Quiz estivo: che tempo fa? ** (NEW: con risposta nei commenti)
No, non ce l’ho con il riscaldamento globale o con l’odio verso l’anidride carbonica… Sto parlando di tempo misurato dagli orologi. Una domanda a bruciapelo… aspetto molte risposte (illuso… ?).
Attraverso la relatività ristretta abbiamo capito quanto il tempo sia del tutto soggettivo. La relatività generale non ci ha certo aiutato a stabilirlo una volta per tutte, anzi… ha messo di mezzo anche la curvatura dello spaziotempo. E non parliamo di molti altri inghippi sparsi qua e là. Ma, allora, ha ancora un senso parlare di età dell’Universo? Per misurare un’età bisogna possedere un tempo, ma noi che tempo possiamo usare?
Provate a spiegare, in parole semplici, che ipotesi dobbiamo fare per potere parlare di età del Cosmo e, di conseguenza, per potere usare un tempo così speciale.
Insomma… che tempo fa?
LA RISPOSTA E' NEI COMMENTI
15 commenti
Tenendo conto che:
Non esiste un centro o comunque è impossibile determinare un sistema che sia fermo rispetto agli altri in modo da utilizzarlo come sistema di riferimento "assoluto"
Non esiste quindi un tempo assoluto
In considerazione che La velocita della luce è l'unico elemento che risulta uguale in ogni sistema di riferimento
Ne consegue che bisognerebbe fare un esame statistico su molte galassie vicine e lontane da noi in modo da determinare la velocità con cui esse si allontanano tra di loro determinando quindi la velocità di espansione dello spazio.
Dopo bisogna considerare la radiazione cosmica di fondo che è l'evento più remoto che ci ha raggiunto e valutarne la lunghezza d'onda.
A questo punto, considerando la velocità di espansione precedentemente calcolata, si dovrebbe poter determinare per quanto tempo la luce ha viaggiato, la distanza che ad oggi ci separa dalle galassie nate nei milioni di anni successivi alla radiazione e di conseguenza anche il tempo trascorso da quando la radiazione ha fatto la sua comparsa (che a fronte dell'espansione dello spazio dovrebbe essere minore del tempo trascorso dalla luce in viaggio)
Credo che i ragionamenti che si fanno tra la differenza e le dinamiche che ci sono tra macro sistemi e microsistemi in termodinamica,così come i tensori e le matrici riguardo lo spazio,semrano legati da rapporti diretti con la termodinamicaIl tempo potrebbe essere la risultante di questo tipo di dinamiche,percepite da noi come un continuo malleabile scorrere.la differenza tra i vari tempi sono legati alla luce come informazione,ma l'ampiezza e la deformazione hanno origine dalla termodinamica e dallo spazio deformato localmente o non localmente.È sempre una questione di disposizioni,aventi lo stessa probabilità che accadano in un dato macro stato.
Siate più coincisi e mirate al sodo (ovviamente in prima approssimazione, ma basta e avanza). Ricordiamoci come viene calcolata l'età dell'Universo (la luce c'entra poco...). Alexander, sintetizza e modifica un po'...
Per parlare di una età del cosmo nel suo complesso occorre che ci sia un tempo valido per tutto il cosmo.
Vale a dire che il tempo sia trascorso nello stesso modo ovunque. Le deformazioni del tempo più forti, come quelle vicino a grandi masse (es. buchi neri), devono essere fenomeni locali che mediamente si compensano su grandi distanze.
Forse questa ipotesi fa parte di quella più generale di omogeneità che spesso viene utilizzata in cosmologia.
Inoltre ci deve essere un punto di inizio dal quale misurare il tempo (Big Bang, creazione), almeno se vogliamo ragionare su numeri finiti.
la strada è quella giusta, Fabry...
Credo che una misura univoca dello scorrere del tempo che valga per tutto l’universo non abbia significato, dato che la geometria dello spazio-tempo è increspata dalla materia, e questa geometria è in continuo cambiamento locale, a causa dei vari eventi cosmici. Estremizzando il concetto, la misura del tempo cambia continuamente in ogni punto dello spazio....Quindi, bisognerebbe - a livello puramente teorico- mediare il tempo di tutti i punti dello spazio, per giungere a una misura di riferimento.
caro Lorenzo... ma allora cosa s'intende per età dell'Universo?
Secondo le mie decisamente limitate conoscenze in materia, l'età dell'universo viene stimata indirettamente attraverso la determinazione della costante di Hubble, Ho, che in soldoni dovrebbe essere il rapporto tra velocità di allontanamento di una galassia e la sua distanza dalla Terra. Essa quindi , dimensionalmente, è l'inverso di un tempo. Si deduce il tempo, cioè l'età dell'universo, facendone il reciproco, cioè 1/Ho.
Quindi, non si misura alcun tempo, ma velocità (tramite il redshift) e distanze.
La media dell'età di tutti i punti? concetto difficile :O)
caro Arturo, tu dici bene su Ho, ma, comunque, l'età rimane una misura temporale e un tempo deve saltare fuori... ma che tempo è?
Mi intrometto: non possiamo semplicemente dire che l'età dell'Universo è in buona approssimazione il tempo che la radiazione di fondo ha impiegato per raggiungerci?
In fondo siamo certi che essia sia stata generata al tempo 0 (0+380000 anni, se si vuole essere precisi), quindi quello è il tempo che ci separa dall'istante iniziale. Assumendo che la nostra regione non sia soggetta a particolari distorsioni o anomalie, possiamo affermare che approssimativamente valga lo stesso per gran parte dell'Universo.
caro Paolorid,
non c'è bisogno di scomodare la radiazione di fondo...
In fondo avete già risposto, prendendo un po' di qua e un po' di là... Manca una definizione e una descrizione (breve) che riassuma il tutto in modo più formale. Dai, lascio ancora aperta la domanda...
Guardando le stelle più vecchie e affinando la costante di Hubble.Ma è un tempo comunque impreciso perché non è poi così dacile misurare stelle lontanissime,poi sulle candele standard sembra che non ci sia così tanta certezza,poi ci sono alcuni ammassi flobulari dove ci sono stelle piccole che vivono di più ma appunto perché piccole difficili da studiare...poi comincia il buio,e bisogna trovare un altro sistema non basato sull'osservazione diretta.È un imbuto che secondo me va a finire direttamente su una bottiglia di quello buono,custodito da Vincenzo,secondo me è la che comincia il nostro Universo.
Ammassi globulari,scusate
RISPOSTA
Stiamo parlando del tempo cosmico. Un tempo che conosciamo molto bene anche attraverso la relatività ristretta, ossia un tempo proprio. Esso è misurato in ogni sistema inerziale, ma ha il grande vantaggio di essere uguale per tutti (sia per chi lo vive all’interno del sistema, sia per chi lo osserva da un altro sistema). Come può succedere questa fortunata coincidenza? Presto detto: ogni sistema in cui si misura e in cui si osserva è FERMO, in quiete. Ogni sistema si muove soltanto per effetto dell’espansione dell’Universo, che possiamo considerare (in prima battuta) costante [ma se non fosse costante sarebbe solo un problema di aggiustamenti, dato che tutti i sistemi seguono la stessa legge, ossia lo stesso modello cosmologico].
Stiamo commettendo un grande errore? Direi proprio di no, dato che tutte le variazioni locali, sia legate alla velocità che all’accelerazione-gravità, sono di grandezza infinitesima rispetto all’andamento generale. Ma siamo sicuri di questo? Beh… sì, se adottiamo il principio cosmologico che dice che l’Universo è lo stesso in qualsiasi direzione lo si guardi. Ciò che capita per noi capita per chiunque altro. Isotropia e omogeneità.
Riassumendo: si utilizza un tempo misurato da un orologio che è partito al momento del Big Bang, ma che è identico a quello misurato da qualsiasi orologio dell’Universo che sia in quiete rispetto alla sua espansione.
Ne segue che la legge di Hubble, che lega la velocità di espansione con le distanze relative tra oggetti che hanno orologi che misurano tutti lo stesso tempo è un metodo ideale per determinare l’età dell’intero Universo, inteso come un unico sistema in espansione. Basta prendere due galassie e considerare che al tempo ZERO la loro distanza era ZERO (Big Bang). La loro distanza odierna porta ad Ho che è proprio l’inverso del tempo cercato, ossia è l’età dell’Universo. Basta credere nella legge di Hubble e … molti ci credono (non abbiamo di meglio).
A me il redshift piace moltissimo...
Poi, molto dipende, come già detto, dal modello usato, dalla densità e dal tipo di espansione… ma 1/Ho resta una validissima e semplicissima approssimazione. Basta rendersi conto che ogni oggetto dell’Universo può essere tranquillamente considerato fermo rispetto all’espansione e ricadiamo nella RR, in cui tutti i sistemi sono in quiete e gli orologi segnano tutti la stessa ora (minuto più, minuto meno…).
Come avete visto, molti dicevano cose parzialmente giuste… ma l’importante è il concetto di tempo proprio di un Universo omogeneo in cui niente si muove all’interno dell’espansione generale. Potremmo anche usare il nostro orologio da polso… l’avessimo fatto partire al momento del Big Bang.