Universo: tempo e spazio??

[skywings]

Prendo spunto da questo per farvi una domanda:

"Capire quando e come si è formato l’Universo è ormai diventata una delle priorità degli scienziati della Nasa. Per questo gli astronomi dell’agenzia spaziale statunitense stanno cercando di individuare quelli che potrebbero essere i sistemi più antichi del cosmo. Stando a quanto dichiarato dagli stessi scienziati, grazie alle immagini riprese dal telescopio orbitante Hubble, si sarebbero già identificate diverse galassie, circa 50, nate circa 13 miliardi di anni fa.
La scoperta suggerisce l'ipotesi che le prime stelle e galassie possano aver impiegato a formarsi più tempo di quanto si è sempre creduto. Cinque team di scienziati dello Space Telescope Science Institute hanno analizzato gli stessi dati concordando sul fatto che gli oggetti studiati sono con tutta probabilità antiche galassie e che la loro luce ci mette 13 miliardi di anni per raggiungere la Terra, il che significa che hanno un'età pari a circa il 95% di quella dell'universo."

La cosa che non riesco a capire è questa: se la luce ci mette 13 miliardi di anni a colmare la distanza tra quelle galassie e la nostra, come fa l'universo ad avere 13,7 miliardi di anni?? E il tempo d'allontanamento delle galassie dove stà?? Oppure le galassie si allontanano tra loro ad una velocità quasi pari a quella della luce??
Non so se mi sono spiegato, ma non riesco a darmi una risposta convincente. Qualcuno sa darmi una spiegazione semplice per capire il fenomeno?

[gtr84]

Da premettere che non ho mai approfondito la questione, ma comunque credo che gli addetti ai lavori abbiano fatto così.

la luce che noi riceviamo oggi dalle galassie in questione viaggiando alla valocità di c, ci ha impiegato 13 miliardi di anni per arrivare sulla Terra.
Tali galassie viaggiano ad una velocità ad esempio di
3000 km/s.

in questi 13 miliardi di anni, dal momento che ste galassie hanno trasmesso quest'onda elettromagnetica, hanno percorso la distanza, pari a 3000 Km/sec * 13 Miliardi di anni.

ne salta un valore di distanza, che, sommato alla distanza percorsa dalla nascita dell'universo fino a 13 miliardi di anni, da il valore della distanza percorsa in assoluto dalla galassia.

Tale distanza, D, divisa per c, dovrebbe dare quel valore di 13,7 miliardi di anni.

Che comunque è un tempo relativo terrestre, non da esattamente l'eta dell'universo.

[Cfranco]

Originariamente inviato da skywings
[cut]
La cosa che non riesco a capire è questa: se la luce ci mette 13 miliardi di anni a colmare la distanza tra quelle galassie e la nostra, come fa l'universo ad avere 13,7 miliardi di anni?? E il tempo d'allontanamento delle galassie dove stà?? Oppure le galassie si allontanano tra loro ad una velocità quasi pari a quella della luce??
Non so se mi sono spiegato, ma non riesco a darmi una risposta convincente. Qualcuno sa darmi una spiegazione semplice per capire il fenomeno?

Allora ...
Sinceramente non ho capito una mazza dei tuoi dubbi , vediamo di fare un rapido riassunto .
Come ha scoperto Hubble nei primi anni del '900 le galassie si stanno allontanando le une dalle altre .
Questo significa che più una galassia é distante più velocemente si sta allontanando , esiste una relazione diretta tra la velocità e la distanza .
Quindi misurando la velocità di una galassia si ha automaticamente la distanza che la separa da noi , e da questa quanto tempo é passato da quando la luce che ci arriva é stata emessa .
Questo conto nel caso in questione é di 13.000.000.000 anni .
L' età dell' Universo é invece misurata a partire da diversi dati , da elaborare poi a seconda del modello dell' universo che si adotta , questo é un procedimento difficile e complicato che ha ampi margini di errore , 20 anni fa l' età dell' universo era "tra 8 e 20 miliardi di anni" , 10 anni fa sembravano tutti concordare tra 15 e 18 , adesso le misurazioni sembrano convergere verso quella cifra ( 13.7 ) ma ci sono stati periodi dove le misure davano un' età inferiore a quella delle stelle più vecchie

[skywings]

infatti quello che non mi spiego non è il dato misurato di 13 miliardi di anni luce, ma quel 13,7 miliardi che mi sembra troppo vicino al precedente. Per intenderci, se le 2 galassie ci hanno messo 13,7 miliardi di anni per allontanarsi tanto da richiedere ben 13 miliardi di anni alla luce per raggiungerci, vuol dire che l'allontanamento è avvenuto ad una velocità quasi pari alla velocità della luce, che mi sembra forse un po' troppo elevata...
Concettualmente sbaglio qualche cosa?

[lucio68]

Originariamente inviato da skywings
infatti quello che non mi spiego non è il dato misurato di 13 miliardi di anni luce, ma quel 13,7 miliardi che mi sembra troppo vicino al precedente. Per intenderci, se le 2 galassie ci hanno messo 13,7 miliardi di anni per allontanarsi tanto da richiedere ben 13 miliardi di anni alla luce per raggiungerci, vuol dire che l'allontanamento è avvenuto ad una velocità quasi pari alla velocità della luce, che mi sembra forse un po' troppo elevata...
Concettualmente sbaglio qualche cosa?

Se la domanda è: "com'è possibile che in 0,7 miliardi di anni due galassie si siano allontanate di 13 miliardi di anni?" allora mi associo alla domanda perché è anche una mia perplessità

[Banus]

Originariamente inviato da lucio68
Se la domanda è: "com'è possibile che in 0,7 miliardi di anni due galassie si siano allontanate di 13 miliardi di anni?" allora mi associo alla domanda perché è anche una mia perplessità

La risposta è: perchè lo spazio fra le galassie è aumentato a causa dell'espansione dell'universo nei 13 miliardi di anni.
Inoltre alcune delle recenti teorie cosmologiche, come l'inflazione, prevedono una fase di espansione accelerata (di 10^62 volte in 10^(-32) secondi) , e quindi alcune galassie si trovavano già molto lontane dalla nostra quando si sono formate. E ci sarebbero galassie così lontane che la loro luce non ci ha ancora raggiunto.

[Cfranco]

Originariamente inviato da lucio68
Se la domanda è: "com'è possibile che in 0,7 miliardi di anni due galassie si siano allontanate di 13 miliardi di anni?" allora mi associo alla domanda perché è anche una mia perplessità

Ahhhhh
Adesso capisco i dubbi ...
Allora , nulla può muoversi più veloce della luce , ma questa é solo la reltività ristretta , che non tiene conto delle deformazioni dello spazio-tempo .
La relatività generale stabilisce che nulla può muoversi più velocemente della luce quando lo misuriamo localmente , ma lo spaziotempo può modificarsi ( in particolare può espandersi ) in modo da spostare gli oggetti a distanze maggiori di quelle permesse da questo "limite di velocità" .
Ad esempio la luce che ci arriva dalle galassie di 13 miliardi di anni fa non arriva da una distanza di 13 miliardi di anni luce , come potrebbe sembrare banale , ma se misurassimo col metro la distanza troveremmo che essa é molto più grande , la luce nel viaggio ha approfittato infatti dell' espansione dell' universo per fare più strada di quella che avrebbe fatto se lo spazio non si fosse dilatato nel frattempo .
Ci possono essere quindi zone dello spazio che si allontanano fra loro così velocemente che la luce non riesce a colmare la crescente distanza che li separa .
In particolare durante i primi istanti di vita l' Universo ha passato probabilmente una fase di dilatazione accelerata ( la fase inflazionaria ) che lo ha enormemente allargato .
E' una spiegazione decisamente insoddisfacente , ma se cominciamo a tirar fuori i tensori e la geometria di Minkovskij é un gran casino .

[lucio68]

Originariamente inviato da Cfranco
Ahhhhh
Adesso capisco i dubbi ...
Allora , nulla può muoversi più veloce della luce , ma questa é solo la reltività ristretta , che non tiene conto delle deformazioni dello spazio-tempo .
La relatività generale stabilisce che nulla può muoversi più velocemente della luce quando lo misuriamo localmente , ma lo spaziotempo può modificarsi ( in particolare può espandersi ) in modo da spostare gli oggetti a distanze maggiori di quelle permesse da questo "limite di velocità" .
Ad esempio la luce che ci arriva dalle galassie di 13 miliardi di anni fa non arriva da una distanza di 13 miliardi di anni luce , come potrebbe sembrare banale , ma se misurassimo col metro la distanza troveremmo che essa é molto più grande , la luce nel viaggio ha approfittato infatti dell' espansione dell' universo per fare più strada di quella che avrebbe fatto se lo spazio non si fosse dilatato nel frattempo .
Ci possono essere quindi zone dello spazio che si allontanano fra loro così velocemente che la luce non riesce a colmare la crescente distanza che li separa .
In particolare durante i primi istanti di vita l' Universo ha passato probabilmente una fase di dilatazione accelerata ( la fase inflazionaria ) che lo ha enormemente allargato .
E' una spiegazione decisamente insoddisfacente , ma se cominciamo a tirar fuori i tensori e la geometria di Minkovskij é un gran casino .

Per chi non ha cultura specifica non è semplicissimo da comprendere neanche quello che hai scritto... ma ti sono grato (come anche a Banus) per il tentativo di rendere comprensibili cose in realtà molto difficili da immaginare

[Cfranco]

Originariamente inviato da lucio68
Per chi non ha cultura specifica non è semplicissimo da comprendere neanche quello che hai scritto... ma ti sono grato (come anche a Banus) per il tentativo di rendere comprensibili cose in realtà molto difficili da immaginare

Scusa
In effetti mi sono un po' arrotolato col discorso .
Qui é spiegato mooolto meglio :
link

[Banus]

Originariamente inviato da lucio68
Per chi non ha cultura specifica non è semplicissimo da comprendere neanche quello che hai scritto... ma ti sono grato (come anche a Banus) per il tentativo di rendere comprensibili cose in realtà molto difficili da immaginare

Se vuoi qualche immagine guarda anche qui:
http://www.vialattea.net/cosmo/cosmo_01.htm

Il testo non consiglio di leggerlo perchè a una prima occhiata sembra abbastanza impegnativo

C'è da dire che la teoria dell'inflazione si basa sulle teorie di grande unificazione delle forze (GUT) che devono avere ancora riscontro sperimentale. Inoltre fa assunzioni sulle proprietà della gravità che non sono nè confermate sperimentalmente nè previsti da una teoria (dal momento che una formulazione quantistica della gravità non esiste ancora). Comunque prevede molto bene la distribuzione della radiazione di fondo (che non è uniforme su tutto il cielo) e quindi molti astrofisici sono convinti che una fase inflattiva nell'espansione dell'universo ci sia stata.

[gtr84]

Possiamo sapere la fonte dell'articolo che hai postato?