un altro universo?
Ci divertiremo a riflettere su ciò nel mio prossimo intervento. E saranno proprio e soprattutto riflessioni in libertà, perchè la fisica, quella seria, a questi confini lascia spazio alla filosofia, alla fantasia, all'immaginazione. Ma a volte riflettere può essere tanto importane quanto conoscere.
Ciao a tutti!
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franconeve
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5. Alle soglie dell'infinito

Messaggio da franconeve »

I buchi neri dunque rappresentano un estremo oltre il quale, in un certo senso, non è possibile andare. Sì, perchè se essi rappresentano una porzione di realtà dalla quale neppure la luce può sfuggire, è difficile immaginare qualche cosa con caratteristiche fisiche ancora più estreme rispetto a un buco nero, proprio perchè è difficile immaginare qualcosa che possa muoversi a velocità superiori a quella della luce.
Ma perchè non c’è nulla che viaggia a velocità superiori a quella della luce?
Intanto chiariamo subito che esperimenti di laboratorio non hanno escluso completamente la possibilità che alcune particelle possano viaggiare a velocità superiore a quella della luce, si tratterebbe appunto di particelle subatomiche prive di massa e dotate della curiosa capacità di viaggiare nel tempo a ritroso, proprio perchè "non-subluminali" come tutto il resto della realtà esistente. Capiamo bene quindi come qua ci si trovi ai confini della fantascienza. E come sia quanto mai opportuno andare con i piedi di piombo nelle nostre riflessioni: il rischio di dire banalità è altissimo, e probabilmente anche il sottoscritto ci cadrà dentro come una pera, cosa per la quale mi scuso fin da subito.
Riflettiamo su una cosa: l'intera realtà fisica che ci circonda giunge a noi alla velocità della luce. Ogni immagine che impressioni il nostro apparato visivo, e la nostra mente, giunge a noi sotto forma di fotoni, cioè di luce. Dunque non ci raggiunge "istantaneamente", ma impiega del tempo per arrivare dalla propria sorgente a noi. Il bagliore sfuocato di un quasar ci mette miliardi di anni (i quasar infatti sono lontani da noi miliardi di anni-luce), quello più nitido di una stella della nostra galassia qualche milione di anni, la luce del sole 8 minuti, l’immagine della mela che sta sul tavolo una infinitesima frazione di frazione di frazione di frazione, etc... di secondo. Quindi le informazioni luminose viaggiano nel futuro, come è normale, viaggiano avanti nel tempo, proprio perchè impiegano del tempo per muoversi da qua a là.
Io, se alle 10 del mattino prendo il treno per andare a Parigi, so già che raggiungerò la capitale francese in serata, dunque in là nel tempo, dunque effettuerò il mio spostamento nel futuro (che poi diventa, istante dopo istante, il mio presente), così come è assolutamente normale per il nostro senso comune, mi sembra chiaro. E più veloce il treno viaggia minore è la porzione di tempo (di futuro) che devo impiegare per raggiungere la mia meta. Infatti, se invece del treno prendo l’aereo, raggiungerò Parigi entro metà giornata, non entro la sera.
Ma se, per ipotesi, potessi montare su un oggetto che viaggia alla velocità di 300.000 Km. al secondo, cioè alla velocità della luce (nel vuoto), ebbene, riflettiamo su questa cosa sorprendente: io impiegherei sì del tempo per spostarmi da qui a lì, ma mi muoverei con velocità solidale a quella di tutte le immagini della realtà che mi si muovono intorno; dunque, mi muoverei in una sorta di eterno presente. Ecco perchè particelle che potessero addirittura muoversi a velocità superluminari, dunque più veloci della luce, in qualche modo viaggerebbero non più nel futuro (come facciamo tutti noi che possiamo apprezzare, istante dopo istante, la "trasformazione" del futuro nel nostro presente) e neppure nel presente (che istante dopo istante si "trasformerebbe" in un eterno se stesso), ma nel passato!
Un passato che si "trasformerebbe" istante dopo istante nel loro presente?
Riflettiamoci e aggiorniamoci a un prossimo appuntamento.
Franco
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giulys
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Messaggio da giulys »

Fiiuuuiiii
Fai spremere le meningi, comunque racconto appassionato, complicato, ma esposto chiaramente, compatibilmente con la materia.

I miei più vivi complimenti.

Il mio unico avvicinamento alla materia l'ho fatto molti anni fa leggendo il libro di Maffei "al di la della luna" che consiglierei a chiunque.

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franconeve
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Messaggio da franconeve »

giulys ha scritto:Fiiuuuiiii
Fai spremere le meningi, comunque racconto appassionato, complicato, ma esposto chiaramente, compatibilmente con la materia.

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Grazie, carissimo! E' molto bello far riflettere le persone!!!
Quoto in pieno il libro di Maffei, splendido!!!!!!!!!!!!!
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Andrea188
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Messaggio da Andrea188 »

franconeve ha scritto:
giulys ha scritto:Fiiuuuiiii
Fai spremere le meningi, comunque racconto appassionato, complicato, ma esposto chiaramente, compatibilmente con la materia.

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Davvero degli argomenti interessanti, che fanno riflettere e spremere le meningi. Ti faccio i miei complimenti per quello che scrivi e per come scrivi, con un filo logico e con parole colte ma allo stesso tempo comprensibili. Aspetto nuovi aggiornamenti :wink:
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franconeve
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Messaggio da franconeve »

Andrea188 ha scritto:
franconeve ha scritto:
giulys ha scritto:Fiiuuuiiii
Fai spremere le meningi, comunque racconto appassionato, complicato, ma esposto chiaramente, compatibilmente con la materia.

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Se riesco, almeno ogni fine settimana cerco di inserirne uno.
Se salto qualcosa non è perchè mi sia stufato o scordato, è solo per qualche contrattempo (dai più banali, tipo una gita imprevista con gli amici, ai più seri, tipo il mio decesso :lol: :lol: ).
A presto, allora! E grazie per l'apprezzamento che manifestate! :wink:
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