Il T empo che ci tocca Gianmario Gerardi Liceo Classico “Cesare Arici” - Brescia
La P ercezi o ne Il Prima e il Dopo Orologi naturali Invecchiare Evolvere Tempo Assoluto Esiste realmente un Tempo Assoluto ? O si tratta solo di un’illusione legata alle Trasformazioni?
Il P rima e il d o po… … Il prest o e il T ardi
nord sud est ovest italia O rologi Naturali
I nvecchiare… Una forma di Tempo Assoluto però esiste! È l’implacabile Freccia del Tempo
Il Tempo è svincolato ? … Ed E v o lvere
I nvecchiare… o E v o lvere O meglio: Tutto si Trasforma FRECCIA DEL TEMPO significa: “Difficile tornare indietro!” “Niente può essere mai uguale all’istante appena trascorso” La domanda è: qual è la velocità dell’orologio?
T empo trascorso… Il Tempo che stiamo vivendo non sarebbe altro che il processo di Raffreddamento del Big Bang La domanda è: qual è la velocità dell’orologio?
Tempo zero Nessuna ipotesi, probabilmente il nulla: non esistono materia spazio (il vuoto) e tempo Era di Plank Deboli ipotesi sull’Universo definito SINGOLARITÀ: materia e energia sono addensate in un punto grande come un atomo (teoria delle stringhe) s BIG BANG Inizia la creazione della materia e quindi dello spazio e del tempo Dimensioni infinitesimali K (teoria della superforza) Espansione svincolata dal tempo Il Tempo che stiamo vivendo è nato con il Big Bang!
~10 -6 s (I° s) PARTICELLE ELEMENTARI COLLISIONI E DISAVANZO DI MATERIA Formazione delle prime particelle elementari e particelle esotiche: elettroni e positroni, quark, antiquark, neutrini e antineutrini le collisioni tra materia e antimateria trasformano la massa in energia (ANNICHILAZIONE della materia) i fotoni prodotti generano nuove particelle di materia (quark e antiquark) complessivamente però la materia prodotta supera quantitativamente l’energia prodotta a questo disavanzo segue una forte espansione di volte, a velocità elevatissime (INFLAZIONE) quark elettroni _ + positroni neutrini
~10 -2 s (I° cs) PARTICELLE NUCLEARI FUSIONI E DECADIMENTI K Ammasso di radiazioni e materia dispersa in particelle elementari Cominciano a formarsi i primi protoni e neutroni per unione di quark, positroni e neutrini Protoni e neutroni si formano e si disintegrano continuamente Si scontrano e decadono in radiazioni, elettroni e positroni e si trasformano gli uni negli altri L’espansione è sempre rapida ma si va riducendo La temperatura continua a diminuire N P + + - + P + N + + + ~10 -1 s (dopo 0,11 sec) DISAVANZO DI PROTONI I protoni formatisi sono quasi il doppio dei neutroni
1° ANNO LUCE Dimensioni dell’universo pari a 1 anno luce K Densità pari a volte quella dell’acqua I protoni continuano a formarsi a sfavore dei neutroni Primi 3 minuti NUCLEOSINTESI 10 9 K (temperature paragonabili a quelle dei nuclei stellari attuali) Molti elettroni e positroni si annichilano a favore della formazione dei primi nuclei Si formano i primi nuclei di deuterio ed elio (NUCLEOSINTESI)
Dopo mezz’ora PLASMA DISAVANZO DI ELETTRONI La temperatura è scesa ulteriormente I positroni sono tutti annichilati Il numero di elettroni superstiti alle annichilazioni è circa pari al numero di protoni Nuclei, elettroni e energia formano una sorta di plasma Nebbia provocata dall’istantaneo riassorbimento dei fotoni prodotti (riassorbimento di energia elettromagnetica) 3x10 8 K Finta rappresentazione
Dopo anni TRASPARENZA PRIMI ATOMI Il raffreddamento ha raggiunto i 3000 K Si formano i primi atomi stabili con elettroni che si muovono intorno ai nuclei I fotoni liberati dagli atomi possono abbandonare il sistema e percorrere lunghi tratti di spazio Universo trasparente Interazioni tra materia e radiazione sempre meno frequenti La forza gravitazionale comincia ad esercitare degli effetti Si formano le prime nebulose di gas (ammassi di materia fredda)
Dopo 2-3 milioni di anni PROTOGALASSIE La forza gravitazionale induce i primi processi di condensazione della materia Si formano le prime protogalassie
E solo circa 4,5 miliardi di anni fa…
Negli Animali ? Talvolta esiste una curiosa correlazione con le dimensioni dell’animale oppure con il ritmo cardiaco
La domanda è: qual è la velocità dell’orologio?
A ssoluto o R elativ o ? La realtà del Cosmo ci costringe ad escludere un Tempo Assoluto filosofico al di fuori dell’Universo, e oggi ci obbliga a considerarlo in ogni caso Relativo “Il Tempo è un’illusione, solo molto ostinata.” A. Einstein
R elativo, senza dubbio! Relativo al moto di qualunque oggetto La vera costante non è il Tempo, ma la V elocità della Luce
L’ O rologio atomico… … è Relativo! “il secondo è la durata di periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini dell’atomo di cesio-133”
La Relatività Classica La Velocità della Luce è un’altra cosa…!
La V elocità della luce è pari a Km/s Linea che mostra la velocità della luce in un modello in scala. Dalla terra alla luna, km, circa 1,28 secondi considerando la distanza media centro terra/centro luna e ha un problema: non rispetta la R elatività galileiana
Addì O, relat i vità g alileiana…! Se n’erano già accorti Michelson e Morley, nel lontano 1887, Con un interferometro La luce, indifferente a qualunque sistema relativo inerziale, non produceva mai bande di interferenza.
1905: Addì O, relat i vità g ali L eiana…!
La V elocità della L uce km/s km/s “…il tempo che osserviamo subisce l’effetto dei moti relativi… km/s “…Cos’è più accettabile: che la luce viaggi a velocità imprevedibile, o che il tempo non sia oggettivo?...”
La V elocità della L uce km/s km/s “…il tempo che osserviamo subisce l’effetto dei moti relativi… “…Cos’è più accettabile: che la luce viaggi a velocità imprevedibile, o che il tempo non sia oggettivo?...” RED-shift prodotto dalla recessione delle galassie ~70Km/sMpsc
Effetto D oppler: Creste d’onda s O nora
Red- S hift: Creste sp A zio-tempo rali!
Le prove?
L e prove? Muoni e altri segnali “sempregiovani”
L a deformazione del temp O “…Il tempo si direbbe piuttosto un effetto del RALLENTAMENTO…” …il tempo e’ nato col BIG BANG. La luce NON HA TEMPO.” Legge della RELATIVITà SPECIALE
Il tempo è solo una fun Z ione “…Se vogliamo conservare l’assunto che la velocità della luce è costante, allora…” “…ciò che ci separa dalla velocità della luce È una accelerazione (negativa)… ma anche la gravità produce moti di accelerazione…”
L’ A scensore “…il principio di equivalenza di einstein…” La legge della RELATIVITà GENERALE “…La gravità dipende anche dal raggio…” Il raggio di Schwarzschild
Lo S pazio- tempo
… T empo scaduto? ò …
Il T empo è denaro? La Qualità del Tempo …
T empo Vissuto… L’Italia medievale vanta un curioso patrimonio: l’Orologio Italico (o Romano) Era tarato sui movimenti equinoziali del Sole e sincronizzato con l’Alba e il Tramonto di tutto l’anno.
T empo Vissuto…
Le Abbazie medievali erano “Orientate”: i muri venivano eretti in modo da essere in armonia con i ritmi solari. Nord Est Ovest Sud
T empo Presente… ò
Q ui ed Ora…
I l Presente è un Dono
F ermare il Tempo…
T empo Biblico… T empi del R egno Il Tempo dell’Attesa Il Tempo dei Segni Il Tempo della Rivelazione Il Tempo del Regno
T empo nostro… Ci sono cose e persone che attendono solo noi… Il Tempo della Preghiera Il Tempo del Dono Il Tempo del Sacrificio Supremo
V ivere il Tempo… C ondividere… O rivelare all’altro il senso Di una Gioia di un Dolore di una Ricerca La Ricerca di Noi e del Nostro Posto nel Mondo
T empo Dell’ A more… T empi del C ompimento Il Tempo dell’Attesa Il Tempo dei Segni Il Tempo della Rivelazione Il Tempo del Compimento
G razie