I sei numeri dell`Universo
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I sei numeri dell’Universo Brando Gaetano Teggiano, giugno 2009 Un pensiero A cosa serve fare misure di altissima precisione, se non sappiamo neanche di cosa parliamo? Jim Peebles A proposito di infinitesimi e infiniti 20000 Numeri Studi recenti stimano che l'età dell'universo sia pari a 14,5 miliardi di anni Nell'universo osservabile di galassie ve ne sono circa 1011 - 1015 Nella nostra sola galassia di stelle ve ne sono circa 108 - 1012 Un rapido calcolo.... 1019 – 1029 STELLE • A confronto: nel nostro corpo ci sono 1028 - 1029 ATOMI Come sappiamo, tutte le componenti dell’universo, da quelle più grandi (come stelle, galassie ecc) a quelle più piccole (come noi esseri umani) sono regolate da ferree regole fisicomatematiche. La chimica degli atomi condiziona l’esistenza di tali componenti e permette alla vita sulla Terra di proliferare. La tecnologia e la conoscenza umana hanno migliorato la nostra esistenza quotidiana e permesso di ampliare le nostre conoscenze Eppure…. L’universo appare così semplice da lasciare stupefatti anche chi ha cercato di investigare nel profondo la sua struttura La cosa più incredibile dell’Universo è la sua semplicità. A. Einstein I sei numeri La scienza cerca di descrivere l’Universo nel modo più semplice possibile N D Q Ω Λ ε N= 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 = 1036 Rappresenta il rapporto fra la costante di struttura fine α e la costante di attrazione gravitazionale aG fra due protoni α = 1/137 = 0.007 aG = 10-45 Se N avesse degli zero in meno, vivremmo tutti in un universo “mini” dalla vita breve. Saremmo tutti delle creature poco più grandi delle api e non vi sarebbero creature intelligenti. Se N avesse degli zero in più, esploderebbe l’istante successivo alla sua nascita. D=3 Rappresenta il numero di dimensioni spazio-temporali in cui si trova il nostro Universo. Se vi fossero delle dimensioni in meno o in più la vita non potrebbe esistere. E il tempo? Non è anche lui una dimensione? Si, ma con una sola direzione: il futuro. Q = 1/100000 Rappresenta la quantità di energia necessaria a distruggere e a disperdere nello spazio l’esempio di più grande struttura cosmica esistente, un super ammasso. Tale valore viene calcolato con la formula trovata da Einstein E = mc2 Ω = 0.3 Rappresenta la quantità di materia presente nell’universo. Tale costante determina il destino ultimo dell’Universo Ω > 1 Big Crunch Ω < 1 espansione infinita Λ = 0.7 Rappresenta la quantità di energia “oscura” presente nell’universo. ε = 0.007 Rappresenta la quantità di massa che 4 protoni rilasciano come energia quando formano una molecola di elio Processo di base per la combustione stellare e per la formazione delle principali molecole presenti in natura. N e ε governano le principali interazioni fisiche, ossia le quattro forze fondamentali: 1. Forza gravitazionale 2. Forza elettromagnetica 3. Forza nucleare forte 4. Forza nucleare debole Eccetto D, tutti i numeri possono essere trovati empiricamente e quindi misurati. Qualsiasi teoria che voglia descrivere l’Universo deve fare i conti con queste costanti. Come ebbe inizio.... L'universo nasce da una esplosione iniziale (Big Bang) dove materia, spazio e tempo erano una cosa sola. Dopo l'esplosione, fluttuazioni nella materia generano una rapidissima evoluzione (inflazione). Le fluttuazioni hanno forma di onda. Sotto la forza di gravità, lo onde cominciano a collassare su se stesse originando le stelle e, molto tempo dopo, le galassie. 10-35 sec Come finirà tutto questo La teoria più accreditata vede un'espansione indefinita . Ci sono tre fattori che determinano il futuro dell'universo: 1. La materia oscura; oscura 2. L'energia oscura; oscura 3. La forma dello spazio. spazio Materia ed energia oscura ?? MATERIA BARIONICA La curvatura dello spazio E ora? “ Le galassie sono come le persone: più le conosci, più ti appaiono uniche. E poi, è così bello studiarle da solo..” S. van den Berg
