Le pieghe del tempo e l'Universo neonato - IASF Palermo - Inaf

le pieghe del tempo
a. pagliaro (16.03.05)
Le pieghe del tempo e
l’universo neonato
antonio pagliaro (iasf/inaf) 16 marzo 2005
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La sinfonia dei fotoni
XV Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica
2005 Anno Mondiale della Fisica

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a. pagliaro (16.03.05)
The smoking gun
Il Big Bang ha lasciato una prova che la
scienza considera oggi molto attendibile.

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La prova è il CMB
a. pagliaro (16.03.05)
CMB = Cosmic Microwave Background
(fondo cosmico a microonde)
Si può osservare in TV fra TGS e TRM!!

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Concetti chiave - 1
Big Bang: l'universo nasce caldo e denso, poi si espande e
si raffredda
Instabilità gravitazionale: le stelle, le galassie, le strutture
cosmiche si formano per accrescimento gravitazionale
di piccole fluttuazioni di densità nell'universo
primordiale

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a. pagliaro (16.03.05)
Le domande
Fatti non foste a viver come bruti
ma per seguir virtute e canoscienza...
Dante, Inferno, XVII
Le domande che gli scienziati si pongono e alle
quali cercano di rispondere sono:
• Qual è l’origine dell’universo?
• Come il nostro universo è diventato ciò
che è oggi? Qual è la sua età?
• Come galassie e ammassi sono emersi
dall’inferno della creazione?
• Qual è il destino ultimo dell’universo?

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L’Edda prosastica
L’origine dell’universo è spiegata in dettaglio
nell’Edda prosastica, raccolta di miti norvegesi
compilata intorno al 1220 dal capo islandese Snorri
Sturluson.
Cosa c’era in origine?
Nulla, solo un abisso

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a. pagliaro (16.03.05)
In principio non c’era nulla,
solo un abisso
L’abisso, il Ginnungagap, abisso degli abissi, era composto di:
• una Casa della Nebbia, o Niflheim
• una Casa dei Distruttori, o Muspellheim
Le case erano contrapposte: la prima era gelida, l’altra era infuocata e
fiammeggiava lanciando scintille intorno.

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Dalle case, il primo Gigante
Il calore di Muspellheim fuse parte dei ghiacci di Niflheim.
Dalle gocce del liquido si formò Ymir, il
capostipite della razza dei Giganti di Ghiaccio.
Gli altri Giganti furono da lui stesso generati per partenogenesi.

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Ma cosa mangiava Ymir?
Ma se non c’era nulla, cosa mangiava Ymir? Ymir
era nutrito da Audhumla, una vacca sacra.
E cosa mangiava Audhumla?
La brina sulle rocce
Un giorno, poi, dalla brina spuntarono dei fili d’erba che a poco a poco,
mentre Audhumla si cibava del ghiaccio soprastante, si rivelarono
essere i capelli di un uomo, il primo uomo, Buri

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E dopo Buri?
Buri si accoppiò (non si sa con chi) e generò Bor, che a sua
volta sposò una gigantessa e generò tre figli: Odino, Vili e Ve.
Essi uccisero Ymir colpendolo alla testa; Ymir morendo
cadde e perse tanto sangue da annegare tutta la progenie dei
Giganti di Ghiaccio, con la sola eccezione di uno, Bergelmir,
che si salvò su di una arca.
Il cadavere di Ymir servì ai tre fratelli suoi uccisori per creare
il mondo: la sua carne formò la terra, le sue ossa le rocce, il suo
sangue i mari e i laghi. Infine i tre figli di Bor “presero il fuoco
di Muspellheim e le sue faville e li lanciarono in cielo a formare
il Sole, la Luna e le stelle, alcune delle quali fisse ed altre in
moto rispetto alle prime…”

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Tutto chiaro? Mica tanto…
I problemi che questo racconto pone sono certo
più numerosi delle risposte che dà.
Ogni risposta introduce una complicazione
nuova nelle condizioni iniziali
Tuttavia, l’impulso a
ricostruire la storia
dell’universo è
irresistibile, per noi
come per i vichinghi.

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La testa in cielo…
Il poeta cerca solo di mettere la testa in cielo. E’ il logico che cerca
di mettere il cielo dentro la propria testa. Ed è la sua testa che si
spacca.
G.K. Chesterton
Si spacca davvero?
O forse c’è un mezzo per tentare di mettere il cielo dentro la nostra
testa? Almeno tentare…
Io non pretendo di capire l’universo.
E’ molto più grande di me
T. Carlyle

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Il mondo è matematico!
La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto
innanzi a gli occhi (io dico l’universo), ma non si può intendere se prima non
s’impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri ne’ quali è scritto. Egli è
scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi e altre figure
geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola:
senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.
GALILEI
Uno dei più grandi misteri dell’universo è il fatto che esso non è
più un oscuro mistero! Siamo in grado di comprendere e
prevedere il suo funzionamento a tal punto che se un uomo del
Medio Evo si trovasse fra noi ci considererebbe dei maghi.

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L’universo matematico
Il motivo per cui siamo stati così bravi a sciogliere
molto enigmi è che abbiamo scoperto la lingua
nella quale il libro della natura sembra essere
scritto.
Questo linguaggio è quello della matematica.
Si adatta meravigliosamente bene alla natura del
mondo ed al suo funzionamento. Nessun
fenomeno che sfugga al suo potere descrittivo è
stato mai scoperto

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Eppure…
Eppure fino agli anni ‘60 lo studio delle origini
dell’universo non era fra i temi a cui uno scienziato
degno di questo nome avrebbe dovuto dedicare il suo
tempo.
Era un giudizio sensato: non esisteva una base di
osservazioni e di teoria adeguata sulla quale costruire una
storia dell’universo!
La situazione è radicalmente mutata negli anni sessanta: la
cosmologia è diventata “scienza”

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Penzias e Wilson
La situazione è radicalmente
mutata grazie all’osservazione
casuale del fondo cosmico a
microonde (CMB) da parte di
Penzias e Wilson (1965).
Il CMB è un "bagno" di fotoni
presente in tutto l'universo,
uguale in ogni direzione.
Era la prima prova “tangibile” del
modello del big-bang.

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Perché il CMB è così importante?
Il modello del big bang prevede che:
✗
✗
✗
L’universo nasce caldo e denso
Si espande e raffredda
Lascia dietro di sé una traccia fossile
Questa traccia fossile è il CMB,
fondo cosmico a microonde.

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a. pagliaro (16.03.05)
La cosmologia
diventa scienza!
Il fondo cosmico a
microonde era stato
predetto già nel 1948 da
Gamow, Alpher e
Herman

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Uniforme
Nel 1965 il CMB osservato era perfettamente
uniforme nel cielo. In tal modo era difficile capire
la formazione delle strutture.
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“Se le galassie non esistessero non avremmo
alcun problema a spiegarlo” (W.Saslaw)

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Il big bang
Una teoria sull’origine è stata accettata
così diffusamente da essere chiamata
“modello standard”
All’inizio, l’universo è una palla di fuoco
infinitamente densa. Una particolare forma
di energia che può dare origine allo spazio
e al tempo

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a. pagliaro (16.03.05)
Un fatto fondamentale
L’universo che noi osserviamo non è l’universo che
esiste oggi!
I telescopi sono macchine del tempo!
Gli astronomi che guardano il cielo a distanze di miliardi di anni luce stanno
in realtà guardando indietro nel tempo. La luce, o altra emissione, che noi
vediamo oggi impiega miliardi di anni per giungere a noi. Così noi vediamo
il cielo come era allora, non come è oggi!
I telescopi sono dunque come macchine del tempo che ci aiutano ad
imparare di più sulle origini e sulla storia dell’universo.
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La cosmologia è l’archeologia dell’universo

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Il principio centrale!
Il principio centrale della cosmologia moderna è che
l’universo è in espansione, e che questo implichi che in
qualche tempo nel passato lontano era incredibilmente
denso e caldo.

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Indietro nel tempo (rewind!)...
Questa espansione da uno stato iniziale denso e
caldo è detta big bang.

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I pilastri del big bang
a. pagliaro (16.03.05)
Espansione
dell’universo
Origine
della CMB
Il l modello del big bang produce delle ipotesi accurate e dimostrabili in
ciascuna di queste aree e l’accordo notevole tra la teoria e le osservazioni
ci dà una considerevole confidenza in questo modello.
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Nucleosintesi
degli elementi
leggeri
Formazione
delle galassie
e delle strutture
su grande scala

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In principio, un’esplosione
Non un’esplosione come quelle che
conosciamo.
Cioè: non un’esplosione che partendo da
un punto preciso si diffonde inghiottendo
l’aria circostante.
Una esplosione che avviene simultaneamente
ovunque formando lo spazio e il tempo e nella
quale ogni particella cominciò ad allontanarsi da
ogni altra particella

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Chi c’è? (ripasso!)
La materia è fatta di atomi

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Chi c’era?
Il primo istante di cui possiamo parlare con una certa
confidenza è un centesimo di secondo dopo il big bang.
La temperatura era di circa 100 miliardi di gradi.
Nessun elemento della materia comune sopravvive coeso a
tale temperatura
Chi c’era allora?
C’erano quark, elettroni, positroni, vari tipi di
neutrini e luce (fotoni)

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a. pagliaro (16.03.05)
Comincia l’espansione
All’inizio l’espansione è molto rapida
(periodo inflazionario). Più l’universo si
espande, più si raffredda. Quando
diminuisce la temperatura, le particelle
possono aggregarsi. Si formano protoni
e neutroni (adroni)
Dopo circa 3 secondi, si formano i primi nuclei di atomi.
Protoni e neutroni si associano a formare nuclei di
idrogeno, elio e litio.
Saranno necessari altri 300.000 anni perché gli elettroni
siano catturati nelle orbite per formare atomi stabili.

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Un attimo…
Ma come sappiamo che l’universo si espande?
Uno sguardo al cielo notturno suscita l’impressione di un
universo immutabile!
La nostra conoscenza dell’espansione si fonda sul
fatto che siamo in grado di misurare la velocità di
un corpo luminoso nella direzione del raggio
visuale. La tecnica utilizzata si basa sul
cosiddetto effetto Doppler

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a. pagliaro (16.03.05)
Effetto Doppler

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La storia dell’astronomia è
una storia di orizzonti che si
allontanano
Hubble
Legge di Hubble
Lo spostamento verso il rosso
della luce delle galassie
aumenta in proporzione alla
loro distanza.
Questo è il risultato naturale
predetto per un universo in
espansione!

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Non solo…
Se tutte le galassie si allontanano l’una dall’altra in passato
erano vicine.
Se la loro velocità è proporzionale alla distanza attuale, il
tempo trascorso è identico per ogni coppia di galassie
scelte a piacere.

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a. pagliaro (16.03.05)
Concetti chiave - 2
Recessione delle galassie: gli
oggetti distanti appaiono in
allontanamento da noi
Dopo il Big Bang, l'universo
si espande ed ancora oggi è
in espansione
CMB: noi siamo immersi
nella luce primordiale, i
fotoni del fondo cosmico a
microonde

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L'universo si espande!
… torniamo al big bang

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Formazione degli adroni
Quark di tre differenti colori
si combinano per formare un
adrone.
Un tipo di combinazione dà un
barione stabile (un protone) con
carica positiva +1. Un’altra un
barione neutro, il neutrone.

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Formazione dei nuclei
Combinazione dei barioni (adroni stabili) in nuclei
atomici, principalmente idrogeno, elio e litio.

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E’ tutto opaco!
Per 300.000 anni nuclei e protoni continuano a vagare in un
mare opaco di fotoni, elettroni e neutrini. Opaco perché i
fotoni non possono viaggiare senza essere immediatamente
colpiti da un’altra particella. La materia e la radiazione sono
intimamente legate.
Ma circa 300.000 anni dopo il big bang, questo mare opaco
comincia a rischiararsi. La temperatura scende a 3.000 K.
L’energia dei fotoni non è più sufficiente a liberare gli
elettroni dai nuclei. I fotoni diventano liberi di viaggiare.
Quest’era dura circa 1 milione di anni e si chiama
ricombinazione.

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a. pagliaro (16.03.05)
Ricombinazione
Formazione della materia atomica stabile.
L’universo si è raffreddato a sufficienza: i fotoni non hanno
più abbastanza energia per dissociare gli elettroni dai
nuclei a cui sono legati.
Una volta disaccoppiati dalla materia, i fotoni sono liberi di
viaggiare. Il cosmo, prima di adesso caldo, denso e opaco,
diventa trasparente alla radiazione elettromagnetica.

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a. pagliaro (16.03.05)
L’universo diviene trasparente
La cattura degli elettroni e la formazione
di atomi neutri (~300.000 anni dopo il big
bang) ha reso l’universo trasparente alla
radiazione.
I fotoni inizialmente in equilibrio con la materia
possono d’ora in poi viaggiare liberamente
nell’universo in espansione.
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In 14 miliardi di anni ci raggiungono e ci appaiono
come CMB!

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Se le galassie non esistessero…
…non avremmo alcun problema a spiegare il fatto!
Perché oggi l’universo è così pieno di strutture (galassie,
ammassi, superammassi)?

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a. pagliaro (16.03.05)
Un messaggio nel cielo
La radiazione cosmica di fondo è
un messaggio lasciato (300.000
anni dopo il big bang) in ogni
luogo dell’universo.
La temperatura della CMB è una prova
diretta dell’espansione cosmica
La CMB porta con sé la
testimonianza delle deviazioni
primordiali dalla uniformità:
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Tutte le strutture dell’universo si sono evolute dalle fluttuazioni
primordiali di densità sotto l’azione della gravità.

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Concetti chiave - 3
CMB è la luce primordiale
Temperatura di circa 3 gradi kelvin
Lunghezza d'onda mm-cm
Circa 400 fotoni per cm cubo
Si può guardare in TV!
La temperatura del CMB è leggermente
differente in differente parti del cielo per
1 parte su 100.000

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1965: Penzias & Wilson
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1992: COBE
2001: WMAP

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CMB: il mare di fotoni
Il mare di fotoni creato durante le epoche precedenti la ricombinazione
persiste fino a oggi, nella forma del fondo cosmico a microonde che
pervade l’intero universo.
Non più tanto energetica, perché stirata dall’espansione per circa 14 miliardi
di anni, la radiazione si è raffreddata fino a –270,43 gradi centigradi.
Questa radiazione è considerata un indizio molto forte a favore della teoria
del Big Bang.
La sua uniformità (poche parti su 100.000) indica che l’universo era molto
uniforme al tempo della ricombinazione.
Minuscole variazioni sono state trovate in tempi recenti. Indicano fluttuazioni
nella densità di materia alla ricombinazione. Queste variazioni,
amplificate dalla gravità, sono alla base della formazione degli oggetti che
compongono il nostro universo gerarchico: stelle, galassie, ammassi di
galassie e superammassi.

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a. pagliaro (16.03.05)
Fluttuazioni naturali…
Luoghi in cui la densità di
materia era più alta della
media venivano formati a
causa dell’attrazione
gravitazionale, a spese
delle aree circostanti, e
poi, avendo assunto una
massa ancora maggiore,
avrebbero attratto altro
gas fino ad assemblarne a
sufficienza per creare una
stella o, forse, un’intera
galassia.

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a. pagliaro (16.03.05)
Gravità e … amore
La gravità non è responsabile
delle persone che cadono
innamorate (A.Einstein)

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We are all made of stars
a. pagliaro (16.03.05)
All'inizio dell'Universo i soli elementi creati furono
idrogeno, elio e litio. Noi siamo forme di vita basate sul
carbonio, siamo fatti di e beviamo acqua e respiriamo
ossigeno. Carbonio e ossigeno non furono creati con il
Big Bang, ma molto più tardi nelle stelle.
Ma come sono nate le stelle? Dalle piccole fluttuazioni
nell'Universo primordiale, amplificate nel tempo dalla
gravità. Le fluttuazioni e la gravità sono la fabbrica delle
stelle, e dunque della vita.
Una piccola fluttuazione di materia è tutto ciò di cui la
gravità ha bisogno per fare il suo lungo lavoro.
Ed alla fine, dunque, la gravità è anche responsabile delle
persone che cadono innamorate!
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a. pagliaro (16.03.05)
Nascono le galassie
Dalle minime fluttuazioni di materia (barionica, principalmente gas
di idrogeno e elio), con l’aiuto dell’attrazione gravitazionale fra
gli atomi, si formano nubi di gas. La gravità interna di queste
cresce piuttosto rapidamente.
Prima lentamente, poi sempre più velocemente, le nubi di gas
catturano sempre più materiale dal mezzo che le avvolge. Alla
fine, le nubi iniziano a collassare sotto l’effetto della loro stessa
gravità ed evolvono nelle prime galassie.
Circa 200 milioni di anni dopo il big bang, nascono le prime galassie
e le stelle al loro interno.

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a. pagliaro (16.03.05)
L’origine delle strutture cosmiche
Tutte le strutture (galassie, ammassi
di galassie, …) dell’universo si sono
originate da fluttuazioni di densità
infinitesime impresse nell’universo
all’origine del tempo.
La causa ultima della possibilità di formare strutture
nell’universo risiede nel suo stato di forte disequilibrio globale.

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La formazione delle strutture
Nel nostro universo dominato da
materia oscura “fredda” e da energia oscura
(energia del vuoto primordiale) le strutture
cosmiche si formano nei punti piu’ densi
della “rete cosmica”.
La rete
cosmica
Le protostrutture
proto
galassie
galassie

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a. pagliaro (16.03.05)
Dai semi alle galassie
1) Fluttuazioni di temperatura nel CMB:
corrispondono a piccole inomogeneità di
materia;
2) La materia comincia ad aggregarsi nelle
zone di maggiore densità;
3) Le prime stelle: il gas si aggrega e si
riscalda abbastanza da dare inizio a
fusioni nucleari;
4) Le galassie si formano lungo i filamenti;
5) L'era moderna: milioni di galassie, e tutte
dai semi visti da WMAP!

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a. pagliaro (16.03.05)
Concetti chiave - 4
Guardando oggetti lontani, guardiamo indietro nel
tempo
Nei primi 300.000 anni di vita, l'universo era una
grande zuppa di particelle!
La radiazione CMB è emessa quando l'universo ha
circa 300.000 anni. In essa sono visibili i semi
delle galassie.
Le stelle e le galassie si formano da questi semi
quando l'universo ha alcune centinaia di milioni di
anni.

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Concetti chiave - 5
Le rughe del CMB rappresentano colline e vallate
La materia cade e e si accumula nelle vallate
Gli oggetti densi come le galassie si formano
all'interno delle vallate

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a. pagliaro (16.03.05)
L’universo moderno
• Quanta materia contiene?
• Che tipo di materia lo riempie?
• Qual è la forma del cosmo?
Per rispondere a queste
domande i cosmologi
usano un gran numero di
strumenti. Computer
superpotenti, telescopi a
terra e su satelliti.
Osservazione, nuove
teorie e calcolo sono le
chiavi che ci consentono
di provare a rispondere.

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a. pagliaro (16.03.05)
Archeologia o astronomia?
L’universo moderno non è davvero moderno…
I telescopi sono macchine del tempo!
Gli astronomi che guardano il cielo a distanze di miliardi di anni luce stanno
in realtà guardando indietro nel tempo. La luce, o altra emissione, che noi
vediamo oggi impiega miliardi di anni per giungere a noi. Così noi
vediamo il cielo come era allora, non come è oggi!
I telescopi sono dunque come macchine del tempo che ci aiutano ad imparare
di più sulle origini e sulla storia dell’universo.
La cosmologia è l’archeologia dell’universo

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a. pagliaro (16.03.05)
L’universo gerarchico
L’universo visibile è un universo gerarchico. I pianeti si muovono intorno
alle stelle, le stelle si raggruppano insieme e danzano attorno al centro
delle galassie. Le galassie formano ammassi di galassie. E gli ammassi
si riuniscono in superammassi, ciascuno contenente migliaia di galassie
e dalle dimensioni di molte centinaia di milioni di anni luce.
Questi superammassi sono organizzati in strutture filamentari o piane,
fra le quali si trovano giganteschi vuoti (o spazio apparentemente
vuoto)

le pieghe del tempo
Le strutture cosmiche
a. pagliaro (16.03.05)
Vuoti
(d=10-30 Mpc)
Filamenti
(l=20-100 Mpc)
Ammassi di
galassie
(d=1-3 Mpc)
19
1
kpc
=
3•
⋅
10
m
22
1
Mpc
=
3•
⋅
10
m
Galassie
(d=10 kpc)
57
1 Mpc = 3•10 22 m

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a. pagliaro (16.03.05)
Concetti chiave - 6
Le rughe del CMB sono i semi da cui originano
tutte le strutture cosmiche per instabilità
gravitazionale
Questi semi sono stati osservati dalle missioni
COBE (1992) e WMAP (2001): questa è una
conferma molto forte della teoria del big bang
L'osservazione di questi semi fornisce informazioni
importanti sulla formazione delle strutture

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le pieghe del tempo
Il futuro
a. pagliaro (16.03.05)
Some say the world will end in fire, others in ice
Robert Frost
Universo aperto o chiuso?
L'evoluzione dell'Universo è
determinata dalla lotta fra
l'espansione e la forza di gravità.
La forza di gravità dipende
essenzialmente dalla densità. Se la
densità dell'Universo è inferiore
ad una densità critica, allora
l'Universo si espanderà per
sempre. Se la densità è più grande,
alla fine la gravità avrà la meglio e
l'Universo collasserà su sé stesso.

le pieghe del tempo
a. pagliaro (16.03.05)
Il Rubicone cosmico
Il modello del big bang
predice un’espansione vicina
al limite critico fra espansione
perpetua e contrazione finale,
ma non indica su quale sponda
di questo Rubicone cosmico ci
troviamo
60
La separazione fra gli universi destinati a espandersi per
sempre e quelli destinati al big crunch è piccolissima.
L’inflazione ci dice che ci troviamo vicino al limite critico per
una parte su 10.000.
Qual è la densità dell’universo? è dunque la domanda chiave

le pieghe del tempo
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a. pagliaro (16.03.05)
Densità e destino
La quantità di materia che osserviamo, direttamente o indirettamente,
ammonta a non più del 30% della densità critica.
Vivremmo cioè in un universo aperto.
Tuttavia altri solidi indizi dell'astrofisica ci portano ad ipotizzare
l'esistenza di quantità di energia oscura tali da portare il valore
della densità dell'‘universo vicino a quello critico.
In sostanza, quale sarà il destino del nostro universo è un mistero.
Così come è un mistero la natura della materia oscura: è formata
da neutrini? Da particelle appartenenti ad una fisica ancora poco
nota? Da particelle di una fisica del tutto ignota?

le pieghe del tempo
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a. pagliaro (16.03.05)
Il destino dell’universo
Il nostro universo continuerà ad espandersi per sempre?
La risposta è nascosta nella equazione della densità
equazione di (Dio) Friedman-Lemaitre
I dati più recenti indicano:
Universo in espansione
continua
dominato da materia oscura
energia oscura

le pieghe del tempo
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a. pagliaro (16.03.05)
Torniamo all’inizio…
o prima dell’inizio
L’inizio apparente dell’espansione è l’inizio solo di un
periodo di espansione nella storia dell’universo o è il
segnale dell’inizio dell’universo nella sua totalità?
Nel secondo caso, nascono con esso il tempo, lo spazio e
le leggi di natura.

le pieghe del tempo
a. pagliaro (16.03.05)
Legge di Penrose
Roger Penrose ha mostrato che se
✗
✗
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La gravità è attrattiva e agisce su tutto
L’universo è in espansione e contiene una
quantità sufficiente di materia
Il viaggio nel tempo è impossibile
allora
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la relatività generale richiede che
lo spazio e il tempo abbiano fine
in un punto del passato!

le pieghe del tempo
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a. pagliaro (16.03.05)
Purtroppo però…
Nessuna delle tre condizioni
elencate è ovvia!

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a. pagliaro (16.03.05)
Se ciò non bastasse…
Abbiamo fin qui parlato del tempo con fare
disinvolto assumendo il suo significato privo di
ambiguità.
Purtroppo ciò non è così ovvio. Anzi…
Nulla richiede che il concetto di tempo proprio si
applichi all’universo nella sua totalità.
Qual è, se c’è, il tempo cosmico fondamentale?

le pieghe del tempo
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a. pagliaro (16.03.05)
Il tempo cosmico
Viaggiamo a ritroso fino al big bang.
Come misuriamo il tempo?
Un orologio funzionerebbe per poco tempo, il nucleo atomico a un certo punto si
disgrega, ogni cosa si frantuma più ci avviciniamo al big bang.
Forse si può misurare con la curvatura dello spazio, ma questo orologio misurerebbe un
tempo infinito durante un tempo finito del convenzionale tempo proprio.
Il rischio è quello di creare un nuovo paradosso di Zenone.

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a. pagliaro (16.03.05)
Il tempo quantistico
Il significato del tempo crea enigmi cosmologici
fondamentali. Se poi si cerca di creare una
cosmologia quantistica, ne segue che è molto
difficile capire come inserirvi il concetto di
tempo.
In breve, il problema del tempo nella cosmologia
quantistica rimane, attualmente, un mistero.
Il tempo potrebbe … anche non esistere!

le pieghe del tempo
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a. pagliaro (16.03.05)
Una provocazione?
«Per noi, fisici di fede, la separazione tra
passato, presente e futuro ha solo il
significato di un'illusione, per quanto
tenace» (A. Einstein)
Secondo Julian Barbour, la fisica deve essere rifondata basandosi sull'idea che
il mutamento misura il tempo e non viceversa: il tempo non è una misura del
mutamento.
A suo parere le equazioni di Einstein non descrivono la geometria di uno spazio-tempo a
quattro dimensioni, bensì l'evoluzione di spazi tridimensionali, fissati in una dimensione
del tutto atemporale. Dunque, deve esistere qualcosa di statico che ci fornisce
costantemente l'illusione del mutamento. Una terra di innumerevoli Adesso, battezzata
Platonia, i quali ci forniscono la sensazione illusoria del passato e del futuro, della storia e
del mutamento. Persino dell'identità personale. Gli Adesso (simili a monadi leibniziane)
non possono essere inseriti nella visione tradizionale di un prima e di un dopo presenti in
un tempo oggettivo o assoluto. Oggettivi e reali sono invece proprio gli Adesso.

le pieghe del tempo
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a. pagliaro (16.03.05)
E ancora…
Una scienza che si rispetti deve trovare una causa
per ogni evento (legge di David Hume)
Qual è la causa del big bang?
Ciò che può essere detto si può
dire chiaramente; e su ciò di cui
non si può parlare, si deve tacere
L. Wittgenstein