lezioni di astronomia liceo scientifico copernico 5 – la cosmologia bologna 5 maggio 2010 1
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Lezioni di Astronomia
Liceo Scientifico Copernico
5 – La Cosmologia
Bologna 5 maggio 20101
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I fatti :
- 1916: la Teoria della Relatività Generale
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- 22 maggio 1919: prima conferma sperimentale della teoria di Einstein.
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London News 22 november 1919London News 22 november 1919
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- 1922 Alexander Friedmann : tre possibili modelli non statici per l’universo
Einstein non trova soluzioni statiche per l’universo e introduce nelle sue equazioni una costante ad hoc.
(1888-1925)5
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- 1927 George Lemaitre, sulla base dei dati di Hubble ipotizza che l’universo sia in espansione e che si sia originato da un atomo primitivo
- 1929 Hubble mostra che le galassie si allontanano con velocità proporzionale alladistanza.
dH V 0
(1894-1966)
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V= 1 milione anni luce/100 milioni anni =0.01 anni luce/anno= 3000 km/s
V= 2 milioni anni luce/100 milioni anni =0.02 anni luce/anno= 6000 km/s
kmla 121046.9.. 1
sa 7103 1
dH V 0 113
60 .)(a.lsec km 10310
3000H
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Lemaitre (1927)
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- 1930 Robertson e Walker ritrovano il risultato di Friedmann (e di Lemaitre). Le “metriche” possibili per l’universo sonosolo 3 e dipendono dal contenuto in massa(ed energia) dell’universo
Quest’ultimo determina la storia dell’universo e la sua “geometria”
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qualunque sia la geometria la presenza di espansione fa supporre uno stato iniziale di elevata densità e temperatura
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E’ il Big Bang, l’atomo primordiale di Lemaitre
-1948 Gamow e collaboratori invocano il Big Bang per giustificare l’abbondanza osservata di He e predicono la radiazione di fondo.
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La ricombinazione dell’ idrogeno T 3000 Kt= 400 000 anni
La ricombinazione dell’ idrogeno T 3000 Kt= 400 000 anni
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-1964 Penzias e Wilson casualmente rilevano la radiazione di fondo (Nobel per la Fisica 1978)
E’ il trionfiodel Big Bang
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A sostegno della teoria del Big Bang
L’espansione dell’ Universo
L’abbondanza osservata di He, D e Li
La radiazione cosmica di fondo a 2.7 K
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-329 cmgr 10cr
-331 cmgr 10oss
gr 10 1.7 24pm-35 cm protoni 10cr
-3m protoni 10cr
L’universo è “aperto”
Quale futuro per l’universo ?
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La massa è solo quella che vediamo?
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Anche con la materia oscura, l’universo resta apertoÈ un problema ?
Sì
1998 26
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COBE1992
WMAP2008
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dH V 0
Se l’espansione decelera col tempo,H era più grande nelpassato (cresce conla distanza)
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1998, l’universo sta accelerando
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Possiamo esisteresiamo salvi!
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M è la densità dienergia di materia (visibile e oscura)
è la densità dienergia del vuoto
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Siamo granellinidi polvere originatida uno sparuto numero di stelle
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