http://www.cometison2013.co.uk/perihelion-and-distance/

telescopio STEREO. Fone Nasa.gov

Eccola la Cometa che appare nelle immagini telescopiche, brillantissima e spettacolare, ma non lasciamoci ingannare dalle apparenze, le probabilità che si disintegri sono piuttosto alte e date come superiori al 50% dagli scienziati. Secondo Michelle Taller della Nasa, dal punto di vista degli studi scientifico sarebbe assai più utile la disintegrazione della cometa rispetto alla sua sopravvivenza, questo perchè ci permetterebbe di analizzare in maniera approfondita le caratteristiche fisiche e chimiche di questi corpi celesti che affondano le loro radici nella notte dei tempi e che secondo alcune ipotesi potrebbero aver dato origine alla vita sulla terra. Ovviamente per lo spettacolo che potrebbe regalarci ISON nelle prossime settimane noi tifiamo il contrario.

Ison nelle ultime immagini. Fonte solarham.net

A cura di Marco Biagioli

STAFF Clima Meteo 24

http://http://www.youtube.com/watch?v=S4j-2cR74aQ

E’ l’ ora della verità per ISON e noi seguiremo la diretta del passaggio al perielio per vedere come andrà a finire. Se la cometa uscirà indenne dall’ incontro ravvicinato con il Sole(1,2 milioni di km di distanza) sarà grande spettacolo natalizio! Seguiranno aggiornamenti

A cura di Marco Biagioli. STAFF Clima Meteo 24

Osservare l’universo del passato:

L’universo ha un età di 13,7 miliardi di anni, ma le dimensioni attuali di tutto l’universo, sono probabilmente molto più grandi (forse di 50 miliardi di anni…??) in quanto la dilatazione dello spazio-tempo avviene a velocità immense, superiori a quella della velocità della luce. Dunque è praticamente impossibile stabilire le attuali dimensioni dell’universo, si possono solo fare supposizioni, per il semplice motivo che non possiamo osservare il cosmo come si presenta attualmente. Noi quando osserviamo il cosmo, non lo osserviamo mai come si presenta attualmente, ma sempre come si presentava in passato, più lo osserviamo lontano, più lo vedi come si presentava nel passato, per il semplice motivo che la luce non ha una velocità infinita, ma approssimativamente di 300000 km/s, dunque impiega del tempo per percorrere uno spazio, nel nostro spazio-tempo (senza considerare gli effetti relativistici della relatività generale). Ad esempio una galassia distante 1 miliardo di anni luce da noi, noi oggi la possiamo osservare come si presentava un miliardo di anni fa, in quanto la sua luce emessa un miliardo di anni fa, a noi giunge solo adesso. Se potessimo costruire un telescopio così potente da poter osservare il cosmo a 20 miliardi di anni luce di distanza da noi, sarebbe semplicemente inutile, in quanto la luce che proviene da distanze superiori ai 13,7 miliardi di anni luce, attualmente non ci ha ancora potuto raggiungere, dunque possiamo affermare che l’universo a noi fisicamente osservabile, si espande di un anno luce ogni anno che passa, ed ora comprende un raggio di 13,7 miliardi di anni luce, il che è un dato preciso, oltre l’universo osservabile non abbiamo ancora potuto ricevere alcuna informazione. Per la precisione, la massime distanza che possiamo osservare è quando la luce è stata liberata, circa 380 mila anni dopo il Big Bang (la radiazione cosmica di fondo), oltre questo limite non si può osservare nulla! Pure da un ipotetico pianeta che fosse distante dalla terra 20 miliardi di anni luce, non si potrebbe in alcun modo osservare il nostro pianeta per lo stesso motivo, dunque ogni regione dell’universo, indipendentemente da quale essa sia, ha un proprio raggio osservabile, appunto di 13,7 miliardi di anni luce. Anche se per assurda supposizione potessimo vivere in eterno, vi sarebbero remoti regioni del cosmo che non riusciremmo mai a vedere in alcun modo, in quanto la sua luce non farebbe mai in tempo a raggiungerci, anzi, considerando che la dilatazione dello spazio tempo avviene a velocità superiori a quelle della luce, è possibile che esistono regioni dell’universo, dove la luce probabilmente non riuscirà mai ad arrivare!

Effetti relativistici:

Ma considerando anche gli effetti relativistici della relatività generale, il discorso si fa ancora più complesso ma allo stesso tempo affascinante. Infatti ora immaginiamo sempre per assurda supposizione che una civiltà molto evoluta, popoli un pianeta distante dal nostro pianeta 65 milioni di anni luce, come potrebbe osservare il nostro pianeta? Semplice, osserverebbe  una terra ancora popolata dai dinosauri, proprio perché la luce che trasporta l’informazione di quell’evento, appunto della terra popolata dai dinosauri in via di estinzione, giunge li solo adesso, 65 milioni di anni dopo, trovandosi a 65 milioni di anni luce di distanza da noi, ma in realtà tutto questo vale nel nostro spazio tempo, nella prospettiva di un fotone la luce le cose cambiano e la luce non impiega nulla, è partita e arrivata adesso in tempo zero, anzi, la luce ha già percorso tutto lo spazio che può percorrere nell’universo da quando viene emessa a quando viene assorbita. In pratica la luce che trasporta l’informazione di una terra ancora popolata dai dinosauri, per un fotone non è partita dalla terra 65 milioni di anni fa per giungere oggi su quel pianeta molto distante, per il fotone noi è come se fossimo attaccati a quel pianeta distante 65 milioni di anni luce e la luce non ha impiegato nulla a raggiungerlo, è come se fosse tutto istantaneo. Possiamo fare un ragionamento ancora più sorprendente, ora immaginiamo, o meglio, fantastichiamo che tra un milione di anni qualcuno possa raggiungere un pianeta distante 1 milione di anni luce dalla terra, da li potrebbe osservare la terra come si presenta oggi, dunque per noi la luce che parte ora dalla terra raggiungerà quel luogo tra un milione di anni, ma in realtà nelle vesti di un fotone il discorso cambia, la luce è partita ora e ha già raggiunto quel luogo in tempo zero. La velocità della luce come detto ha una velocità di circa 300000 km/s e tale velocità resta invariata indipendentemente se ci spostiamo a 20 km/h o alla velocità del suono, anche se viaggiare a velocità prossime ai 300000 km/s, per noi la velocità della luce non varierebbe affatto, misureremmo la velocità di un fotone sempre a 300000 km/s, ad accorciarsi sempre più sarebbe invece lo spazio e il tempo, fino a diventare tutto l’universo un punto senza tempo alla velocità della luce, che a noi è irraggiungibile avendo una massa, essa tenderebbe all’infinito e non potremmo accelerare ulteriormente. Qui si può approfondire meglio come per la fisica il tempo, è in realtà una quarta dimensione dell’universo comparabile alle altre 3 dimensioni spaziali!

Flavio Scolari

Ogni punto nello spazio tempo quadridimensionale viene definito evento, mentre l’evoluzione nello spazio tempo di un oggetto puntiforme, è rappresentabile attraverso una linea di universo, detta anche linea di mondo. Questo modello venne anche utilizzato dalla relatività ristretta formulata da Albert Einstein, mentre circa 10 anni più tardi, nacque la più completa relatività generale sempre del grande Albert Einstein, che oltre ad includere il tempo come la quarta dimensione dell’universo, include la gravità, l’effetto di una massa sul contunuum spazio temporale.

La luce percorre 299 792,458 km in un secondo, ma dato che questa velocità resta costante per ogni punto di riferimento, ad accorciarsi è lo spazio e il tempo. In pratica se viaggio alla velocità di 20 km/h o viaggio alla velocità del suono, la velocità della luce nel vuoto per me resta invariata, dunque la velocità della luce è forse una delle unità fisiche più fondamentali dell’universo, per contro a variare è lo spazio e il tempo con effetti relativistici che possono meglio essere misurati quando si tende ad avvicinarsi alla velocità della luce. So che è fisicamente impossibile per un oggetto dotato di massa avvicinarsi a simili velocità in quanto la massa dell’oggetto stesso cresce tendendo all’infinito, dunque per crescere ulteriormente la propria velocità, avrebbe bisogno di energia infinita, che non esiste. Però per il ragionamento che voglio fare, se esistesse un oggetto privo di massa, munito di un orologio anch’esso privo di massa, che potrebbe raggiungere alla velocità della luce e misurare il tempo e la distanza percorsa, cosa misurerebbe? Certamente qualcosa di molto diverso da quello che misuriamo noi del suo percorso (nello spazio tempo), lui potrebbe raggiungere, anzi possiamo anche dire che ha già raggiunto ogni punto dell’universo a lui raggiungibile in tempo zero, avrebbe già raggiunto la destinazione da lui prescelta al tempo stesso che è partito, in quanto lo spazio e il tempo, si dilatano ad un singolo punto, per la prospettiva della luce è come se noi fossimo attaccati ad una galassia distante 10 miliardi di anni, mentre per noi la distanza percorribile di tale spazio dalla luce, è appunto di 10 miliardi di anni. Dunque forse siamo noi che percepiamo il tempo come qualcosa che scorre nelle nostre esperienze quotidiane di tutti i giorni, proprio perché in realtà siamo noi a muoverci all’interno di esso alla velocità della luce, di 299 792,458 km/s indipendentemente dal fatto che siamo fermi o ci spostiamo nello spazio, tutto si sposta sempre e solo dal passato al futuro. Alla base di questo ragionamento, tutto ciò può implicare che il tempo stesso (anche considerando che la relatività generale lo vede come una coordinata dell’universo), dunque passato, presente e futuro, che noi percepiamo attraverso diversi stati di entropia, possano in realtà essere o meglio dire appartenere a qualcosa di immobile, fermo, immutabile.

La rivoluzione di un corpo attorno alla propria stella a noi appare quasi circolare o ellittica in quanto percepiamo solo le 3 dimensioni spaziali, ma nello spazio-tempo quadridimensionale dell’universo, tale orbita appare come una spirale, in quanto il corpo stesso, come tutto il resto nell’universo, esiste e si sposta sia nello spazio che nel tempo.

Cosa è l’entropia dell’universo e che relazione ha con “la freccia del tempo”? L’entropia in un sistema chiuso come lo è l’universo, aumenta andando dal passato al futuro, dato che il tempo contrariamente alle altre 3 dimensioni spaziali, è una dimensione unidirezionale, dove tutto va sempre e solo dal passato al futuro e mai a ritroso del tempo, è estremamente improbabile che tu assista ad una diminuzione dell’entropia nell’universo. L’aumento dell’entropia dunque è strettamente legato alla freccia del tempo, anche in uno spazio “vuoto”, un classico esempio è quello del bicchiere che cade dal tavolo e si rompe. È estremamente improbabile, talmente improbabile che certamente non vedrai mai un bicchiere ricomporsi e riposizionarsi sul tavolo spontaneamente, tuttavia è vero che potremmo decidere di riassemblarlo credendo di riportare un ordine, ma nel lavoro di assemblamento del bicchiere, consumeremo energia disperdendola nell’ambiente in maniera irreversibile, dunque in realtà non porteremo realmente ad una diminuzione dell’entropia nell’universo. Un altro classico e semplice esempio di entropia può essere quello della pittura, se mescoli della pittura blu con della pittura gialla, ottieni il colore verde, le molecole della pittura gialla e della pittura blu, sono mescolate tra loro, potremo mescolare e rimescolare la pittura verde ottenuta dalla miscelazione del blu con il giallo, ma è estremamente improbabile che vedremo tutte le molecole della pittura gialla, separarsi dalle molecole della pittura blu tornando praticamente al loro stato originale, talmente improbabile che potrebbe non bastare tutta la durata della vita dell’universo da quando è nato. Dunque in linea di principio l’entropia può passare del tempo senza che aumenti l’entropia, o addirittura esserci una diminuzione spontanea dell’entropia nell’universo, la nascita di un organismo vivente, “altamente ordinato”, potrebbe esserne un classico esempio, ma è un fenomeno estremamente improbabile, talmente improbabile che con probabilità schiacciante non assisteremo mai ad un simile evento.

Flavio Scolari

Di fatto l’universo secondo il modello standard della climatologia ha avuto un inizio e le successiva osservazioni, hanno anche permesso di calcolare quando tutto è cominciato, esattamente 13,82 miliardi di anni fa, dunque non è infinito anche se illimitato, per farci un idea possiamo immaginarci un essere bidimensionale che si trova su una sfera, come ad esempio sulla terra, per lui che non conosce l’altezza potrà girare attorno alla terra senza trovare ostacoli, malgrado si trovi su uno spazio finito, anche se illimitato, lo stesso vale per noi, che viviamo in uno spazio quadridimensionale e percepiamo lo spazio tridimensionale (il tempo lo percepiamo come qualcosa di assoluto mentre in realtà come ampiamente è stato dimostrato, è la quarta dimensione dello spazio), anche se provassimo a raggiungere i suoi confini, potremmo provarci per l’eternità e con ogni mezzo, non riusciremmo mai a raggiungerli in quanto lo spazio si espande a velocità superiori a quelle della luce e già tale velocità è un limite irraggiungibile, in questo senso è come se lo spazio tempo per ogni cosa posta al suo interno, sia infinito, però può essere lecito domandarsi, se l’universo è finito, considerando che lo spazio e il tempo hanno avuto un inizio preciso, cosa c’è oltre…? Ma questa domanda non ha fisicamente senso, in quando non esiste un prima e non esiste un fuori dall’universo, malgrado l’universo abbia avuto un inizio preciso, possiamo dire che l’universo è tutto ciò che esiste, è esistito ed esisterà, se qualcosa esiste nello spazio, deve esistere anche in un determinato tempo e viceversa, non si scappa da questa regola fondamentale. In futuro invece lo spazio-tempo si espanderanno per sempre, anche se tutto ciò che a noi è famigliare, lentamente cesserà di esistere, insomma l’universo in un futuro remoto sarà destinato ad una morte eterna, diventerà uno spazio buio, freddo e quasi completamente vuoto, dove tutto tenderà allo zero assoluto senza mai raggiungerlo. Persino il concetto di spazio e tempo, pur continuando ad esistere per sempre, perderanno di significato, in assenza totale di entropia, quando persino i buchi neri si saranno dissolti, ma si parla di un futuro estremamente lontano (di 20-30 decadi cosmologiche, ossia nell’ordine di centinaia o addirittura migliaia di trilioni di anni), che noi non vedremo mai, in quanto la vita stessa sarà impossibile già da un pezzo. In definitiva per chiunque è difficile concepire uno spazio avente più dimensioni e in quanto noi viviamo in uno spazio di almeno 4 dimensioni ma ne possiamo percepire solo 3, il tempo è la quarta dimensione dello spazio, anche se noi lo percepiamo come qualcosa di assoluto, che “scorre” sempre alla stessa velocità, invece dipende fortemente dallo spazio (la velocità con qui si viaggia nello spazio e la gravità che tende a distorcere il tessuto dello spazio tempo). L’aumento del disordine nel cosmo invece è indotto dal secondo principio della termodinamica secondo qui l’entropia nell’universo aumenta in maniera irreversibile, come ad esempio un bicchiere che cade dal tavolo e si rompe, non assisterai mai ad un processo inverso, teoricamente è possibile, ma talmente improbabile che non lo vedrai mai (almeno che non viaggi a ritroso nel tempo ma anche li la cosa è ardua da compiersi ), ovviamente possiamo decidere di riassemblare il bicchiere portando un maggiore ordine allo stato della cosa, anche se non potrebbe tornare allo stato originale, ma portando questo maggiore ordine dissiperemmo all’ambiente circostante energia, praticamente consumandola, questo è quanto accade continuamente nell’universo, andando verso il passato diminuisce l’entropia, andando verso il futuro aumenta in maniera irreversibile. È anche questo meccanismo oltre al moto degli astri a noi circostanti, che ci da l’illusione che il tempo sia qualcosa che scorra. Detto questo, appare ancor più logico, che un altra domanda abbastanza comune, ma fisicamente insensata, è quella di porsi, che forma abbia l’universo. L’universo non ha una forma nel senso comune del termine, in quanto non esiste uno spazio esterno da qui possa essere osservato e se esistesse, avrebbe una forma a noi inconcepibile in quanto sarebbe uno spazio di almeno 4 dimensioni, ma forse anche di più. Infatti in fisica si fa riferimento alla geometria dell’universo, possiamo dire che la massa di un corpo può ripiegare localmente lo spazio tempo come se fosse una biglia appoggiata su un telo teso, ma globalmente parlando la geometria dell’universo è ritenuta essere praticamente piatta, ciò significa che in assenza di corpi massivi, tracciando due linee parallele, queste non si incontreranno mai, inoltre significa che l’universo ha una geometria aperta, questo avvalora di molto la tesi che l’universo non tornerà mai a ricollassare in una singolarità come nel caso di un universo avente una geometria chiusa, sferica, ma continuerà ad espandersi, anche non considerando l’esistenza dell’energia oscura, che sembra assodata la propria esistenza e comporrebbe il 68,3% dell’universo.

Qualche mese fa, sono stati presentati i nuovi dati forniti da Planck, grazie a questa missione, si è potuta ricostruire una mappa dell’universo quando aveva appena 380000 anni e la temperature dell’universo erano quasi perfettamente uniformi, di circa 2700°C, oggi la temperatura del cosmo è di soli 2,7 gradi sopra lo zero assoluto in quanto nel frattempo, l’universo si è espanso e raffreddato. I dati di Planck in sostanza confermano l’inflazione cosmica, ma evidenziano alcune anomalie, in particolar modo il fatto che si è registrata una lieve differenza della distribuzione delle lievi anomalie termiche tra i 2 emisferi del cosmo e una vasta area fredda, più ampia del previsto. La conferma con precisione senza precedenti, che il modello standard della cosmologia è corretto, ma incompleto. I risultati di Planck consentono di perfezionare alcuni parametri inerenti al cosmo, benché le stime precedenti, erano piuttosto vicine ai risultati dati da Planck. La storia dell’evoluzione dell’universo, iniziò 13,82 miliardi di anni fa con il Big Bang, dunque l’universo è leggermente più antico di quanto ritenuto precedentemente, di almeno 50 milioni di anni, Planck da una conferma che non sappiamo praticamente nulla su una buona fetta degli ingredienti contenuti dal cosmo, praticamente poco oltre il 95% della materia e dell’energia presente. Più precisamente l’energia oscura costituisce il 68,3% del cosmo, non il 72% come previsto precedentemente, la materia oscura invece compone l’universo del 26,8% contro i 22,7% previsti precedentemente. La materia ordinaria, quella a noi famigliare, compone invece il 4,9%, precedentemente si stimava che componesse il 4,5%. Qui di seguito la mappa elaborata da Planck e una ricostruzione dove vengono evidenziate maggiormente le anomalie inspiegabili attraverso i modelli cosmologici attualmente esistente, una possibile spiegazione è quella di ammettere, che l’universo oltre al limite a noi osservabile, non proprio uguale in ogni direzione, come precedentemente si credesse, questo potrebbe aver portato la luce, a compiere un percorso meno diretto, il che potrebbe spiegare le anomalie registrate da Planck.

Da precisare che contrariamente a quanto potrebbe illudere la ricostruzione, si tratta di anomalie estremamente piccole, il rosso evidenzia le regioni più calde e dunque più dense, quelle fredde invece, le aree tendenzialmente più fredde e meno dense, si tratta di differenze dell’ordine di qualche millesimo di grado, di fatto questo dimostra comunque, che come previsto dal modello standard della climatologia, l’universo allora doveva apparire quasi perfettamente omogeneo, tali piccole differenze sono spiegabili con il fatto che subito dopo il Big Bang, in un tempo infinitesimo si sono create delle fluttuazioni quantiche, quando l’universo era ancora di dimensioni infinitesime, in un lasso di tempo infinitesimale, dunque estremamente piccolo, da 10^-26 metri, l’universo e dunque lo spazio tempo, si sarebbe ”gonfiato” di almeno 40 ordini di grandezza (ossia di 1⁴⁰ volte ) in 10^-35 secondi, “stirando” le fluttuazioni quantiche in uno spazio molto più grande, questo spiegherebbe perché ai primordi, l’universo avrebbe presentato queste piccolissime differenze di massa e temperature, che poi successivamente, sarebbero diventate, l’embrione delle attuali galassie. All’inizio dell’inflazione l’universo doveva avere una temperature di 10²⁷ gradi Kelvin. Durante l’inflazione l’energia liberata, avrebbe prodotto coppie di particelle e antiparticelle, che si annichilirono istantaneamente a vicenda , una fluttuazione quantica potrebbe aver provocato un lieve accesso di particelle rispetto alle antiparticelle, eccesso responsabile della materia oggi presente nell’universo. Alcune teoria cosmologiche, non escludono che oltre lo spazio a noi osservabile, potrebbe coesistere uno spazio, una sorta di mondo parallelo, composto da antimateria, ma qui si entra nell’ambito puramente teorico.

Flavio Scolari

Per quanto riguarda quest’ultimo aspetto in passato vi era una certa discordanza nel descrivere la natura degli elementi subatomici, alcuni esperimenti lasciavano intuire che fossero delle entità corpuscolari dotate di massa e “momento” altri invece lasciavano intuire che fossero onde, in realtà come poi fù dimostrato da vari esperimenti con “le doppie fenditure”, ogni elemento subatomico, indipendentemente che siano elettroni, fotoni o altri elementi, si comportano sia come onde che come particelle corpuscolari.
L’esperimento delle doppie fenditure in sostanza consisteva nel far passare dei singoli fotoni da uno schermo avente 2 fessure verticali, se i fotoni sono entità corpuscolari possono passare da una delle 2 fenditure colpendo un punto preciso sul pannello posto sul retro, molti fotoni creeranno una figura coincidente con le 2 fenditure come se fossero tanti proiettili, mentre se sono onde, passano da entrambi contemporaneamente creando una sorta di figura di interferenza, ebbene un singolo fotone verrà rilevato sul pannello posto sul retro come un punto distinto, fin qui possiamo affermare che il fotone si sia comportato come un’entita corpuscolare, ripetendo lo stesso procedimento con 1000 fotoni possiamo vedere una distribuzione casuale, ma si può già notare che i fotoni possono colpire parti dello schermo inaccessibili per elementi corpuscolari e dopo 10000 fotoni, ecco che sullo schermo sul retro già ritroviamo una classica figura di interferenza dove bande più chiare, si alternano a bande più scure, con aree maggiormente colpite alternate ad aree meno colpite, esattamente come se ogni singolo fotone, abbia passato contemporanamente entrambi le fenditure creando interferenza con se stesso.

Facendo lo stesso esperimento con gli elettroni, si ha lo stesso identico risultato, ma la cosa più sorprendente è che il risultato varia a seconda se si decide di rilevare dove passa il singolo elettrone prima che colpisca il pannello posto sul retro.
Se emettendo un debole fascio di luce in grado di rilevare da quale fenditura passano i singoli elettroni, magicamente non si crea più una figura di interferenza come nel caso precedentemente descritto, ma si comporteranno in tutto e per tutto come entità corpuscolari, anche decidendo di rilevare un elettrone ben dopo che è già passato come un onda contemporaneamente da entrambi le fenditure, non creerà una figura di interferenza, comportandosi dunque come un entità corpuscolare, per spiegare come ciò sia possibile, dobbiamo ammettere che non ha molto senso affermare che “l’elettrone è già passato da entrambi le fenditure” in quanto per affermare che qualcosa si sia veramente verificato, dev’essere misurato o perlomeno il nostro elettrone deve interagire con qualcosa, fino ad allora resta di fatto in uno stato indefinito di potenzialità.
Tutto questo potrà sembrare paradossale, se non ammettendo che per descrivere un elettrone, un fotone o qualsiasi altra entità facente parte del mondo subatomico, si deve considerare sia la propria natura ondulatoria che corpuscolare, insomma un dualismo, prendendo  in considerazione solo l’aspetto puramente ondulatorio o corpuscolare, non si riesce a spiegare lo stravagante comportamento di qualsiasi elemento quantistico indipendentemente che sia un fotone, un elettrone, un protone o un neutrone.
In sostanza ogni entità facente parte del mondo subatomico, finchè non interagisce con l’ambiente circostante, ad esempio con l’apparato di rilevamento, si trova in uno stato indefinito di potenialità, in uno stato di sovrapposizione di tutte le possibilità, la funzione d’onda, ossia lo stato di sovvraposizione, “collassa” presentando una delle possibili varianti non appena l’elemento si trova ad interagire con l’ambiente circostante, ad esempio con un’osservatore o con l’apparato di misurazione.
Solo quando un elemento comincia a interagire con l’ambiente circostante assume una posizione ed uno stato definito.
Un’altro strano comportamento della fisica quantistica, sta nel principio di “non località” chiamato anche entanglement quantistico, ad esempio dividendo un fotone in due entità distinte, oppure facendo interagire 2 fotoni, è come se i 2 fotoni restassero connessi istantaneamente e indipendentemente dalla distanza che li separa, agendo su uno dei 2 fotoni, ad esempio deviando la traiettoria, istantaneamente l’effetto di ripercuote nella stessa identica misura anche sull’altro fotone senza che vi sia una reale comunicazione con i 2 elementi, è come se i 2 fotni fossero in realtà una stessa particella che si trova contemporaneamente in 2 luoghi diversi, ebbene è proprio attraverso questo processo che gli elementi quantistici possono interagine con l’ambiente circostante dando alle entità quantistiche una posizione ed uno stato definito, questo principio viene definito “decoerenza quantistica” per qui il comportamento coerente della sovrapposizione, viene a mancare quando la sovrapposizione lascia spazio ad uno stato classico e definito degli elementi subatonici.
Ogni particella è dotata di uno “spin”, per dare un idea del concetto possiamo affermare che ogni particella se vista come entità corpuscolare, può ruotare su se stessa in senso orario o antiorario, assemblando la sovvraposizione di stati e l’entanglement quantistico, possiamo affermare che 2 elettroni derivanti dalla fissione di un elettrone oppure che hanno interagito e sono entanglement, hanno entrambi uno “spin” indefinito, in pratica girano su se stessi sia in senso orario che antiorario contemporaneamente, quando un osservatore decide di rilevare lo “spin” di uno dei 2 fotoni, istantaneamente la sovvraposizione di stati collassa per entrambi gli elettroni sapendo che se uno gira in un determinato senso, l’altro girerà per forza nel senso opposto, con questo principio, in presenza di un grande insieme di elettroni che interagiscono maggiormente tra loro, si ha un decadimento più rapido della sovrapposizione di stati dei singoli elettroni, in pratica assumono un identità e una posizione più determinata, in tempi più brevi.

Ora è lecito chiedersi: perchè nel mondo macroscopico non si può osservare una sovrapposizione di stati? In pratica perchè non possiamo osservare un gatto vivo e morto contemporaneamente? Esiste una sorta di confine che divide il mondo macroscopico in qui viviamo e quello del mondo subatomico e se esistesse, dove si trova questo confine?

Come stato dimostrato da recenti esperimenti, in realtà non esiste un reale confine tra il mondo macroscopico e quello microscopico, in linea di principio gli stessi concetti quantistici che prevalgono nel mondo subatomico, valgono anche per gli oggetti macroscopici composti da un grande numero di atomi, come ad esempio un corpo umano, dunque la differenza non sta tanto nella dimensione in sè di un corpo, ma da quanto questo sia isolato dall’ambiente circostante, l’unica differenza tra un elemento miscroscopico e uno macroscopico, sta nel fatto che un corpo di grandi dimensioni interagisce molto più facilmente con l’ambiente che lo circonda rispetto a quanto può fare un elemento microscopico, questo spiega perchè nel mondo subatomico la sovraposizione di stati si conservi molto più a lungo rispetto al mondo macroscopico, ma in linea di principio, sia la sovraposizione di stati che l’entanglement, possono valere anche per i corpi macroscopici.
Se un elettrone può mantenere la sua sovraposizione di stati abbastanza a lungo da essere facilmente osservata con degli esperimenti, per un gatto, che essendo un corpo di grandi dimensioni e interagisce molto più facilmente con l’ambiente circostante, la sovrapposizione decade molto più rapidamente, in un lasso di tempo molto piccolo, troppo piccolo per essere osservato, per vedere una sovrapposizione del gatto vivo e morto contemporaneamente, avremmo bisogno di una risoluzione spaziale di 1×10(-26) metri, inaccessibile con qualsiasi mezzo a disposizione e decadrebbe in una frazione di tempo estremanente piccola 1×10(-12) secondi.
In sostanza se nella nostra vita quotidiana di tutti i giorni, noi percepiamo l’ambiente che ci circonda come qualcosa di certo, assoluto e ben definito, i concetti della meccanica quantistica, oggi ampiamente dimostrati da svariati esperimenti fisici, ci hanno invece insegnato che la realtà non è esattamente come la interpretiamo noi e la materia di qui siamo composti anche noi, come tutto l’ambiente che ci circonda, sia molto più relativa di come la percepiamo noi, appare oramai chiaro che siamo ben lontani dall’aver appreso tutti i concetti nel campo della meccanica quantistica e forse non abbiamo ancora appreso bene neppure il reale concetto di realtà fisica.

Flavio Scolari

La durata dell’intenso lampo gamma derivante, ha una durata media di poche decine di secondi e può apparire più luminoso di un’intera galassia.

Un fenomeno analogo si ritiene succeda quando due galassie “urtano” inglobandosi a vicenda, in tal caso l’intenso lampo di luce gamma derivante, può avere una durata di diverse decine di secondi.

Supernove di seconda categoria:

Traggono la propria energia dal collasso gravitazionale del nucleo di una stella almeno 8 volte più massicia del nostro sole, una catastrofe che insomma si verifica soltanto nelle stelle di grande massa.

In questo caso ne deriva un’intenso lampo gamma dalla durata di pochi secondi o decimi di secondo.

Dobbiamo comunque prendere in considerazione il fatto che un lampo gamma non avvene uniformemente in tutto lo spazio circostante all’immane esplosione, ma bensì entro due intensi fasci luminosi ad altissima frequenza (come illustra bene la rappresentazione sovrastante).

Un fattore per il quale si ritiene possa essere un’evento ben più frequente rispetto a quanto se ne possa rilevare dai nostri confini spaziali.

I lampi di neutrini:

L’energia totale emessa nel lampo di neutrini, dalla durata di 10 s, è da 200 a 300 volte maggiore di quella dell’esplosione della materia della supernova, e ben 30.000 volte maggiore della sua emissione totale sotto forma di radiazione luminosa.

Oggi è opinione comune che una piccola percentuale dell’energia di neutrini possa andare a “rianimare” l’onda d’urto bloccata all’interno di una stella a tal punto da indurne l’esplosione.

In genere riscaldando e facendo espandere la stella, e scatenando una nuova ondata di reazioni nucleari interno stratificato, non del tutto rianimata provoca la manifestazione visibile della supernova.

L’effetto viene ritardato di poche ore: l’onda d’urto, che viaggia forse a un cinquantesimo della velocità della luce, dove attraversare tutta la stella prima che appaiono i primi bagliori.

I neutrini emessi dal nucleo in contrazione la distanziano facilmente e, attraversando tutta la stella a velocità molto prossima a quella della luce, possono essere il primo segnale all’esplosione in supernova della stella.

I neutrini possono dunque essere un fenomeno che precede l’evento luminoso, costituendo in questo modo un vantaggio di alcune ore prima che avvenga un lampo di luce gamma.

I rilevatori di neutrini:

Nel tentativo di individuare fenomeni subatomici estremamente rari, come il decadimento del protone, sono stati costruiti rivelatori nelle profondità di miniere e sotto catene montuose, perché sono schermati dall’interferenza dei raggi cosmici.

Questi rivelatori sono costituiti di norma da un serbatoio d’acqua delle dimensioni di una piscina, sulle cui pareti si trovano batterie di fotorivelatori capaci di percepire i deboli lampi di luce che costituirebbero il segnale del decadimento di uno qualsiasi dei circa 1×10(32) protoni contenuti nell’acqua del serbatoio.

Fino a oggi non è stato osservato il decadimento di alcun protone, ma i rivelatori risultano sensibili anche a un altro fenomeno raro di alta energia, la cattura di un neutrino da parte di un protone.

Ma il fenomeno resta in genere visibile anche a molti mesi di distanza dopo l’esplosione.

La stella durante la fase di supergigante rossa rilascia gas sottoforma di vento interstellare, che a seguire viene surriscaldato e espulso verso l’esterno dall’immane esplosione, ne deriva dunque un alone luminoso che circonda la supenova restante.

L’alone inizialmente visibile alle alte frequenze, raffreddandosi con il tempo iviene visibile a frequenze sensibili all’occhio umano.

In genere il fenomeno dell’abbassamento di frequenza della luce emessa dall’alone viese seguita da spettografi posti sui satelliti o a terra e si è notato che la luminosità appare visibile mesi dopo l’esplosione della supernova, fattore appunto dal fatto che i gas stellari tendono a raffreddarsi gradualmente.

Effetti diretti sulla terra:

Oggigiorno non si sono ancora rilevate stelle abbastanza massiccie relativalente vicine alla terra, per poter credere che in un prossimo futuro una supernova possa portare conseguenze dirette al sistema solare.

Diverse stelle visibili entro poche centinaia di anni luce dal Sole sono candidate a diventare supernovae entro i prossimi 1000 anni, per quanto possano essere spettacolari, si ritiene che queste supernovae “prevedibili” abbiano poco potenziale di provocare qualche effetto diretto sul nostro pianeta.

Le supernovae di prima categoria tuttavia, si pensa siano potenzialmente molto più pericolose se nascono abbastanza vicino alla Terra; poiché esse hanno origine dalle comuni e poco luminose nane bianche, è probabile che una supernova che possa produrre degli effetti sulla Terra possa nascere in modo non prevedibile in un sistema solare non ben studiato.

Una teoria suggerisce che una supernova di prima categoria dovrebbe essere più vicina di 3300 anni luce per produrre conseguenze dirette alla Terra.

Una possibile minaccia per il futuro potrebbe derivare dalla supergigante rossa Betelgeuse che si trova a soli 640 anni luce nella costellazione di Orione, quando la stella giungerà alla fine dei propri giorni, potrebbe provocare una supernova qui raggi se indirizzati verso il nostro sistema solare, potrebbero teoricamente provocare in futuro delle estinzioni di massa.

Gli effetti sarebbero catastrofici su tutto l’ecosistema terrestre, a noi apparirebbe un puntino molto luminoso nel cielo, visibile anche di giorno, l’ozono verrebbe disintegrato non fornendoci più la preziosa protezione ai pericolosi raggi UV solari, si potrebbero ammirare spettacolari aurore non solo alle alte latitudini, tutto questo per mesi, alcune teorie non escludono che alcune grandi esinzioni di massa avvenute in passato, in qualche caso possano essere attribuite a questo tipo di fenomeno.

Flavio Scolari

Oggi sappiamo in che modo i raggi cosmici possono influenzare il clima sul nostro pianeta, sappiamo che la quantità di raggi cosmici che raggiungono la terrra dipende dall’attività solare, in breve: nelle fasi solari più attive si rafforza di conseguenza l’eliosfera che devia ai confini del sistema solare (eliopausa) i raggi cosmici in tal caso la nuvolosità tende a diminuire, viceversa nelle fasi di debole attività solare si indebolisce di conseguenza l’eliosfera lasciando passare una maggior parte dei raggi cosmici che raggiungendo la terra la bombardano da tutte le direzioni, inoltre penetrando l’atmosfera creano una ionizzazione a catena dell’aria strappando elettroni agli atomi, costituendo in tal modo quali nuclei di condensazione del vapore acqueo, provocando dunque un aumento della nuvolosità.

Ma cosa succede realmente all’interno di un buco nero ruotante? Si crede che per i buchi neri ruotanti oltre a contenere la singolarità, potrebbe nascondere un cunicolo spazio-temporale, se un giorno riuscissimo ad entrare in una di queste giganti “macchine del tempo” sarebbe come trovarsi su un anello, dove il futuro si congiunge al passato, come camminare su un’immensa ciambella insomma: andando avanti prima o poi si tornerebbe al punto di partenza, anche se ci sarebbe il rischio di essere stritolati dall’immensa forza gravitazionale che però sembra essere più uniforme all’interno di un buco nero rotante.

La relatività generale fondata dal grande Albert Einstein, sosteneva che lo spazio e il tempo sono la stessa cosa, o più precisamente che il tempo è associato allo spazio, dunque l’esistenza di cunicoli spaziotemporali all’interno di buchi neri rotanti sarebbero in grado di portarti in zone remote dell’universo, forse pure in un altro tempo. Infatti un buco nero è il risultato finale di una distorsione del continum spazio-temporale prodotto da un “oggetti” supercompatto avente una massa estremamente elevata, il cintinum spazio temporalale difatti può essere visto come un telo indistruttibile teso alle quattro estremità, appuggiando una biglia al suo centro questo si ripiega lievemente, se la biglia fosse estremamente pesante questo si ripiegherebbe in maniera assai pronunciata, lo stesso vale per l’interazione del continum spazio-temporale e la massa di un corpo cosmico.

Anche un oggetto che si sposta a grandi velocità aumenta di conseguenza la sua massa, ripiegando il continum spazio-temporale, ecco perchè per un oggetto che si sposta a grandi velocità il tempo tende a rallentare. La velocità rappresenta un limite, una bariera invalicabile per qualsiasi corpo dotato anche di una massa minima, poichè per oltrepassare tale dovrebbe disporre di una massa infinita (un paradosso), per oltreppassare tele velocità (300000 km/s), dunque ancor prima di raggiungere tale velocità il corpo stesso temderebbe automaticamente a rallentare. Noi per intenderci viaggiamo dal passato al futuro, mentre un corpo più aumenta la sua velocitâ più il tempo tende a rallentare fermandosi alla velocitâ della luce, dunque la luce stessa viaggia senza tempo, mentre corpi privi anche di una minima massa, possono viaggiare dal futuro verso il passato, è il caso dei tacchioni, particelle dotate di grande energia e prive di massa che si spostano a velocità superiori a quelle della luce, retrocedendo in questo modo nel tempo. Tutto questo discorso serve per far capire quanto sia inutile pensare che l’uomo possa viaggiare verso il passato a “gambe nude”, poichè ciò non è altro che un paradosso invalicabile, l’unica speranza che possa portare l’uomo a viaggiare nel tempo un giorno, restano i buchi neri ruotanti (aventi un andamento rotatorio), poicche in grado di distorcere il continum spazio-temporale. Sarebbe come camminare verso il futuro e incontrare se stessi nel passato insomma. Ma se l’uomo un giorno potra arrivare a viaggiare nel tempo come risolverne i paradossi derivanti? Qui entra in gioco la teoria delle superstringhe, un interpretazione di questa grande teoria (descritta in questo comparto, nell’argomento trattato da NATOXCORRERE riguardo alla materia mancante dell’universo) il quale dice che il nostro universo non è che uno degli infiniti universi paralleli facenti parte di un’infinito Multiverso in poche parole. In breve ogni evento comporta una “ramificazione” della realtà, noi possiamo vederne solo una in quanto ai nostri sensi restano nascoste molte altre dimensioni spaziali oltre a quelle che possiamo percepire, in totale ve ne sarebbero 10 dimensioni spaziali + 1 dimensione temporale secondo la teoria del tutto (M-Theory).

Dunque ogni possibile evento si verificherebbe secondo la teoria delle superstringhe, creando una ramificazione della realtà: dunque dato che viaggiare nel tempo resta teoricamente possibile, supponendo che in futuro qualcuno arrivi a viaggiarci interagendo con il suo passato, l’individuo quando ritornerebbe al suo tempo si accorgerebbe subito che nulla ê cambiato al suo tempo, come risvegliarsi da un sogno in pratica. Dunque per viaggiare nel tempo si dovrebbe automaticamente viaggiare in una o più di quelle dimensioni “oscure” ai nostri sensi. L’unico via possibile per viaggiare nel tempo come già detto prima resta quella dei buchi neri ruotanti dal punto di vista teorico. L’uono riuscirà un giorno a crearne uno sulla terra? Esperimenti della meccanica quantistica hanno già creato buchi neri in laboratorio, ma di dimensioni ultramicriscopiche dalla durata di qualche frazione di secondo: costruirne di più grandi oltre ad essere ovviamente troppo pericoloso, neanche possibile da creare artificialmente in quanto si dovrebbe disporre di energie troppo grandi, fuori dalla nostra portata; se invece supponiamo fosse possibile ottenere quantità energetiche così grandi, non si potrebbe comunque costruire un buco nero abbastanza grande poichè se fuori controllo sarebbe in grado di “divorare” la terra senza che noi neanche ce ne accorgessimo. In teoria si dovrebbe trattare di un buco nero rotante avente un diametro superiore ai 100 km, si disporrebbe di energie superiori di centinaia di milioni di volte di quella emessa dal nostro sole nell’arco di un certo lasso di tempo, situato a molti anni luce di distanza dalla terra per evitare che ne venga risucchiata, insomma: una cosa del tutto impensabile oggigiorno.

lla terra si possono trovare buchi neri? Secondo alcune teorie piuttosto recenti anche all’interno della nostra atmosfera si creerebbero minuscoli buchi neri che durerebbero poche frazioni di secondo, ogni atmosfera planetaria potrebbe “ribollire” di mini buchi neri che non avrebbero alcun effetto in quanto “esploderebbero” quasi istantaneamente a contatto con tutto ciò che lo circonda.

Nulla di così strano se consideriamo che in fondo tutto il modo a livello ultramicroscopico si presenta come una schiuma caotica e in fermenti, “ribollente” di mini buchi neri, con particelle che scompaiono e riappaiono dal nulla, particelle distinte che in qualche modo comunicano istantaneamente tra loro indipendentemente dalla distanza che le separa: come se in qualche modo fossero la stessa identica particella, forse congiunta in dimensioni nascoste, si tratta di osservazioni del tutto particolari che potrebbero dare valore alla teoria delle superstringhe.

Lo studio dei buchi neri è oramai da anni tra gli studi più desiderati, in quanto è proprio in tali eventi che si celano i grandi misteri del nostro cosmo, nulla di più affascinante!!!!! Ma entrando nell’ambito puramente teorico, cosa accadrebbe se l’esplosione di una supernova avvenisse in prossimità del sostema solare? Amettendo che non è del tutto impossibile che una stella morente a poche decine di anni luce dalla terra, possa esplodere in una supernova. Un fenomeno non impossibile ma quanto improbabile, fortunatamente infatti non vi sono stelle conosciute nelle nostre immediate vicinanze in fase di morte, dunque a rischio di esplodere, normalmente questi eventi si manifestano a diverse centinaia o milioni di anni luce di distanza da noi. Se invece dovesse verificarsi anche solo a poche decine di anni luce di distanza da noi si ipotizza che gli effetti sarebbero distruttivi per molte specie vivente in maniera quasi permanente: l’onda d’urto sarebbe in grado di spazzare la magnetosfera terrestre (almeno in parte) che dunque non ci proteggerebbe più dalle potenti radiazioni cosmiche derivanti dall’esplosione. L’onda d’urto oltre ad evere effetti rilevanti sulla nostra magnetosfera, avrebbe effetti immediati anche sulla nostra atmosfera che verrebbe agittata con venti fortissimi in grado di radere al suolo ogni struttura presente sulla terra, molte specie viventi verrebbero irreparabilmente sistrutte (uomo compreso). In seguito la potente pioggia di raggi cosmici accompagnati dal potente lampo di luce gamma, derivanti dal esplosione, darebbero luogo a radioattività ovunque, rendendo in tal modo sterile la superficie terrestre per milioni di anni ove non si potrebbero sviluppare nuove forme di vita per tutto questo tempo. Se ad esplodere fosse addirittura una supernova lontana pochi anni luce da noi, l’onda d’urto sarebbe tale da spazzare la nostra atmosfera dalla faccia della terra e con essa tutte le atmosfere planetarie del nostro sistema solare, sterillizzando istantaneamente qualsiasi forma vivente presente sulla terra, il sistema solare a sua volta cambierebbe improvvisamente volto. Come già detto in precedenza fortunatamente non vi sono stelle conosciute in fase morente, dunque in grado di produrre l’eplosione stellare nell’arco di molti milioni di anni, come pure non esistono stelle a distanze di appena pochi anni luce. Ma un lampo gamma può essere prodotto anche da un’immane esplosione prodotta dalla collisione tra due stelle, questo fenomeno potrebbe provocare l’esplosione delle due stelle interessate sprigionando un potente lampo gamma dalla durata di qualche minuto e liberando grandissime quantità di particelle superenergetiche nello spazio interstellare. Anche in questo caso si tratta di fenomeni che avvengono fortunatamente a distanza di milioni di anni luce da noi e non può che essere così.

Un lampo gamma visibile dalla terra oggi, se distante un milione di anni luce da noi, corrisponde al fatto che l’esplosione della supernova che ha sprigionato il potente bagliore sia avvenuto un milione di anni or sono. Infatti anche una stella distante supponiamo 10 anni luce da noi, ciò vuol dire che noi attualmente la vediamo come si presentava 10 anni fa in quanto la sua luce da li ci giunge solo ora, di conseguenza se attualmente vi fosse un esplosione stellare supponiamo a 100 anni luce di distanza da noi, gli effetti sulla terra si manifesterebbero dopo 100 anni dall’esplosione, ossia tra 100 anni potremmo ammirarne il bagliore dell’esplosione avvenuta oggi.

Anche 65 milioni di anni fa secondo alcune teorie, un esplosione cosmica avvenuta poche decine di anni luce distante da terra, avrebbe potuto produrre l’estinzione dei dinosauri, e con essi di molte altre sperie viventi allora presenti sul nostro pianeta. Anche se la maggior parte delle teorie sembra essere più concorde sul fatto che sia stato un’impatto cometale il responsabile dell’estinzione dei dinosauri avvenuta appunto 65 milioni di anni fa.

Ma dove si trovano le principali fonti di lampi gamma? Generalmente in prossimità del centro galattico, infatti le parti centrali delle galassie (via latea compresa) sono composti prevalentemente da stelle più antiche, oltre ad essere le parti di galassia più popolate, aventi una maggior concentrazione stellare dunque. Il sistema solare invece è posto quasi al confine esterno di uno dei bracci della nostra galassia, in un’area con maggir presenza di stelle relativamente giovani, infatti le principali formazioni stellari le troviamo proprio verso il confine esterno di una galassia, in presenza di nuclei di gas piuttosto caldi che si aggragano attorno a centri gravitazionali, il fenomeno è visibile agli infrarossi. Ciò non toglie che vi siano stelle giovani anche nella parte centrale della galassia, solo che in proporzione con la concentrazione stellare si può dire che la parte esterna della galassia sia la più giovane.

Anche l’esplosione di un lampo gamma rigenera con il tempo una nuova stella se ad esplodere è una stella con la stessa categoria o inferiore a quella del sole. Il risultato finale di un esplosione stellare aventi le stesse caratteristiche del sole pressapoco è una stella nana azzurra, molto più compatta e piccola della stella esplosa: aventi le dimensioni poco superiori a quelli della terra, molto più densa e con temperatura superiori ai 300 milioni di gradi centigradi. La supernova resta a sua volta avvolta da una nube di gas caldi costituenti i resti dell’immane esplosione che tendeno con il tempo a riaggregarsi alla supernova, rigenerando così una nuova stella avente più o meno stesse caratteristiche della stella esistente in recedenza. Se ad esplodere è invece una stella centinaia di migliaia di vote più compatta del sole, il risultato finale della sua esplosione è un collasso gravitazionale che fa collassare la stella stessa in un buco nero non ruotante, in tal modo concentra tutta la sua materia oltre alla materia e l’energia divorata dall’esterno che oltrepassa l’orizzonte degli eventi, in un punto infinitamente piccolo: la singolarità.

Quelle delle esplosioni stellari (supernove) e della galassie attive sono i fenomeni più violenti che si possano conoscere in natura, le principali fonti di raggi cosmici e lampi gamma: quest’ultimi in grado di “illuminare” a giorno la notte per alcuni secondi o alcuni minuti, pur trattandosi di fenomeni che avvengono a distanza di milioni di anni luce da noi. Uno scenario veramente impressionante quanto incredibilmente affascinante!! Cosa dire invece riguardo agli ipotetici buchi bianchi. Come già detto ieri, i buchi neri ruotanti, ossia aventi un andamento rotatorio, potrebbero celare al loro interno oltre alla singolarità, un cunicolo spazio-temporale in grado di collegarci con zone remote dell’universo e in altri tempi diversi da quello attuale. Infatti la pate finale del cunicolo spazio-temporale sarebbe contraddistinta da un buco bianco dove tutta la materia e l’energia che cade all’interno del cunicolo fuoriesce dal buco bianco in un area remota dell’universo presente in altri tempi.

Secondo alcune teorie inoltre un cunicolo spazio-temporale potrebbe collegarci pure con altri universi distinti dal nostro ma nello stesso tempo paralleli con questo.

Questi corpi bianchi restano solo ipotetici in quanto non li si sono mai potuti misurare, infatti per essere osservati si dovrebbe avere un punto di contatto con il nostro spazio-tempo presente in questo preciso momento, difficile quanto improbabile che si possa misurare tele evento, poichè se possibile durerebbero solamente poche frazioni di secondo.

Se un osservatore esterno al buco nero osservasse un oggetto che oltrepassa l’orizzonte degli eventi, si accorgerebbe che il tempo per l’oggetto destinato, il tempo rallenterebbe fino a fermarsi, dunque l’osservatore esterno non vedrebbe mai la fine per l’oggetto “spacciato”, mentre in realtà l’oggetto cadrebbe inesorabilmente verso la singolarità. Questo fa subito pensare a quanto il tempo sia effettivamente associato allo spazio tridimensionale (per come lo possiamo conoscere). Ma il tempo è relativo anche per il mondo a noi noto, infatti in realtà potrebbe essere completamente diverso da come possiamo percepirlo. Osservando la natura ci da l’illusione di un tempo ciclico, poichè tutto in natura si manifesta con andamento che si ripete con una certa regolarità (giorni, mesi, stagioni, anni, ecc… ecc…), mentre sotto altri punti di vista (criteri di misurazione del tempo) ci danno l’illisione di un tempo lineare, ossia di eventi che si maniferstano una sola volta senza ritorno. Da qui si comclusero varie teorie che decrivevano un universo avente un tempo ciclico: La teoria dice che tutto nella storia dell’universo si ripeteva con regolarità, ad esempio la guerra vinta da Napoleone portava ad un’altra guerra vinta in un altro tempo poichè non era che una ripetizione ciclica del tempo. L’universo stesso era visto come una cosa che si ripeteva ciclicamente, dal Big Ban al Big Crusch, un’universo che nasceva, si evolveva e si ricompattava per dar vita ad un nuovo ciclo dell’universo.

Altre teorie invece descrivevano un universo lineare: Cioè che nella storia dell’universo tutti gli eventi si ripetono una sola volta e che ad ogni evento verificatori era perso per sempre. L’universo stesso secondo questa teoria, dall’inizio dei tempi (Big Ban) potrebbe espandersi all’infinito, come pure ricompattarsi (Big Crusch) dando vita ad un’universo che non ha alcun legame con quello attuale.

La relatività generale invece dimostrò quanto tutte queste teorie potevano perdere di significato considerando il tempo come una cosa a se stante, completamente distinta dallo spazio. Infatti la relatività descrive il tempo come una quarta dimensione spaziale poichè associato allo spazio tridimensionale, il tempo e lo spazio associati l’uno all’altro prendono il nome di Continum spazio-temporale. Paradosso dei gemelli: immaginiamo due gemelli nati sulla terra, uno di questi resta a terra per 24 anni, mentre l’altro prende subito uno schuttle che lo fa viaggiare nello spazio a velocità prossime a quelle della luce. Quando il “viaggiatore” rientrerà a terra si accorgerâ subito che per il suo gemello il tempo non è trascorso allo stesso modo. Infatti mentre per il gemello rimasto a terra saranno passati 24 anni, per quello che ha viaggiato sullo schuttle ne saranno trascorsi molti meno. Insomma, per il gemello rimasto a terra, il tempo di suo fratello è trascorso più lentamente rispetto al suo, mentre per il gemello che ha viaggiato sullo schuttle quando ritorna a terra è come se avesse viaggiato nel futuro di alcuni anni. Questa deduzione fu nata grazie ai risultati di un esperimento quantistico e da qui ne si può chiaramente dedurre che più un oggetto viaggia veloce più il tempo rallenta per l’oggetto in movimento. Einstein fece molti altri paragoni molto interessanti per spiegare la relatività del tempo. In definitiva il tempo e lo spazio sono strettamente associati l’uno all’altro in un “tessuto” chiamato continum spazio-temporale.

Ma secondo le ultime teorie quale sarà la fine del nostro universo? Se non esistesse l’energia oscura si potrebbe valorizzare la teoria del Big Crusch poichè l’espansione dell’universo potrebbe solo diminuire con il tempo (per la forza gravitazionale data dai corpi galattici, stellari,…), ma come oggigiorno sappiamo non è affatto così, l’energia oscura esiste e compone la maggior parte di tutta l’energia presente nell’universo, che facendo da propulsore cosmico ne aumenta sempre più l’espansione universale. Dunque le teorie più accreditate sostengono che il nostro universo continuerà ad espandersi all’infinito provocando a lungo andare la morte termica (Big Freezer).

Le galassie si allontaneranno sempre più l’una dall’altra e con esse tutte le stelle presenti in una galassia, in tel modo non si avranno più le condizioni ideali per nuove formazioni stellari, in questo modo la temperatura dell’universo si avvicinerà sempre più uniformemente allo zero assoluto kelvin, un universo sempre più buio e sempre più consteranto da buchi neri. Per quanto riguarda la nascita dell’universo l’ipotesi più accreditata e credibile è senz’altro quella del Big Ban avvenuto 15 miliardi di anni or sono. Secondo un interpretazione dela teoria delle superstringhe malgrado tutto ha poco senso parlare di un inizio dato dal Big Ban avvenuto allora, poichè quello che ha dato origine al nostro universo potrebbe non essere che uno degli infiniti Big Ban avvenuti all’interno degli infiniti universi paralleli al nostro (Multiverso), ogni istante potrebbe dar vita ad un nuovo Big Ban con un nuovo universo che da questo si espande in dimensioni a noi nascoste, oscure ai nostri sensi.

Effettivamente le recenti teorie della meccanica quantistica, come l’interpretazione dei molti mondi combinata con la relatività generale sembrano dare risposta a molti dilemmi che hanno sempre accompagnato l’uomo. La cosa più affascinante è che l’interpretazione dei molti mondi non è stata creata per dare una diretta risposta a cosa ci aspetta oltre la morte, ma bensì per spiegare il calcolo probabilistico: prensando ad esempio alla vita stessa che si è potuta sviluppata sulla terra. Un pianeta per poter ospitare la vita come quella presente sulla terra deve avere molti parametri basilari favorevoli (distanza dal sole, composizione chimica dell’atmosfera, temperatura, localizzazione spaziale, condizioni stabili con il tempo, ecc…), come le condizioni iniziali dell’universo stesso (forza di gravità “equa”, leggi fisiche, forze dominanti in natura, ecc…). Dunque la probabilità che sulla terra si sia potuta sviluppare la vita prendendo in considerazione tutti i parametri basilari sovracitati e 1 su diverse miliardi: Un po come dire che in un negozio di abbigliamento grande come l’intera New Yorck trovi un solo capo che stanamente ti calza a pennello, sembra un po insolito, inspiegabile, piuttosto che dire che in un negozio grande come New Yorck contenente un infinità di capi, al quale ne trovi uno che ti calza a pennello. Lo stesso potrebbe essere per il nostro universo: Anzichè vedere un solo universo stanamente adatto ad ospitare la vita, l’interpretazione dei molti mondi vede un infinità di universi paralleli al quale alcuni di questi (nostro compreso) abbiano sviluppato condizioni iniziali adatti a ospitare la vita. Da qui tali teorie danno involontariamente risposta anche a tutti gli altri dilemmi noti a tutti, un motivo per il quale la TEORIA M viene definita comunemente: TEORIA DEL TUTTO, in grado di accordare relatività generale con la meccanica quantistica, oltre a unificare le 4 forze esistenti in natura. Comunque sia effettivamente tutte queste recenti teorie, che io trovo particolarmente affascinanti, ci fanno capire quanto malgrado le nostre nozioni scentifiche del quale disponiamo oggi, non potremo mai arrivare a conoscere realmente tutto ciò che ci circonda e forse l’universo stesso non ê nemmeno solo così come si presenta ai nostri occhi e ai nostri sensi. In un contesto puramente teorico, oggi sappiamo che l’unico sistema che forse un giorno potrà portare l’uomo a viaggiare nel tempo, sarebbero unicamente i buchi neri ruotanto, ossia quelli provvisti di un ipotetico cunicolo spazio-temporale. Ma l’uomo in futuro potrebbe mai ad arrivare a viaggiare nel tempo, sempre restando in ambito puramente teorico? Considerando il fatto che per la fisica teorica: nulla è impossibile, il nostro intuito dovrebbe dirci che l’uomo potrebbe benissimo arrivare a viaggiare nel tempo, ma realmente le cose non sono così scontate come apparentemente sembrerebbe, per come conosciamo oggi la natura dei buchi neri. Inanzitutto per creare un buco nero rotante, “che potrebbe fungere quale macchina del tempo”, il buco nero stesso dovrebbe possedere dimensioni considerevoli dal diametro di alcune centinaia di chilometri come minimo. Secondariamente per creare un buco nero di tali proporzioni, si dovrebbe possedere più della stessa energia emessa dal sole in un anno: insomma, un paradosso già di partenza Ma non è tutto, amettendo che creare un buco nero ruotante sia possibile, questo dovrebbe essere centrato a centinaia di anni luce distante dalla terra, per evitare che il buco nero stesso arrivi ad inghiottire il sistema solare, e con esso ovviamente anche la terra. Detto ciò si può facilmente intuire quanto sia molto improbabile che un giorno l’uono possa arrivare a viaggiare nel tempo grazie all’ausilio dei buchi neri ruotanti, ossia che potrebbero essere provvisti di una “scorciatoia” dello spazio-tempo. Insomma, viaggiare nel tempo, sembra sia possibile solo mentalmente, immaginandosi il mondo di allora, fisicamente invece resta molto improbabile ancora tutt’oggi, ma non impossibile.

Viaggi nel tempo:

L’uomo arriverà a viaggiare nel tempo in futuro? Dal punto di vista puramente teorico viaggiare nel tempo è possibile, mentre dal punto di vista fisico NO. Infatti come dice la relatività generale fondata dal grande fisico Albert Einstein il tempo non è lineare come lo percepiamo noi, ma bensì è associato strettamente allo spazio. Mentre il CONTINUUM SPAZIO-TEMPORALE (dato dallo spazio e dal tempo ad esso associato) può essere visto come una sorta di “telo elastico”, più un corpo è “pesante” cioè dotata di massa più il “telo” tenderà a piegarsi: un po come una biglia posta su una tovaglia tesa in ambe quattro le estremità. Che il tempo è relativo e associato allo spazio oggigiorno sembra oramai chiaro nel mondo scentifico, infatti più un corpo viaggia veloce nello spazio, più il tempo per il corpo tende a rallentare (il classico paradosso dei gemelli…) mentre la massa del corpo tende ad aumentare in proporzione alla velocità. Infatti per qualsiasi corpo dotato seppur di una minima massa, la velocità della luce (299792458 m/s=300000km/s) costituisce una barriera naturale irraggiungibile poiche la sua massa aumenterebbe in maniera esponenziale fino a raggiungere una massa infinita a velocità luminari, dunque il corpo stesso avrebbe bisogno di energia infinita per continuare a viaggiare a tali velocità: un paradosso, impossibile da ottenere, ecco perchè ancor prima di raggiungere tali velocità il corpo stesso tenderebbe automaticamente a fermarsi. Ma cosa succede con il tempo quando ci si avvicina a velocità prossime a quelle della luce? Come già detto in precedenza più un corpo viaggia veloce più il tempo rallenta fino a fermarsi a velocità luminari: per noi esseri dotati di una massa il tempo scorre dal passato al futuro, mentre un Fotone (privo di massa) viaggia senza tempo. Raggiungendo velocità luminari invece il tempo retrocederebbe (dato dal ripiegamento del coontinum spazio-temporale), scorrerebbe al indietro, infatti si ipotizza che per un Tacchione (anch’esso privo di massa) dato che viaggia a velocità superiori a quella della luce, il tempo scorra dal futuro verso il passato. Dunque per viaggiare nel futuro, si dovrebbe viaggiare a velocità prossime a quelle della luce (possibile ma improbabile dal punto di vista fisico) mentre per viaggiare nel passato si dovrebbe viaggiare a velocità sovra luminari (fisicamente impossibile per qualsiasi corpo dotato di massa). Esistono comunque numerose teorie che prevedono l’esistenza di CUNICOLI SPAZIO-TEMPORALI all’interno dei buchi neri (oltre alla singolarità) in grado di portare in zone remote dello spazio e forse pure in altri tempi, ma di ciò non è mai stato provata l’esistenza dal punto di vista sperimentale. Ma se anche solo dal punto di vista puramente teorico viaggiare nel tempo resta possibile, come si potrebbero risolvere i paradossi che si verebbero a creare ipotizzando che un giorno qualcuno torni in dietro nel tempo interagendo con il mondo di allora? Secondo le più recenti teorie come la oramai nota M-Theory, non esisterebbe alcun paradosso, poiche per viaggere nel tempo, si dovrebbe automaticamente viaggiare in un’altra dimensione (nascosta), dunque colui che ritorna nel passato, dovrebbe automaticamente viaggiare in una realta parallela alla sua e ritornando dal suo viaggio spazio-temporale si accorgerebbe che non ha creato alcun effetto sull’evoluzione del mondo. Ma anche qui il mistero resta… e forse tale resterà…

Il nostro spazio tridimensionale di fatto potrebbe essere immerso in un iperspazio di 11 dimensioni (10 spaziali più una temporale), questo lo afferma la teoria delle superstringhe, un nuovo modello che potrebbe unificare i concetti della relatività generale con quelli della meccanica quantistica, spiegare le 4 forze fondamentali dell’universo e svelare l’origine e le proprietà dell’energia oscura. In breve la teoria delle superstringhe prevede che il cuore della materia non sia un’entità puntiforme come si è sempre creduto, ma sia composta da minuscole stringhe vibranti, se vogliamo concepire questo, dobbiamo immaginare ad esempio di osservare un sasso, per comprendere perchè un sasso ha caratteristiche fisiche diverse da quelle di un pezzo di legno, dobbiamo osservarlo sempre più da vicino. Avvicinandoci sempre di più alla superficie del sasso fino ad addentrarci all’interno del mondo microscopico, potremmo osservare gli atomi, a loro volta composti da elettroni che ruotano attorno ad un nucleo composto da neutroni e protoni, ogni neutrone e protone che compone il nucleo dell’atomo è a sua volta composto da 3 quark, precedentemente si pensava che i quark rappresentassero il punto più piccolo della materia, mentre la teoria delle superstringhe, prevede che i quark siano a loro volta composti da entità ancora più piccole, ossia minuscole corde che vibranti, la vibrazione di tali stringhe definirebbe le proprietà fisiche della materia stessa come le corde di un violino, possono definire le diverse note musicali. Se precedentemente i fisici avevano previsto 5 diverse versioni della teoria delle superstringhe, considerando uno spazio a 10 dimensioni (9 dimensioni spaziali più una temporale), la M-theory ha unificato tutte le differenti versioni di uno stesso concetto, semplicemente aggiungendo una dimensione spaziale, ossia ammettendo l’esistenza di uno spazio non più a 10 dimensioni, ma bensì a 11 dimensioni, inoltre la M-theory (teoria delle membrane) prevede che oltre alle minuscole stringhe vibranti che compongono il cuore della materia, possano esistere membrane composte da 2 o più dimensioni. Il nostro stesso universo tridimendionale secondo la M-theory sarebbe nientemeno che una membrana fluttuante in uno spazio a 11 dimensioni. Ma se la scienza ammette la possibile esistenza di altre dimensioni oltre a quelle che possiamo concepire, dove sono queste altre dimensioni?

A noi appare impossibile concepire uno spazio a più di 3 dimensioni spaziali più quella temporale, queste 4 dimensioni sono le uniche che possiamo percepire, se la relatività generale prevede l’esistenza di cunicoli spazio temporali che fungono da scorciatoie nello spazio e nel tempo, si deve considerare che ci si debba dunque spostare all’interno di una quinta dimensione, mentre le altre 6 dimensioni, sarebbero raggomitolate all’interno del continum spazio-temporale nelle lunghezze di Planck, ossia in lunghezze estremamente piccole (4,05132 × 10^-35), in poche parole, questo spiegherebbe perchè noi non possiamo percepirle e perchè non possono essere rilevate neppure dagli strumenti più sofisticati. In poche parole per vedere le altre 6 dimensioni a noi nascoste, dovvremmo osservare il continum spazio-temporale e il mondo che ci circonda in lunghezze infinitamente piccole, anche se alcuni scienziati ritengono che tali dimensioni ad altissima energia, possano essere raggomitolate in lunghezze maggiori a quelle di Planck. Ad ogni modo oggigiorno la scienza ammette che l’universo tridimensionale possa essere immerso in uno spazio multidimensionale in lunghezze estremamente piccole, che i nostri sensi non possono concepire, ma in futuro forse si potrà indirettamente rilevare la presenza di queste altre dimensioni, di fatto la debolezza della forza di gravità rispetto alle altre 3 forze, potrebbe essere spiegata ammettendo l’esistenza di dimensioni extra. Di fatto la gravità che malgrado la propria debolezza rispetto alle altre forze, praticamente governa l’universo, potrebbe non essere ancorata allo spazio tridimensionale a noi concepito, ma potrebbe estendersi anche nelle altre dimensioni. Ma come mai e perchè contrariamente ai gravitoni, anche le altre particelle non possono estendersi nelle dimensioni nascoste?

Qui rientra in gioco la teoria delle superstringhe, considerando che il cuore della materia e le proprietà fisiche di essa, sono definite da minuscole stringhe vibranti, il fatto che alcune particelle restino ancorate nello spazio tridimensionale contrariamente ai gravitoni, sta nella tipologia di queste minuscole stringhe vibranti, in pratica i gravitoni potrebbero essere composti da minuscole stringhe vibranti chiuse, mentre le altre particelle del mondo ultramicroscopico, potrebbero essere composte da minuscole stringhe vibranti aperte, qui estremità sono saldamente ancorate nello spazio tridimensionale che noi possiamo concepire, questo potrebbe spiegare perchè i gravitoni non siano imprigionate nel mondo tridimensionale, ma bensì possano estendersi in altre dimensioni e dunque perchè la gravità risulta essere così debole rispetto alle altre forze dell’universo. Un giorno proprio grazie alla forza di gravità, forse si potrà indirettamente rilevare la presenza di altre dimensioni nascoste, ad esempio producendo una collisione tra 2 particelle. Se vi dovessere essere un calo di energia emessa dalla collisione tramite i gravitoni, che come detto teoricamente si possono spostare oltre le 3 dimensioni spaziali, si avrebbe la prova dell’esistenza di altre dimensioni, un’eventualità che la scienza oggigiorno considera sempre più plausibile. Bene ma ora vi sarete già chiesti: come possiamo concepire un mondo a più dimensioni?

Possiamo immaginare come noi che possiamo percepire la terza dimensione, percepiamo un mondo bidimensionale. Immaginiamo di osservare un mondo bidimensionale, noi potremmo accedere a tutto, anche all’interno di una cassaforte ben sigillata senza dover accedere alle pareti di quest’ultima, potremmo osservare più punti contemporaneamente, come osservare un disegno su un foglio, mentre per un essere bidimensionale potremmo restargli vicinissimo che neppure si accorgerebbe della nostra presenza, in pratica sarebbe un impresa ardua per noi che percepiamo 3 dimensioni spaziali, comunicare con un essere bidimensionale, la stessa voce si propaga come onde acustiche in uno spazio di 3 dimensioni. Se dovessimo addentrarci all’interno di un mondo bidimensionale, il nostro amico piatto, potrebbe rilevare solo una piccola porzione di noi e proprio per questo, potremmo trovarci in più punti contemporaneamente all’interno del suo spazio bidimensionale. Ora immaginiamoci l’inverso, ossia che una persona in grado di percepire 4 dimensioni, osserva il nostro universo, come noi potremmo accedere facilmente in luoghi inaccessibili, come all’interno di una cassaforte senza attraversare le pareti nel mondo bidimensionale, la persona quadridimensionale potrebbe accedere senza difficoltà a luoghi a noi inaccessibili, come all’interno di una cassaforte ben sigillata senza attraversare le pareti nel nostro mondo tridimensionale. In pratica potrebbe restarci accanti, a pochi mellimetri e neppure ci accorgeremmo, se decidesse di interagire con il nostro mondo, noi potremmo vedere solo una piccola porzione di esso. Così potrebbe essere l’universo multidimensionale, amettendo l’esistenza di più dimensioni, significherebbe che noi possiamo percepire solo una piccola porzione di uno spazio molto più vasto, infinito. Da qui deriva la teoria degli universi paralleli, gli scienziati non escludono la possibilità che lo spazio possa essere comporto da più di 11 dimensioni, oltre alle 3 dimensioni spaziali che concepiamo noi, potrebbero teoricamente esistere altre dimensioni infinitamente estese e la cosa più sorprendente, è che la scienza stessa non esclude che oltre alla dimensione temporale che concepiamo noi, possano esistere altre dimensioni temporali, a noi oscure porprio come le 7 dimensioni spaziali che non possiamo percorrere.

Flavio Scolari