Utente:Ruchbah/Sandbox: differenze tra le versioni

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[http://www.sciencenews.org/view/generic/id/71286/title/New_study_gives_dark_energy_a_boost
'New Study Gives Dark Energy A Boost'] (Ron Cowen), Science News, 16 March 2011.</ref>
Questo genere di studi combina i risultati di tre diverse tecniche di misurazione
dei parametri cosmologici (la distanza delle SuperNovae di tipo Ia, la struttura della
distribuzione di materia su larga scala, e la dipendenza delle fluttuazioni della temperatura
del CMB dalla scala angolare), consentendo così una notevole riduzione degli errori nelle
misurazioni, e in più permettono una importante disambiguazione: la decomposizione della
densità totale presente nell'Universo nelle sue componenti principali, la materia odinaria,
(barionica), la materia oscura, e una nuova forma di materia che è stata definita '''energia oscura'''.
La somma delle tre componenti è, entro gli errori sperimentali, uguale alla densità critica,
la materia ordinaria spiega circa il <math>5%</math> di questa densità, la materia
oscura il <math>25%</math>, e l'energia oscura il restante <math>70%</math>.
 
L'età dell'Universo è determinata sia dalla costante di Hubble, che da una proprietà della
materia presente nell'Universo: come essa varia al variare del volume. Per la materia ordinaria,
oscura e barionica, purchè non relativistica, questo è facile: la densità è inversamente proporzionale al volume, per
via della conservazione della massa. Per i fotoni e per la materia relativistica, non si conserva
la massa ma l'energia, e quindi la variazione della densità con l'espandersi dell'Universo
è facilmente determinata. Ma per l'energia oscura questo comportamente è assolutamente ignoto.
Se l'energia oscura è una costante, e cioè se l'energia oscura è data dalla famosa
'''costante cosmologica''' <math>\Lambda</math> intodotta da Einstein, allora l'età dell'Universo
è <math> T<sub>H</sub> = 13.75 */- 0.11 \times 10^9</math> anni. Se invece l'energia oscura è
data da un qualche campo variabile, come la quintessenza, il risultato
dipende dalle ipotesi specifiche fatte, e cambia leggermente.
 
 
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un periodo così breve da essere del tutto inosservabile.
 
* La cosmologia descritta sopra ha un certo numero di paradossidifficoltà, che sembrano essere
legati fra di loro. Da una parte, non viene specificata l'origine delle piccole perturbazioni
che andranno a formare le galassie: la teoria si limita a fissarne lo spettro e l'ampiezza
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Radiazione Cosmica, che è difficile da spiegare quando si consideri che la costanza
della sua temperatura si applica anche a regioni così distanti da non essere mai state
in connessione causale, e dunque tali che non possono mai aver raggiunto l'equilibrio termico.
Altri problemi dello stesso tipo, e connessi fra di loro, sono la mancanza di monopoli
magnetici, la grandissima entropia specifica dell'Universo, e la straordinaria
piattezza dell'Universo ad altissimi redshifts.
La possibile spiegazione che viene data è l''''inflazione''' cosmologica, e cioè l'esistenza
di un nuovo campo, chiamato per il momento semplicemente Inflatone, che genera una fase
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per la quale abbiamo al momento solo speculazioni e nessuna osservazione specifica. Ma
ancora più grave è il fatto che la maggior parte del contenuto dell'Universo non è
costituita nè da materia barionica (<math>45%</math> del contenuto totale), nè dalla
materia oscura (<math>2320%</math> del contenuto totale), bensì da una nuova componente
chiamata '''energia oscura''' (per distinguerla dalla materia oscura), che contribuisce
in questo momento per il <math>7375%</math> del contenuto totale dell'Universo. Questa
differisce profondamente dalla materia ordinaria. Essa è stata introdotta per spiegare
energia oscura è responsabile dell'accelerazione che sembra dalle osservazioni abbia
il fatto che l'espansione dell'Universo, come viene determinata grazie alle SuperNovae
subito in epoche recenti l'Universo. Come più volte specificato, la gravità è una
di tipo Ia, sta '''accelerando''' negli ultimi 10 miliardi di anni circa. Come ripetutamente
forza decelerante, sicchè questa accelerazione non può aver origine in nessuna forma
sottolineato, la gravità rallenta l'espansione, e nessuna componente di materia ordinaria
di materia nota.
si sottrae a questo rallentamento. L'energia oscura, invece, è la responsabile di questa
accelerazione, in quanto agisce come un fluido con pressione negativa, il quale tanto
più viene compresso, tanto meno si oppone alla compressione. E' possibile identificare
questa energia oscura con lo stesso termine (una '''costante cosmologica''') che Einstein
introdusse per permettere l'esistenza di un Universo statico (ma in quel caso, la
costante cosmologica deve assumere uno specifico valore altrimenti l'Universo evolve).
Alternativamente, è possibile visualizzare questo termine di energia come il
contributo di un nuovo campo (talvolta chiamato quintessenza), oppure ancora come
l'energia del vuoto. La chiarificazioni del ruolo di questo termine è uno dei principali
problemi aperti della fisica.