galileo i la cosmologia moderna
DESCRIPTION
Galileo i la Cosmologia Moderna. Emili Elizalde Institut de Ciències de l’Espai (ICE/CSIC) Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) Residència CSIC, Barcelona, 29 d’Octubre de 2009. Context : volem comprendre …. La Terra 4 elements , àtom - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/1.jpg)
Galileo Galileo i la i la
Cosmologia Cosmologia Moderna Moderna
Emili ElizaldeEmili Elizalde
Institut de Ciències de l’Espai (ICE/CSIC)Institut de Ciències de l’Espai (ICE/CSIC)Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Residència CSIC, Barcelona, 29 d’Octubre de 2009Residència CSIC, Barcelona, 29 d’Octubre de 2009
![Page 2: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/2.jpg)
Context: volem Context: volem comprendre … comprendre …
• La TerraLa Terra
4 elements, àtom4 elements, àtom
• El Sistema Solar, La Via Làctia El Sistema Solar, La Via Làctia
Copèrnic, Copèrnic, GalileoGalileo, Newton, Newton
• L’origen de la Vida, la seva EvolucióL’origen de la Vida, la seva Evolució
DarwinDarwin
• L’origen de la InteligènciaL’origen de la Inteligència
Lucy, Olduvai gorge, LeakeyLucy, Olduvai gorge, Leakey
• L’origen de l’Univers, … el seu final L’origen de l’Univers, … el seu final
![Page 3: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/3.jpg)
EratòstenesEratòstenes ( (Ἐρατοσθένης) Ἐρατοσθένης) Cirene, , 276 aC - - Alexandria, , 194 aC
360º/7,2º= 50 x800 Km = 40.000 Km
![Page 4: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/4.jpg)
El Projecte EratòstenesEl Projecte Eratòstenes
![Page 5: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/5.jpg)
Galileo Galilei
(Pisa, 15 febraio 1564- Firenze, 8 genaio 1642)
Astrònom, filòsof, matemàtic i físic,estretament relacionat amb la revolució científica
*Albert Einstein: “Galileo és el pare de la ciència moderna”
*Stephen Hawking: “Galileo és pro-bablement, més que ningú altre, el màxim responsable del naixement de la ciència moderna”*Pius XII (1939, discurs a la Acadèmia Pontif. de les
Ciències):“Galileo fou l’heroi més agosarat de la recerca científica, sense por a lo preestablert, ni al risc del seu camí, sense cap temor a destruir monuments…”
![Page 6: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/6.jpg)
History of Science Collections, University of
Oklahoma
![Page 7: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/7.jpg)
Zeno d’Elea: paradoxa d’Aquiles i la tortuga
![Page 8: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/8.jpg)
1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + . . .= 1
?
![Page 9: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/9.jpg)
1/2 +1/4 + 1/8 + 1/16 + … = x
1+ 1/2 +1/4 + 1/8 + 1/16 + … = 2x1 + x = 2x X = 1
1 – 1 +1 – 1 + 1 – 1 + … = y
1 – (1 – 1 + 1 – 1 + 1 – 1 + … ) = y
1 - y = y 1 = 2yy = 1/2
![Page 10: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/10.jpg)
Com és de gran Com és de gran l’Univers ?l’Univers ?
• Maqueta, model a escalaMaqueta, model a escala
** 1mm = mil anys 1mm = mil anys
** Bíblia: Bíblia: Ussher -4004 Ussher -4004 (6013 anys) 6mm(6013 anys) 6mm
** UniversUnivers = dist UAB-entrada BCN = dist UAB-entrada BCN 13.7 13.7 Km Km
** 100 anys 100 anys = gruix d'un cabell= gruix d'un cabell
** inici vida pluricel.lular artròpods <Càmbric inici vida pluricel.lular artròpods <Càmbric 450: Edicara 570Manys: 570m450: Edicara 570Manys: 570m
• Escala realEscala real
Terra-Lluna = 1 sec !!Terra-Lluna = 1 sec !!
![Page 11: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/11.jpg)
Quína forma té l’Univers Quína forma té l’Univers ??
• Model senzill (2D)Model senzill (2D)
** Homogeni, isotrop, Homogeni, isotrop, radi=temps (4a dim!)radi=temps (4a dim!)
** cucs plans, cucs plans, superfície globus superfície globus →→
** tensió = atracció gravetat, tensió = atracció gravetat, va disminuïntva disminuïnt
llei gravitació universal d’I Newtonllei gravitació universal d’I Newton
• TopologiaTopologia
** Passar a Passar a 3+1 dim: 3+1 dim: superf esfer 3D superf esfer 3D SS33
** Univers esfèric? finit o infinit? Univers esfèric? finit o infinit?
** Mapes observacions: fins fa poc bidimensio Mapes observacions: fins fa poc bidimensio
** 1986 primer 1986 primer 3D 3D llesca: llesca: “A slice of the “A slice of the Universe”Universe”
![Page 12: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/12.jpg)
L’Univers
Model: • Superfície (2 dimensions, ‘globus goma’)• Res a dins, res per fora; no hi ha un ‘centre’• El ‘globus’ s’expandeix …acceleradament!• El radi del globus és el temps ←• Tot objecte al voltant nostre s’allunya (redshift)
![Page 13: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/13.jpg)
r
![Page 14: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/16.jpg)
La FísicaLa FísicaIsaac NewtonIsaac Newton Albert EinsteinAlbert Einstein
2mcE
kmrtot
TcGgRgR
42
1 8
2r
MmGF
![Page 17: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/17.jpg)
L’Univers Físic L’Univers Físic Einstein: estacionariEinstein: estacionari
** gravetat un problema!! gravetat un problema!! cc cc λλ
** Einst’s eqs: Einst’s eqs: podia haver predit l’expan!podia haver predit l’expan! Expansió: Expansió: Hubble et al 1923-29 Hubble et al 1923-29
(Keeler, Slipher, Campbell, 1918)(Keeler, Slipher, Campbell, 1918)
** efecte Doppler llum efecte Doppler llum
** enrera Big Bang: enrera Big Bang: Penzias-Wilson ’65 Penzias-Wilson ’65
CMB, COBE, WMAP, PLANCKCMB, COBE, WMAP, PLANCK Problemes Big Bang: Problemes Big Bang: inflacióinflació Guth 1982 Guth 1982 1997 expansió accelerada: 1997 expansió accelerada: neces força!neces força!
** Què accelera l'Univ? Què accelera l'Univ? Energia foscaEnergia fosca
![Page 18: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/19.jpg)
Física de la creació de Física de la creació de ’Univers ’Univers • Grans Revolucions Científiques Grans Revolucions Científiques
** MQ, RG, principi incompletitut Gödel MQ, RG, principi incompletitut Gödel
** Física Clàssica vs Física Quàntica Cordes Física Clàssica vs Física Quàntica Cordes TOETOE
** Newton, poma, lleis, terra Newton, poma, lleis, terra llei universalllei universal
** RG: RG: massamassa pessantpessant (gravetat) = (gravetat) = massamassa inertinert
• Equacions matemàtiques Equacions matemàtiques sinfonies sinfonies
Inici univers inflació: 10Inici univers inflació: 10-24 -24 cm (10cm (10^-11 ^-11 dim protó)dim protó)
Expansió en 25 ord mag (10Expansió en 25 ord mag (107575 volum) volum) pèsol pèsol
Expansió durà 10Expansió durà 10-34 -34 s s pèsol → Via Làctiapèsol → Via Làctia
• Inflació paradigme, no teoria: Inflació paradigme, no teoria: molts modelsmolts models
• 1973 Ed Tryon 1973 Ed Tryon “is the U a vacuum fluctuation?” “is the U a vacuum fluctuation?”
![Page 20: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/20.jpg)
Com s’ha pogut originar Com s’ha pogut originar l’Univers ?l’Univers ?• Miracle de la fisica n.1: Miracle de la fisica n.1: la gravetat pot ser la gravetat pot ser
repulsiva repulsiva energia pot camp escalar → energia pot camp escalar →
pressio negativa → grav repulsivapressio negativa → grav repulsiva
• Miracle de la fisica n.2:Miracle de la fisica n.2: el camp gravitatori té el camp gravitatori té energia energia negativanegativa
** Energia de la matèria positiva: Energia de la matèria positiva: Energia total 0Energia total 0
• ” ” A free lunch!”A free lunch!”
• Hawking-Turok instantó: Hawking-Turok instantó: ”una espècie ”una espècie d'espurna que dispara la inflació en una sopa d'espurna que dispara la inflació en una sopa primigènia de gravetat, espai, temps i matèria”primigènia de gravetat, espai, temps i matèria”
• Reproducció dels universos: Reproducció dels universos: Multiversos …Multiversos …
![Page 21: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/21.jpg)
Treballs recentsTreballs recents•Moltes variants d’Inflació (A. Guth, A. Moltes variants d’Inflació (A. Guth, A.
Linde, P. Steinhard, …)Linde, P. Steinhard, …)
•Les Teories de Cordes i Branes, M, TOELes Teories de Cordes i Branes, M, TOE
amb 10amb 10500500 o 10 o 1010001000 possibilitats pel buit! possibilitats pel buit!
•L’Energia del Buit Quàntic (H. Casimir)L’Energia del Buit Quàntic (H. Casimir)
Treball meu a Invest y Ciencia (Abril Treball meu a Invest y Ciencia (Abril 09)09)
•Models de gravetat modificada: Models de gravetat modificada:
teories f(R), Gauss-Bonnet, … teories f(R), Gauss-Bonnet, … (grup)(grup)
•Dades d’observacions cosmològiques !Dades d’observacions cosmològiques !
![Page 22: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/22.jpg)
La comprensió de La comprensió de l’Universl’Univers• Presocràtics:Presocràtics: substància, nombre, potència, substància, nombre, potència,
infinit, moviment, ésser, àtom, espai, temps, ...infinit, moviment, ésser, àtom, espai, temps, ...
• Escola Pitagòrica:Escola Pitagòrica: “totes les coses són “totes les coses són nombres”nombres”
• Galileo:Galileo: “ “Il libro della natura è scritto in lingua Il libro della natura è scritto in lingua matematicamatematica” (” (Il Saggiatore,1623)Il Saggiatore,1623)
• Emmanuel Kant:Emmanuel Kant: “el problema és fer intel·ligible “el problema és fer intel·ligible la idea mateixa d’un Univers intel·ligible”la idea mateixa d’un Univers intel·ligible”
• Albert Einstein:Albert Einstein: “el misteri etern de l’Univers és “el misteri etern de l’Univers és la seva comprensibilitat; el fet que l’Univers la seva comprensibilitat; el fet que l’Univers sigui comprensible és un miracle”sigui comprensible és un miracle”
• Eugene Wigner:Eugene Wigner: “la irraonable efectivitat de la “la irraonable efectivitat de la matemàtica en totes les ciències de la natura”matemàtica en totes les ciències de la natura”
![Page 23: Galileo i la Cosmologia Moderna](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062422/568134ea550346895d9c241a/html5/thumbnails/23.jpg)
Moltes gràciesMoltes gràcies
per la vostra atencióper la vostra atenció