L’assalto al Cielo - amastrofili.org · Corso di Astronomia del Circolo Astronomico Dorico 60 Secondo la Teoria della Relatività Ristretta, formulata da Albert Einstein, se un

L'uomo e l'universo 46

L’assalto al Cielo

Corso di Astronomia del Circolo Astronomico Dorico46

Il Cielo difende bene i suoi segretiIl Cielo difende bene i suoi segreti

Fin dai tempi più remoti il cielo stellato nasconde segreti che noi, esseri viventi assetati di conoscenza, nei nostri brevi periodi contemplativi faticosamente sveliamo ad uno ad uno. Ma c'è un segreto che non tutti sanno scoprire, che non si svela con gli strumenti della ricerca, né con alcun dispositivo tecnologico, eppure è sempre lì, davanti a noi, come la scoperta che dobbiamo ancora fare. E mentre noi, spesso costretti a dover pensare ad altro, lo cerchiamo, passano le stagioni, ed il tempo tiranno rapisce il nostro futuro, e con esso anche molti dei ricordi del nostro passato. Di nuovo e dolorosamente coscienti, allora, della caducità di una esperienza come la nostra vita, torniamo a rifugiarci nella ansiosa misura del tempo che passa.




La freccia del tempoLa freccia del tempo

… … … e quel senso di angoscia che induce la fugacità delle stagioni, l'irripetibilità delle spettacolari occultazioni e congiunzioni tra gli astri, la drastica brevità delle eclissi totali di Sole, spettacoli astronomici tra i più grandiosi offerti ai terrestri (l'ultima eclisse dello scorso millennio è venuta a trovarci in Europa la mattina dell'11 agosto 1999), hanno indotto qualcuno a chiedersi se la freccia del tempo possa fermarsi o tornare indietro, magari consentendoci di vivere di più, o di rivivere ancora, o di vivere indefinitamente.

1 – la giovinezza2 – la maturità

3 – la vecchiaia

Tutta l'Astronomia è purtroppo segnata e martoriata, come la vita umana, dall'inesorabilità del tempo che passa … … …

La freccia del tempo




Secondo la Teoria della Relatività Ristretta, formulata da Albert Einstein, se un osservatore si muovesse rispetto ad un sistema di riferimento inerziale ad una velocità uguale a quella della luce, il tempo, che continua ad avanzare in quel sistema di riferimento, per lui invece si fermerebbe. Anche in un campo gravitazionale, che costituisce un sistema di riferimento accelerato, il tempo trascorrerebbe più lentamente che in assenza di accelerazione, e sulla circonferenza limite del raggio di Schwarzschild intorno ad un buco nero, chiamata dai fisici «orizzonte assoluto degli eventi», il tempo dovrebbe addirittura fermarsi. E’ chiaro che ogni teoria deve avere le sue conferme sperimentali, e d’altro canto trovare nell’Universo un buco nero da esperimenti è a dir poco ardua impresa. Ma anche se lo trovassimo, chi si azzarderebbe a fare le prove sperimentali?

La RelativitLa Relativitàà

Karl Schwarzschild(1873-1916)

Albert Einstein(1879-1955)




Fermiamo il tempoFermiamo il tempoSe però la teoria è vera, si potrebbe ipotizzare diavere due amici che vogliano venire a trovarciviaggiando entrambi alla velocità della luce, chenel vuoto è praticamente 300.000 km/s: il primo è un fotone di nome A che parte dalla galassiadi Andromeda, lontana circa 2 milioni di anni-luce, (chi si ricorda il film «A come Andromeda»?), ed il secondo è un neutrino dinome B che parte dalla quasar più vicina, 3C 273, che, se il red-shift dice il vero, dista da noi900 megaparsec, cioè quasi 3 miliardi di anni-luce, e si allontana alla fantastica velocità di47.000 km/s, cioè un sesto di quella della luce.

3C273 è una forte radio sorgente nella costellazione della Vergine. Questa immagine, ripresa dal telescopio KPNO Mayall di 4 metri, mostra la parte visibile dell’oggetto.




Questo quasar (dall’inglese “quasi-stellar” object) irradia un flusso luminoso cento volte superiore a quello della più brillante galassia ordinaria, ed il suo getto dovrebbe essere lungo circa 150000 anni-luce.

Questa immagine del satellite Chandra mostra importantinuovi dettagli nel potente getto espulso dal quasar 3C273, offrendoci una visione a raggi X dell’area tra il nucleo di3C273 e l’inizio del getto. I getti di alta potenza espulsi dallequasar, spesso a velocità assai vicine a quella della luce, sono stati per lungo tempo una complicazione per gliscienziati. invece di vedere un flusso omogeneo di materiache esce dal nucleo del quasar, diverse osservazioninell’ottico, nel radio, e recentemente nel campo dei raggi X, hanno rivelato incoerenti masse gassose che sembranoinglobarsi. I dati recenti di Chandra mostrano nello spettroX, in 3C273, un flusso continuo che va dal nucleo al getto, che potrebbe rivelarela natura intima dei processi fisici chedanno origine a questi getti. Gli scienziati vorrebbero capireperché la materia appare espulsa così violentemente dalnucleo della quasar, poi sembra improvvisamenterallentare.

L’energia emessa dal getto in 3C273 probabilmente proviene da gas che cade verso un buco nerosupermassiccio situato al centro della quasar, ma è ridiretto da forti campi elettromagnetici dentro un gettocollimato. Poiché il buco nero non è osservabile direttamente, gli scienziati possono riconoscere le proprietàdello stesso studiandone il getto. La formazione del getto dalla materia che precipita nel buco nero è un processo che rimane scarsamente spiegato.

Il quasar 3C273Il quasar 3C273




DialogoDialogo suisui massimimassimi sistemisistemiQui però devo aprire una parentesi e dire che il red-shift o spostamento verso il rosso delle righe spettrali delle quasar viene interpretato dall’ortodossia ufficiale come "effetto Doppler" e fatto risalire all’espansione dell’Universo, ammettendo una velocità sistematica di allontanamento degli oggetti in questione che sia proporzionale alla distanza stessa, e quindi in continua crescita: più elevato è il red-shift, o «z» in gergo tecnico, più lontane saranno le quasar e maggiore la loro velocità di fuga. Questo è l'assunto portante di tutta la cosmologia odierna, che si basa sull’espansione dell’Universo, e consente di formulare l’ipotesi di una creazione della materia in un preciso momento del passato (big bang).




La maggioranza degli astronomi strutturati ritiene che gli enormi spostamenti verso il rosso osservati per le quasar siano dovuti all’espansione dell’Universo, ma a conti fatti ne risultano per questi oggetti distanze estremamente grandi, persino maggiori di quelle dei più lontani ammassi di galassie, e la cosa induce qualche perplessità. Invece gli astronomi Fred Hoyle, dell’Osservatorio di JodrellBank in Inghilterra, purtroppo recentemente scomparso, e Halton Arp, per trent’anni a Monte Palomar, la pensano diversamente, propendendo di più per una teoria della creazione continua di materia, che poi sfocia inevitabilmente nella teoria dello stato stazionario: essi non considerano del tutto credibile la teoria dell’espansione dell’Universo, e propongono una rilettura critica dei dati raccolti, perché esisterebbero - sostiene Arp - diverse incongruenze che questa teoria presenterebbe davanti alle evidenze osservative.

DialogoDialogo suisui massimimassimi sistemisistemi

Halton Arp e' uno dei protagonisti principali del dibattito contemporaneo sull'origine e l'evoluzione delle galassie nell'Universo.Per 29 anni ha fatto parte dello staff di astronomi degli osservatori di Monte Palomar e Wilson.La sua idea era che, studiando le galassie peculiari, sarebbe stato possibile comprendere come si formano le galassie stesse e come si ripartiscono in ellittiche e spirali. A meta' degli anni 60, mentre stava compilando il suo famoso 'Atlas', vennero scoperti i misteriosi QUASAR: questi oggetti avrebbero cambiato sia la sua vita di uomo che di scienziato.




LL’’importante importante èè viaggiareviaggiare

Tornando ai nostri amici in viaggio verso di noi, per aspettare che arrivi A dovremmo viverealmeno 2 milioni di anni - dicono gli astronomi -e per aspettare che arrivi B ne dovremmocampare 3 miliardi. Non che la cosa dispiaccia, anzi; e tuttavia questi lunghissimi tempi sarebbero segnati soltanto dal nostro orologio, che rappresenta il tempo trascorso per l’osservatore fermo. Per l’osservatore cheviaggia alla velocità della luce, invece, -direbbe Einstein - il tempo non passa: gliorologi di A e di B restano fermi per tutta la durata del viaggio. Qualcuno potrebbe pensareche anche se il neutrino B partisse dallaquasar alla velocità della luce, la sua realevelocità nello spazio sarebbe per differenza253.000 km/s, cioè i cinque sesti. Questo peròè un punto di vista errato, perché del tuttonewtoniano, e non tiene conto del fatto che la velocità della luce è invariante, misura cioèsempre 300.000 km/s nel vuoto, e quindi non dipende dallo stato di moto o di quiete relativoalle condizioni iniziali, alla stazione di partenza.




Quindi i nostri amici arrivanoqui sulla Terra, sempre dal loroparticolare punto di vista, nellostesso istante in cui partono, qualsiasi distanza ci separi daloro. Quando alcuni astronomistrutturati dicono cheguardando al telescopio la galassia di Andromeda, o qualche altro oggettolontanissimo, noi vediamo un passato remoto che risaleall’era dei Dinosauri o ancheprima, e non un presente, iopenso ai nostri amici A e B, e mi chiedo se, per convalidarecerte affermazioni, i loroorologi siano sincronizzabili colnostro e fra di loro, e se possano tenere lo stessopasso; mi chiedo in altri termini se siano correlabili o anchesoltanto paragonabili i tempi dei diversi osservatori, e quindi, alla fine, i loro sistemi diriferimento.

Domande correlate nel tempoDomande correlate nel tempo




Non cNon c’è’è nessuna rispostanessuna risposta

La risposta sembra essere no, come sembra non sianopossibili le successionitemporali tra eventi cheavvengono in regionidell’Universo lontanissimetra loro: esistono situazioni«time like» o «tipo tempo»nelle quali la grandezzafisica dominante è il tempo, e situazioni «space like» o «tipospazio» in cui la grandezzapreponderante è lo spazio.




Non cNon c’è’è nessuna rispostanessuna risposta

Me lo disse una volta ilProf. Antonino Zichichi, e aggiunse che se alle 8 esco dicasa, alle 10 compro ilgiornale ed a mezzogiornovado a pranzo, ho compiutotre azioni che si susseguononel tempo in questo ordinesoltanto perché sonoavvenute nella medesimazona dello spazio.




Vivere senza fine ?Vivere senza fine ?Se invece queste treazioni ce le dividessimo, una per ciascuno, io e gliamici A e B che stannosulle loro rispettivegalassie, ognuno di noitre vedrebbe le azioni in una successionetemporale diversa, chequindi è dipendentedall’osservatore e non dagli eventi, non esistendo pertanto un orologio universalenell’Universo (bello ilgioco di parole). Ovviamente si potrebbearguire che di questopasso qualcuno potrebbecompiere azioni prima ancora di essere nato, o seguitare a vivere dopola sua morte. Ai posteril’ardua sentenza.

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