Galassie più veloci della luce [Archivio]

idum

06-11-2005, 12:59

Ho sentito per televisione, il che è tutto dire, che noi possiamo osservare alcune galassie che sembrano si muovano più veloci della luce. Per questo chiedo a voi: è vero??? o è semplicemente un effetto causato da qualcosa che conosciamo???

Grazie :D

Si, si pensa, anzi è oramai alquanto probabile che l'espansione dell'universo, e quindi il moto relativo di alcune galassie rispetto a noi, sia più veloce della luce.
Questo non contrasta con la relatività, in quanto NON è uno SPOSTAMENTO NELLO SPAZIO/TEMPO, ma è una ESPANSIONE DELLO SPAZIO/TEMPO, il che ovviamente è differente, non si spostano le masse, ma è il "tappeto" sotto che si ingrandisce.

E' come se tu disegnassi un qualcosa ad una certa scala e poi lo trasformassi ad una scala maggiore. I punti del disegno sono fra loro più distanti, ma non si sono mossi, è cambiata la scala. Così per le galassie: esse sono fra di loro ferme, ma si è allargato l'universo.

Idum

CioKKoBaMBuZzo

06-11-2005, 14:00

se non sbaglio banus aveva detto anche che non è possibile stabilire se lo spazio tempo si ingrandisca o se è la materia a rimpicciolirsi dandoci l'impressione di un'espansione...giusto?

david82

06-11-2005, 14:07

Banus

06-11-2005, 14:37

Questo non contrasta con la relatività, in quanto NON è uno SPOSTAMENTO NELLO SPAZIO/TEMPO, ma è una ESPANSIONE DELLO SPAZIO/TEMPO, il che ovviamente è differente, non si spostano le masse, ma è il "tappeto" sotto che si ingrandisce.
La storia è abbastanza complicata :D
Dal momento che lo spazio si espande, nulla vieta che punti lontani si espandano a velocità superiori a quelli della luce: semplicemente la distanza fra noi e loro cresce con velocità maggiore di quella della luce. Piccolo problema: se non le vediamo, come facciamo a sapere la loro velocità? :D
Un modo è prendere una galassia (B) in mezzo che vede sia noi (A) che loro (C), vedere quale è la velocità di recessione fra A,B e B,C e comporle. E qui viene il bello: in relatività ristretta le velocità non si sommano aritmeticamente, e la loro composizione non dà mai valori maggiori di c :D
Le velocità superiori a c si possono vedere come un artefatto, dovuto al fatto che non possiamo vedere direttamente le galassie.

Questo sito affronta questi argomenti in modo abbastanza preciso, ma è parecchio tecnico :p
http://www.vialattea.net/cosmo/cosmo_01.htm
Soprattutto i primi due grafici rappresentano quello che ho cercato di dire:
http://www.vialattea.net/cosmo/cosmo_02.htm

se non sbaglio banus aveva detto anche che non è possibile stabilire se lo spazio tempo si ingrandisca o se è la materia a rimpicciolirsi dandoci l'impressione di un'espansione...giusto?
Non prenderlo troppo sul serio, era solo un esempio :p
Semplicemente l'idea di "dimensione" ha senso solo all'interno al nostro universo ;)

razziadacqua

06-11-2005, 19:25

i siti di banus ho seriamente intenzione di leggerli anche perchè mi devo un attimino rinfrescare le nozioni....

appena letto questo 3D mi è ritornata in mente una domanda che avevo fatto....e qui penso che sè Banus conosce gli ambienti mi picchierà :D....una domanda che avevo fatto al Professor Bartolini del CNR di bologna,direttore del Dipartimento di Astronomia... :sofico: (ex professore e collaboratore del mio ex vice preside,affezionato relatore delle conferenze organizzate dal nostro gruppo astrofili...appassionato della pizza pesarese :D)...

la domanda era:
"sè un corpo,una "stella",che si muove rispetto alla terra alla velocità della luce,con direzione opposta....ma questo corpo abbia cominciato a emettere luce mentre era già in movimento....cosa vedremmo noi?"

la mia idea era del tipo che...il primo fotone nato dalla stella...rimanesse tipo lì fermo dove si era accesa la stella,ma che questa si era già spostata in direzione opposta a velocità C...

lui rispose:
"beh...bella questa....cmq vedremmo un redshift mostruosamente spostato verso il rosso...."

:confused: io accettai la risposta per principio di autorità :stordita: ...però mi è sempre rimasto il dubbio di stò povero fotone che rimane li "fermo"e che non giungerà mai sulla terra...

ALCHE' mi chiedo!

Un corpo che si sposta più veloce della luce...che cazzo di red shift ha?? :confused: :confused: :confused: :confused:

CioKKoBaMBuZzo

06-11-2005, 19:31

ma soprattutto....cos'è il red shift? :confused:

p3e2

06-11-2005, 19:47

Aspettate un attimo, abbiamo escluso che io sia amico di maria... :D

Adesso qual è la risposta, non ho ben compreso, è la spazio che si espande??? Se fosse lo spazio che si espande che necessità c'è di andare a disturbare la teoria della relatività ristretta???

Il red shift dovrebbe essere la radiazione che ci perviene dalle stelle di modo da capire a che distanza sono, se ho capito bene e se ricordo bene... :confused:

Ciao e grazie per le risposte

:D

supermario

06-11-2005, 19:55

il red shift è la prova del movimento delle galassie.

praticamente negli spettri si vede una tendenza al rosso.ecco xk si chiama red shift

Banus

06-11-2005, 20:34

:confused: io accettai la risposta per principio di autorità :stordita: ...però mi è sempre rimasto il dubbio di stò povero fotone che rimane li "fermo"e che non giungerà mai sulla terra...
Penso che abbia risposto così perchè un corpo non può mai raggiungere esattamente la velocità della luce, può avere una velocità di c - 0,00..01 (riempire i puntini :D), ma mai c. E in questo caso il fotone non ha problemi, arriva puntuale, a parte un effetto doppler da far paura :D
Credo che tu stia pensando a una teoria "balistica" della luce, con i fotoni che vengono "sparati" a velocità c dal corpo, se il corpo va a c allora rimangono fermi. Ma in realtà questo non è possibile, addirittura se si compongono le velocità secondo la formula esce 0/0 :p
http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity#Space.2C_time.2C_and_velocity

Uno dei modi per misurare l'età degli oggetti osservati è guardare il loro redshift (z). Le galassie più lontane e i quasar sono sul 6, la radiazione cosmica di fondo sui 1000. Considera che avvicinandosi al Big Bang i valori crescono rapidamente (abbiamo z=oo all'istante 0). Non riesco a trovare un bel grafico con le tacchette che si infittiscono vero il punto 0 :p
Comunque come ho detto, le galassie a velocità maggiore di c non le vediamo. Le possiamo avere viste in passato, quando la loro velocità era minore di c, ma ora sono definitivamente invisibili.

Adesso qual è la risposta, non ho ben compreso, è la spazio che si espande??? Se fosse lo spazio che si espande che necessità c'è di andare a disturbare la teoria della relatività ristretta???
Perchè si parlava di superamento della velocità della luce, e questo manda in crisi la teoria della relatività ristretta (ma solo apparentemente) ;)

p3e2

06-11-2005, 20:44

CioKKoBaMBuZzo

06-11-2005, 20:55

se ho capito bene è come se considerassi il tessuto spazio-temporale come la superficie di un palloncino.

se disegni dei puntini sul palloncino sgonfio (corrispondenti alle galassie) e poi gonfi il palloncino, i puntini rimangono nella stessa posizione ma la superificie del palloncino aumenta e di conseguenza aumenta anche la distanza tra i vari puntini. quindi le galassie dovrebbero essere ferme e lo spazio-tempo dovrebbe dilatarsi con velocità anche maggiori di c.

gurutech

06-11-2005, 21:33

la risposta non potrebbe anche essere più "banale"...? cioè:
noi ci spostiamo verso sinistra <--- a 200.000 km/s (dati inventati, è solo 1 esempio!) l'altra galassia a destra ---> alla stessa velocità, andiamo entrambi a velocità più bassa della luce ma la galassia sembra allontanarsi da noi alla velocità di 400.000 km/s :rolleyes:

ma quindi noi vedremmo la galassia che "ringiovanisce"?? :)

eehhm ... no, così non funziona. Einstein docet che la velocità della luce è costante in tutti i sistemi di riferimento e non varia anche se questi si muovono di moto uniforme uno rispetto all'altro. (spero di non dire cavolate, correggetemi sennò)

curiosità: sapete perchè la velocità della luce si indica con la lettera c? sta per celeritas, velocità in latino

idum

07-11-2005, 08:52

Comunque come ho detto, le galassie a velocità maggiore di c non le vediamo. Le possiamo avere viste in passato, quando la loro velocità era minore di c, ma ora sono definitivamente invisibili.

Questo non è proprio esatto. Se fosse semplicemente il moto v>c di una galassia rispetto a noi, allora noi potremmo vedere i fotoni emessi da questa galassia, è solo una questione di tempo perchè questi arrivino a noi, visto che noi siamo "relativamente" fermi o mobili con relativa lentezza. Ovviamente, "vedere" significa come per ogni cosa, catturare una immagine emessa in un dato passato.

Differente tuttavia è il caso "teorico" in cui è lo spazio ad estendersi. Allora avviene che se l'espansione avviene a v>c quel che aumenta ad ogni istante è il "terreno sotto i piedi del fotone" (se consentite l'immagine), per cui (ad esempio) per ogni metro percorso dal fotone, ce ne sono 2 di spazio/tempo che ne vengono fuori, rendendo impossibile al povero fotone di arrivare.

Idum

idum

07-11-2005, 08:57

Sì ma lo spazio allargandosi a velocità maggiori della luce, non crea già dei problemi con la relatività e poi tenedo conto che si espande a questa velocità e noi stiamo nello spazio non è possibile che ci spostiamo anche noi a quelle velocità??? Forse la domanda è un po' stupida perchè forse lo spzio si espende e gli oggetti che sono nello spazio restano fermi??? :D

Scusate ma sono molto ignorante... :stordita:

No. Ed è semplice il motivo: secondo lo spazio/tempo, tu stai fermo.
E' come se al tuo paese viene aggiunta una serie di case in periferia. Il paese è più grande ma tu non cambi domicilio e la tua casa non viene spostata. Semplicemente, tu hai più case per uscire dal paese, o la via dove vivi ha qualche numero civico in più.

Se misurassi in termini di incroci la distanza fra due città, allora la distanza sarebbe aumentata.

In termini "spaziotemporali", le leggi della relatività ristretta riguardano esclusivamente gli ambiti relativi al moto "sullo" spaziotempo. Il moto "dello" spaziotempo è escluso dal conto.

Banus

07-11-2005, 09:57

Se fosse semplicemente il moto v>c di una galassia rispetto a noi, allora noi potremmo vedere i fotoni emessi da questa galassia, è solo una questione di tempo perchè questi arrivino a noi, visto che noi siamo "relativamente" fermi o mobili con relativa lentezza.
Però c'è il problema che la luce deve avere velocità c sia rispetto a chi l'emette, sia rispetto a chi la riceve, ma se la velocità relativa è maggiore di c ottieni risultati inconsistenti.
Quello che ho detto io è comunque sbagliato.

In realtà quando si parla di questi argomenti non si vede che ci sono due diverse coordinate "tempo" e "spazio". Dal punto di vista cosmologico il tempo è il tempo proprio di ciascuna galassia, cioè il tempo che è passato rispetto a lei dal Big Bang. La distanza è misurata lungo tutti i punti con tempo proprio uguale.
La situazione è mostrata in questa immagine:
http://www.vialattea.net/cosmo/omega0.gif
Le linee nere indicano l'asse temporale di ciascuna galassia, e unendo le basi dei triangoli si ottengono le rette a tempo proprio costante.

Ora, se portiamo tutto questo nel nostro sistema di riferimento relativistico, il tempo misurato su un sistema di riferimento posto sui punti lontani (in movimento rispetto a noi) ci apparirà più lento, e le lunghezze contratte, a causa della relatività ristretta. In pratica il grafico precedente viene deformato in questo modo:
http://www.vialattea.net/cosmo/omega0sr.gif
Le linee grigie sono linee a tempo costante.
Le velocità delle galassie (inclinazione della loro linea tempo, nera, rispetto alla verticale) appare quindi sempre < c, anche se lo spazio fra noi e loro (lunghezza misurata unendo tutti i punti a tempo costante, rispetto al sistema di riferimento di ciascun punto) cresce a una velocità maggiore di c.
Spero di essere stato chiaro, e soprattutto, spero di aver capito bene io :D

razziadacqua

07-11-2005, 11:05

Penso che abbia risposto così perchè un corpo non può mai raggiungere esattamente la velocità della luce, può avere una velocità di c - 0,00..01 (riempire i puntini :D), ma mai c. E in questo caso il fotone non ha problemi, arriva puntuale, a parte un effetto doppler da far paura :D

è vero giusto...non ci avevo pensato...ma se lo spazio di espande più veloce di C...e un corpo va a C-0,00000001...componi le velocità e hai che il corpo và più veloce di C no?

Credo che tu stia pensando a una teoria "balistica" della luce, con i fotoni che vengono "sparati" a velocità c dal corpo, se il corpo va a c allora rimangono fermi. Ma in realtà questo non è possibile, addirittura se si compongono le velocità secondo la formula esce 0/0 :p
http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity#Space.2C_time.2C_and_velocity
;)
exsattament....visione balistica...e infatti la cosa che mi più faceva rimanere perplesso era appunto la composizione delle velocità...v=0 :)

Comunque come ho detto, le galassie a velocità maggiore di c non le vediamo. Le possiamo avere viste in passato, quando la loro velocità era minore di c, ma ora sono definitivamente invisibili.

Perchè si parlava di superamento della velocità della luce, e questo manda in crisi la teoria della relatività ristretta (ma solo apparentemente) ;)
beh...la fisica,la scienza in generale è fatta di teoria che invecchiano e vengono aggiornate per funzioanre meglio no? :)

Heinstein quando dimostro con l eclissi che lo spazio ci curva con le masse rispose ad una domanda:
"Ma albert e se la prova dell eclissi non avesse confermato la tua teoria?"
lui:
"beh impossibile e cmq mi sarei preoccupato se Dio non avesse pensato ad una cosa così ovvia..."
:rolleyes:
ma magari albertino aveva visto solo una parte di una legge più grande...o magari solo quella parte che funziona su "piccola scala" :)

idum

07-11-2005, 11:55

è vero giusto...non ci avevo pensato...ma se lo spazio di espande più veloce di C...e un corpo va a C-0,00000001...componi le velocità e hai che il corpo và più veloce di C no?

Non puoi comporre semplicemente sommando le velocità. Questo esperimento è uno dei più classici per dimostrare la relatività e lo trovi su qualunque opera divulgativa della relatività ristretta.

La composizione di velocità, anche di corpi comuni, avviene tramite le trasformazioni di Lorentz, e sono relative a un termine 1/sqrt(1-v^2/c^2) (molto semplificando il discorso). Tale termine è diverso da 1 (che corrisponde alla somma vettoriale delle velocità come da fisica classica) solo per v molto vicino a c.

idum

07-11-2005, 11:58

Heinstein quando dimostro con l eclissi che lo spazio ci curva con le masse rispose ad una domanda:
"Ma albert e se la prova dell eclissi non avesse confermato la tua teoria?"
lui:
"beh impossibile e cmq mi sarei preoccupato se Dio non avesse pensato ad una cosa così ovvia..."
:rolleyes:
ma magari albertino aveva visto solo una parte di una legge più grande...o magari solo quella parte che funziona su "piccola scala" :)

Si... e no. Ogni teoria sostituisce la precedente in termini di una migliore approssimazione e aderenza ai dati sperimentali. Il corpus della fisica classica: Newton + Maxwell per intendersi, funziona perfettamente per la stragrande maggioranza dei fenomeni. La quantistica+relatività attualmente soddisfano la quasi totalità dei fenomeni.

Idum

Banus

07-11-2005, 12:00

è vero giusto...non ci avevo pensato...ma se lo spazio di espande più veloce di C...e un corpo va a C-0,00000001...componi le velocità e hai che il corpo và più veloce di C no?
No, leggi il mio ultimo post e i post precedenti di Idium. Il movimento rispetto allo spazio e l'espansione dello spazio non sono confrontabili. Sono ottenute con calcoli diversi.

Heinstein quando dimostro con l eclissi che lo spazio ci curva con le masse rispose ad una domanda:[...]
ma magari albertino aveva visto solo una parte di una legge più grande...o magari solo quella parte che funziona su "piccola scala" :)
Einstein :ncomment: :D
E' vero che nessuna teoria fisica è definitiva (esperimenti permettendo :p), ma gli scienziati vogliono essere sicuri che non sia possibile salvarla :D
In questo caso le "violazioni" sono solo delle interpretazioni non corrette della teoria. La relatività generale (in perfetto accordo con l'espansione dell'universo e molto altro) è in perfetto accordo anche con la relatività ristretta (con le dovute precisazioni) ;)

EDIT: quando le risposte si accavallano :p

p3e2

07-11-2005, 14:51

No. Ed è semplice il motivo: secondo lo spazio/tempo, tu stai fermo.
E' come se al tuo paese viene aggiunta una serie di case in periferia. Il paese è più grande ma tu non cambi domicilio e la tua casa non viene spostata. Semplicemente, tu hai più case per uscire dal paese, o la via dove vivi ha qualche numero civico in più.

Se misurassi in termini di incroci la distanza fra due città, allora la distanza sarebbe aumentata.

In termini "spaziotemporali", le leggi della relatività ristretta riguardano esclusivamente gli ambiti relativi al moto "sullo" spaziotempo. Il moto "dello" spaziotempo è escluso dal conto.

Quindi lo spazio tempo non si allarga ma si espande solo alle estremità??? Oppure si allarga e si allargano dunque anche le distanze perchè se così fosse stando fermi sullo spazio tempo ci dovremmo spostare anche noi con il suo allargamento, o sbaglio???

Grazie :D

david82

07-11-2005, 15:33

eehhm ... no, così non funziona. Einstein docet che la velocità della luce è costante in tutti i sistemi di riferimento e non varia anche se questi si muovono di moto uniforme uno rispetto all'altro.

mmm... forse non mi sono spiegato bene.
io non volev far variare la velocità della luce. intendevo questo: sono sull'autostrada a 130, in direzione opposta 1 altro va a 130. se io lo guardo, lo vedo allontanarsi a 260, ma non è lui che va a 260...
poi non so, forse con le galassie non funziona così. ma da "ignorante in materia" è la prima cosa che ho pensato quando ha scritto che è stata avvistata 1 galassia allontanarsi a 1 velocità superiore a quella della luce

Banus

07-11-2005, 18:17

Oppure si allarga e si allargano dunque anche le distanze perchè se così fosse stando fermi sullo spazio tempo ci dovremmo spostare anche noi con il suo allargamento, o sbaglio???
Si allarga "tutto". Prendi come esempio un telo di gomma: ci disegni una griglia quadrata e poi lo stiri: le distanze fra le varie linee che hai disegnato aumentano. Gli oggetti (le linee) sono "trascinati" dall'espansione, ma ciascuno è fermo nel suo angolino di spazio.
Se non sei convinto, pensa allora a un palloncino che viene gonfiato: le distanze fra i vari puntini aumentano, ma chi si sta muovendo e chi sta fermo? :D
Dal punto di vista di ciascun puntino, sono gli altri ad allontanarsi :D
Questo dovrebbe far capire che la velocità di recessione è una "velocità" un po' particolare ;)

o non volev far variare la velocità della luce. intendevo questo: sono sull'autostrada a 130, in direzione opposta 1 altro va a 130. se io lo guardo, lo vedo allontanarsi a 260, ma non è lui che va a 260...
Questa è la formula che si applica in meccanica classica, ma è valida solo per velocità molto minori di c. Per velocità vicine a c serve una formula più precisa:
http://www.arrigoamadori.com/lezioni/RelativitaRistretta/TrasformateDiLorentz11.gif
Nell'esempio che hai fatto (V = 200000 km/s = 2/3 c; v' = V) ottieni la velocità:

v = 4/3 c * 1/(1 + 4/9) = 36/39 c

che come vedi è minore di c ;)

razziadacqua

07-11-2005, 21:17

Einstein :ncomment: :D

uffa :cry: è vero,ma guarda che se cerchi su internet Heinstein ne trovi altrettanto....mi pare adirittura che a berna al museo lo avessero scritto così....

p3e2

07-11-2005, 21:30

Si allarga "tutto". Prendi come esempio un telo di gomma: ci disegni una griglia quadrata e poi lo stiri: le distanze fra le varie linee che hai disegnato aumentano. Gli oggetti (le linee) sono "trascinati" dall'espansione, ma ciascuno è fermo nel suo angolino di spazio.
Se non sei convinto, pensa allora a un palloncino che viene gonfiato: le distanze fra i vari puntini aumentano, ma chi si sta muovendo e chi sta fermo? :D
Dal punto di vista di ciascun puntino, sono gli altri ad allontanarsi :D
Questo dovrebbe far capire che la velocità di recessione è una "velocità" un po' particolare ;)

Ok, capito era proprio questo che volevo sapere se si doveva considerare come uno spostamento anche il nostro che veniamo trascinati dallo spazio... da come hai spiegato non si intende il nostro come un movimento ma è solo lo spazio che si muove... ;)

Grazie :D