Rotazione e traslazione (recessione)

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Rotazione e traslazione (recessione). Il “redshift” delle galassie. Edwin Powell Hubble. Voi siete qui. v=Hd … la superficie di un palloncino che si gonfia…. - PowerPoint PPT Presentation

Text of Rotazione e traslazione (recessione)

  • Rotazionee traslazione (recessione)

  • Il redshift delle galassie

  • Edwin Powell Hubblev=Hd la superficie di un palloncino che si gonfiaVoi siete qui

  • le galassie (i loro ammassi) sembrerebbero risiedere sulla superficie di sfere vuote, che nelle regioni di massima vicinanza darebbero origine ai superammassi

  • Tempo zeroNessuna ipotesi, probabilmente il nulla:non esistono materia spazio (il vuoto) e tempoEra di PlankDeboli ipotesi sullUniverso definito SINGOLARIT:materia e energia sono addensate in un punto grande come un atomo(teoria delle stringhe)

    10-43 sBIG BANGInizia la creazione della materia e quindi dello spazio e del tempoDimensioni infinitesimali1033 K(teoria della superforza)Espansione svincolata dal tempo

  • ~10-6 s (I ms)PARTICELLE ELEMENTARICOLLISIONI E DISAVANZO DI MATERIAFormazione delle prime particelle elementarie particelle esotiche:elettroni e positroni, quark, antiquark, neutrini e antineutrinile collisioni tra materia e antimateria trasformano la massa in energia (ANNICHILAZIONE della materia)i fotoni prodotti generano nuove particelle di materia(quark e antiquark)complessivamente per la materia prodotta supera quantitativamente lenergia prodottaa questo disavanzo segue una forte espansione di 1050 volte, a velocit elevatissime (INFLAZIONE)quarkelettroni_+positronineutrini

  • ~10-2 s (I cs)PARTICELLE NUCLEARIFUSIONI E DECADIMENTI1011 KAmmasso di radiazioni e materia dispersa in particelle elementariCominciano a formarsi i primi protoni e neutroni per unione di quark, positroni e neutriniProtoni e neutroni si formano e si disintegrano continuamenteSi scontrano e decadono in radiazioni, elettroni e positroni e si trasformano gli uni negli altriLespansione sempre rapida ma si va riducendoLa temperatura continua a diminuire

    N P+ + b- + n P+ N + b+ + n

    ~10-1 s (dopo 0,11 sec)DISAVANZO DI PROTONII protoni formatisi sono quasi il doppio dei neutroni

  • 1 ANNO LUCEDimensioni delluniverso pari a 1 anno luce1010 KDensit pari a 380000 volte quella dellacquaI protoni continuano a formarsi a sfavore dei neutroni

    Primi 3 minutiNUCLEOSINTESI109 K (temperature paragonabili a quelle dei nuclei stellari attuali)Molti elettroni e positroni si annichilano a favore della formazione dei primi nucleiSi formano i primi nuclei di deuterio ed elio (NUCLEOSINTESI)

  • Dopo mezzoraPLASMADISAVANZO DI ELETTRONILa temperatura scesa ulteriormenteI positroni sono tutti annichilatiIl numero di elettroni superstiti alle annichilazioni circa pari al numero di protoniNuclei, elettroni e energia formano una sorta di plasmaNebbia provocata dallistantaneo riassorbimento dei fotoni prodotti(riassorbimento di energia elettromagnetica)3x108 KFinta rappresentazione

  • Dopo 300000 anniTRASPARENZAPRIMI ATOMIIl raffreddamento ha raggiunto i 3000 KSi formano i primi atomi stabilicon elettroni che si muovono intorno ai nucleiI fotoni liberati dagli atomi possono abbandonare il sistema e percorrere lunghi tratti di spazioUniverso trasparenteInterazioni tra materia e radiazione sempre meno frequentiLa forza gravitazionale comincia ad esercitare degli effettiSi formano le prime nebulose di gas (ammassi di materia fredda)

  • Dopo 2-3 milioni di anniPROTOGALASSIELa forza gravitazionale induce i primi processi dicondensazione della materiaSi formano le prime protogalassie

  • La traccia di COBECOsmic Background Explorer

  • La traccia di COBECOsmic Background ExplorerMappa della radiazione cosmica di fondo:Debolissimi segnali radio associati ad una temperatura di 2,7 K riempiono tutto lo spazio conosciuto.Si tratterebbe della radiazione residua (fossile) del Big Bang.

  • Cos luniverso?E = mc2

  • La velocit della luce300000 km/s200000 km/sil tempo che osserviamo subisce leffetto dei moti relativi300000 km/sCos pi accettabile: che la luce viaggi a velocit imprevedibile, o che il tempo non sia oggettivo?...

  • La velocit della luce

  • La deformazione del tempoIl tempo si direbbe piuttosto un effetto del RALLENTAMENTOil tempo e nato col BIG BANG.La luce NON HA TEMPO.Legge della RELATIVIT SPECIALE

  • Lascensoreil principio di equivalenza di einsteinLa legge della RELATIVIT GENERALELa gravit dipende anche dal raggioIl raggio di Schwarzschild

  • Il tempo solo una funzioneSe vogliamo conservare lassunto che la velocit della luce costante, alloraci che ci separa dalla velocit della luce una accelerazione (negativa) ma anche la gravit produce moti di accelerazione

  • Lo spazio-tempo

  • I buchi neriNel 1928 uno studente indiano di 19 anniSubrahmanyan Chandrasekhar,calcol che una massa di materia pari a circa 1,5 volte il sole non pu opporsi alla legge di repulsione di PauliNel 1917 Karl Schwarzschild calcol gli effetti stravaganti della relativit nellintorno di un raggio gravitazionale critico.oggi viene chiamato orizzonte degli eventiSolo negli anni 60, per, Robert Oppenheimer, Roger Penrose e John WheelerArrivano alla conclusione che i buchi neri ESISTONO.Esistono e sono sfere praticamente perfette.

  • I buchi neri

    Cygnus X-1 (ASI)Durante la caduta, la materia raggiunge altissime temperature ed emette raggi X: proprio attraverso questa radiazione che un buco nero pu essere rivelato. Al centro della fotografia visibile la sorgente di raggi X detta Cygnus X-1, che si trova nella costellazione del Cigno. Si tratta di una coppia di stelle: una gigante e un buco nero.

  • I buchi neriLe leggi sulla relativit descrivono scenari apparentemente impossibili nei dintorni di un buco nero,una specie di orizzonte ultimodegli eventi fisicamente possibili

  • I buchi neriIl paradosso di Zenone non un impedimentoLattrazione infinita di materia genera una curvatura infinita dello spazio-tempo presso questo orizzonte,indicando un apparente congelamento degli eventi.

  • Il paradosso di Zenone forse solo un fatto relativo!

  • Scenari quantisticiMa la materia, Esiste?Stravaganze dellinterferenzaEventoTermodinamicoirreversibileFrangeDinterferenza

  • la materia di De BroglieLe particelle subatomiche si comportano come onde

    l = h/mv

  • La materia indeterminabilenon possiamo conoscere contemporaneamente la posizione e lenergia o il moto di una particella WK Heisenberg

  • Il ragionamento astrattoIl fotone esce dalla scatola lasciando la scatola pi leggera. Di quanto? La relativit generale NON CONSENTE DI SAPERLO

  • Il gatto di ShrodingerLinterpretazione di Copenhagen

  • Lesperimento diMandelLesperimento diJohn Wheeler50% Lo specchio divisore50%

  • Le stravaganze dellinterferenza nel cosmo che percepiamo

  • Il cerchio di Einstein

  • Chi decide cosa far il fotone?