Fisica: cosmologia
5/5
()
Info su questo ebook
Simone Malacrida
Simone Malacrida (1977) Ha lavorato nel settore della ricerca (ottica e nanotecnologie) e, in seguito, in quello industriale-impiantistico, in particolare nel Power, nell'Oil&Gas e nelle infrastrutture. E' interessato a problematiche finanziarie ed energetiche. Ha pubblicato un primo ciclo di 21 libri principali (10 divulgativi e didattici e 11 romanzi) + 91 manuali didattici derivati. Un secondo ciclo, sempre di 21 libri, è in corso di elaborazione e sviluppo.
Correlato a Fisica
Ebook correlati
Fisica: elettromagnetismo Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Fisica: fisica nucleare e delle particelle Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Fisica: fisica quantistica Valutazione: 4 su 5 stelle4/5Fisica: fisica della materia Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Fondamenti di fisica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica: teoria della relatività Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Un mondo di onde Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Fisica: cinematica Valutazione: 3 su 5 stelle3/5Manuale di fisica contemporanea Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniEsercizi di fisica: relatività e astrofisica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniAtomo e legame chimico. Con schemi per ripetere Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniEsercizi di fisica per licei: onde, ottica e elettromagnetismo Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniLe 10 equazioni più belle della Fisica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica: termodinamica e teoria cinetica dei gas Valutazione: 3 su 5 stelle3/5La relatività da Lorentz a Einstein.: Una guida per principianti, perplessi e scienziati sperimentali. Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniPrincipi di fisica meccanica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniLa relatività ristretta Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica: dinamica, statica e gravitazione Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Fisica: teoria dei fluidi Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Fisica: ottica Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Atomi e dintorni Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica: astrofisica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica: fisica chimica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniIl Quanto di Dio: Fisica quantistica e spiritualismo Valutazione: 4 su 5 stelle4/5Manuale di fisica moderna Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Esercizi di matematica: forme differenziali Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Capire Einstein: Dall'intuizione alle onde gravitazionali Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniIl Segreto della Vita - (LE ONDE COSMICHE E LA RADIAZIONE VITALE) Valutazione: 2 su 5 stelle2/5Matematica: geometria analitica Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Esercizi di matematica: matrici e algebra lineare Valutazione: 5 su 5 stelle5/5
Fisica per voi
Esercizi di fisica: relatività e astrofisica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniCome io vedo il mondo Valutazione: 3 su 5 stelle3/5I numeri complessi Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniRadionica: Studio e pratica della radionica. Completo di 84 circuiti e 7 quadranti inediti pronti da utilizzare Valutazione: 4 su 5 stelle4/5I fondamenti della Relatività Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniManuale di fisica contemporanea Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica: teoria dei fluidi Valutazione: 5 su 5 stelle5/5Fisica: termodinamica e teoria cinetica dei gas Valutazione: 3 su 5 stelle3/5Esercizi svolti di Matematica: Geometria Analitica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniLa natura delle cose: tra fisica quantistica e filosofia: Ciò che Platone sapeva ed Einstein non riuscì mai a capire Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniPrincipi di fisica meccanica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniNeuro Quantica Evolutiva: Parlare al cervello quantico e cambiare la propria vita Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniTecniche di calcolo mentale rapido Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniImparare la fisica zero Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniTecnologia Quantistica: applicata alla particella di Dio con una nuova teorizzazione della “Legge del Tutto” Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniDerivate e integrali Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniIl Manifesto del Terrapiattismo Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniEntanglement quantistico e inconscio collettivo. Fisica e metafisica dell'universo. Nuove interpretazioni. Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniDalle origini alla fisica quantistica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniImpara l'Inglese Velocemente e Senza Sforzo: Il metodo innovativo per imparare le lingue con le neuroscienze Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniStudio di funzione esercizi svolti Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniEsercizi Svolti di Matematica: Integrali Doppi Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniEntanglement e sincronicità. Campi di forza. Non-località. Percezioni extrasensoriali. Le sorprendenti proprietà della fisica quantistica. Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica della conversione fotovoltaica Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniIl libro per i musicisti fai da te: Consigli tecnici e Aneddoti sul Mondo della Musica. Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniLa relatività ristretta Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniReiterazione Infinita Valutazione: 0 su 5 stelle0 valutazioniFisica: teoria della relatività Valutazione: 5 su 5 stelle5/5
Recensioni su Fisica
1 valutazione0 recensioni
Anteprima del libro
Fisica - Simone Malacrida
http://www.amazon.com/-/e/B00J23W2N4
INDICE ANALITICO
INTRODUZIONE
I - CONCETTI BASILARI
Principio cosmologico
Red shift
Legge di Hubble
Recessione delle galassie
II - COSMOLOGIA NEWTONIANA
Introduzione
Modelli cosmologici newtoniani
Densità critica e densità effettiva
Evoluzione nel caso newtoniano
III - COSMOLOGIA RELATIVISTICA
Introduzione
La curvatura dello spazio-tempo
Fattore di scala e metrica
Densità di materia-energia e pressione
Problema della piattezza
Problema dell orizzonte
Modelli di De Sitter e di Lemaitre
IV - TEORIE COSMOLOGICHE
Teoria del Big Bang e dello stato stazionario
V - ERE COSMOLOGICHE
Termodinamica cosmologica
Breve cenno su particelle ed interazioni fondamentali
Ere cosmologiche
VI - MATERIA OSCURA E ORIGINE DELLE GALASSIE
Primi modelli
Materia oscura
INTRODUZIONE
La cosmologia è la scienza che si occupa dello studio della struttura, dell’origine e dell’evoluzione dell’Universo e, come tale, rappresenta uno dei punti più alti della conoscenza fisica attuale.
Difatti in essa convergono tutte le teorie precedenti, quali la meccanica, la termodinamica, la relatività generale, ma anche la fisica quantistica, quella nucleare e quella delle particelle.
Pertanto, una piena comprensione della cosmologia non può prescindere dalla consapevolezza dei rudimenti di tali settori della fisica.
Non di meno, in questo libro saranno presentati dei richiami alla fisica nucleare e delle particelle e alla relatività generale, almeno nei loro aspetti peculiari.
Per uno studio approfondito di tali settori, si rimanda invece ad altri scritti specialistici.
Scopo della cosmologia non è quello di studiare le soluzioni delle equazioni di Einstein per il campo gravitazionale, quanto applicare tali soluzioni su scala universale e trarre le conclusioni sulla struttura complessiva dello spazio-tempo.
In questo libro sono presentati i principali studi cosmologici che sono stati indagati sostanzialmente nel corso degli ultimi cento anni, con i fondamentali apporti della relatività generale e della fisica quantistica.
Le teorie cosmologiche scaturite dalla conciliazione di questi due settori a livello di struttura dell’Universo hanno permesso di fare una classificazione termodinamica e temporale dell’evoluzione dell’Universo, senza peraltro risolvere tutti i problemi a riguardo.
Il ruolo ancora misterioso della materia oscura, della sua entità e della sua composizione, resta una delle sfide più affascinanti della scienza contemporanea.
I
CONCETTI BASILARI
Principio cosmologico
La cosmologia studia la struttura, l'origine e l'evoluzione dell'universo.
Il fondamento della cosmologia moderna è il cosiddetto principio cosmologico enunciato da Milne nel 1933.
Secondo tale principio l'universo deve essere fondamentalmente omogeneo (il suo aspetto non dipende dal punto di osservazione) ed isotropo (il suo aspetto è il medesimo in tutte le direzioni) su grande scala e soggetto ovunque alle stesse leggi fisiche, in modo tale che un qualsiasi osservatore, posto in un qualsiasi punto di esso, sia in grado di osservarne le medesime caratteristiche e di giungere ai medesimi risultati.
Si tratta, se vogliamo, di un'estensione del principio copernicano secondo il quale la terra non è un luogo privilegiato del nostro sistema solare.
Il principio cosmologico non è una legge dimostrabile, ma un'esigenza razionale del nostro intelletto, il quale non potrebbe fare oggetto di una conoscenza di tipo scientifico un universo non soggetto ovunque alle medesime leggi di natura.
Una diretta conseguenza del principio cosmologico è che l'universo, per rispettare le condizioni di omogeneità ed isotropia, deve essere statico o caratterizzato da un moto (espansione o contrazione) omogeneo.
I dati sperimentali raccolti nel secondo decennio del Ventesimo Secolo confermano tale previsione dimostrando che l'universo si trova in uno stato di espansione omogenea.
Il termine omogenea
non si riferisce alla velocità di espansione (che in effetti, come vedremo, diminuisce con il tempo), ma al fatto che l'espansione interessa in modo uniforme l'intero universo (non vi è una porzione che si espande più velocemente di un'altra).
Red shift
Quando osserviamo gli spettri provenienti da corpi in moto relativo rispetto a noi essi ci appaiono deformati.
In particolare le righe risultano spostate verso lunghezze d'onda maggiori se la sorgente luminosa possiede un moto relativo di allontanamento, mentre risultano spostate verso lunghezze d'onda minori se la sorgente è animata da un moto relativo di avvicinamento.
Poiché nello spettro visibile le lunghezze d'onda maggiori corrispondono al rosso, mentre le lunghezze d'onda minori corrispondono al blu, il fenomeno di dilatazione
della lunghezza d'onda proveniente da un corpo in allontanamento è indicato come spostamento verso il rosso o red-shift, mentre il fenomeno di compressione
della lunghezza d'onda proveniente da un corpo in avvicinamento è indicato come spostamento verso il blu o blu-shift.
Naturalmente ciò non significa che una radiazione che ha subito un red-shift o un blu-shift ci appaia effettivamente rossa o blu, significa solo che ci appare con una lunghezza d'onda rispettivamente maggiore o minore di quella che possedeva al momento di emissione.
L'intensità del fenomeno è tanto maggiore quanto maggiore è la velocità radiale di allontanamento o di avvicinamento.
Il fenomeno è analogo, come fece notare Doppler nel 1842 e come dimostrò sperimentalmente Fizeau nel 1848, a quello che si produce nelle onde acustiche.
E' noto infatti che una sorgente sonora in avvicinamento produce un suono più acuto, mentre in allontanamento produce un suono più grave (effetto Doppler).
Supponiamo ora che una sorgente luminosa emetta onde elettromagnetiche di periodo T e che la sorgente si stia allontanando dall'osservatore ad una velocità v.
Dopo aver emesso la prima cresta, la seconda verrà emessa dopo un tempo T.
Ma nel tempo T compreso tra un'emissione e la successiva la sorgente si allontana di uno spazio vT.
Questa distanza aumenta il tempo richiesto perché la seconda cresta raggiunga l'osservatore di una quantità vT/c.
L'osservatore dunque non misurerà più un periodo T, ma un periodo più lungo.
Il tempo compreso tra l'arrivo di una cresta e l'arrivo di quella successiva sarà infatti pari a
In base