martedì 1 novembre 2011

logica "S.E.M.M."

Partiamo dall’inizio che è anche la fine, la conclusione e, allo stesso tempo, il postulato della MT : la costruzione della logica "S.E.M.M.” : Spazio = Energia = Massa = Materia.

Il Big Bang rientra a tutti gli effetti nel modello standard e implica, nel suo sviluppo cosmogonico di espansione, i principi della meccanica quantistica. Le varie fasi di espansione e relativo raffreddamento, percorrono attraverso le rotture di simmetria la formazione iniziale di particelle come neutrini, elettroni e quark, per arrivare infine alla nucleosintesi. Quando Erwin Hubble scoprì che la distanza delle galassie più lontane è proporzionale al loro redshift, tale osservazione fu usata come prova del fatto che le galassie e gli ammassi hanno una velocità apparente di allontanamento rispetto ad un determinato punto di osservazione: tanto più sono lontane, tanto più è elevata la loro velocità apparente. Se la distanza fra gli ammassi di galassie sta aumentando oggi, ciò suggerisce che tutti gli oggetti spaziali fossero più vicini in passato;andando a ritroso nel tempo, densità e temperatura tendono a infinito e si arriva perciò a un istante in cui tali valori sono così elevati che le attuali teorie fisiche non sono più applicabili (ciò avvenne una piccolissima frazione di secondo dopo l'inizio del processo). Infatti, per esempio, alcune grandezze fisiche assumono valore infinito nell'istante iniziale.

La costruzione di acceleratori di particelle ha permesso di verificare il comportamento della materia in condizioni estreme tuttavia questi acceleratori non hanno la possibilità di esaminare a fondo i regimi di energia piu' elevati. Senza alcun dato sperimentale relativo alle condizioni fisiche associate ai primissimi istanti dell'espansione, la teoria del Big Bang non è adeguata per descrivere tale condizione iniziale, tuttavia essa fornisce un'ottima descrizione dell'evoluzione dell'universo da un determinato periodo di tempo in poi.

L'origine dello Spazio e del Tempo.

di Diego Tasselli (astrofisico) – Estratto.

Le recenti conferme astrofisiche, portano la storia dell’Universo ad iniziare circa 15 miliardi di anni fa.

Prima di questo avvenimento la materia non esisteva nella forma con cui noi la conosciamo e con la quale siamo abituati a interagire, ma si presentava sotto forma di energia pura. Non si può però dire nulla sullo stato dell’Universo prima del momento (o istante) iniziale, che gli astronomi e astrofisici chiamano T=0. Si suppone che in quell’istante tutto fosse condensato in un punto di dimensioni nulle e di energia infinita, la "singolarità", dove il concetto di tempo cronologico (come lo concepiamo noi) non aveva significato, perché il tempo stesso doveva nascere! La nostra comprensione dell’Universo infatti, arriva al tempo T=10^-43 secondi dopo il Big Bang, momento nel quale tutte le quattro forze fondamentali della natura, cioè gravità, forza nucleare forte, forza nucleare debole e forza elettromagnetica erano unificate. Questa condizione era resa possibile dall’elevatissima temperatura ivi presente. Alcuni miliardesimi di secondo dopo l’esplosione, le quattro forze si separano e la prima a staccarsi fu la gravità, a cui seguono tutte le altre. Si generano così le condizioni affinché inizino a formarsi le particelle elementari come i quark ed i fotoni, che sono i mattoni della materia ordinaria. In questo istante avviene quello che gli scienziati chiamano "inflazione", un processo fisico, che fa assumere all’Universo la dimensione di un centimetro in un miliardesimo di secondo; ciò equivale a dire a conti fatti, che l'Universo si espande ad una velocità maggiore di quella della luce. La teoria dell'Universo inflazionario, anche se difficile da verificare, è plausibile e viene in aiuto nella spiegazione di alcuni comportamenti e fatti inspiegabili del neonato universo, primo fra tutti il fatto che l'universo attuale (almeno quello che conosciamo noi) è formato da materia che è ciò che rimane del "brodo primordiale", cioè il miscuglio di materia ed antimateria, generatosi dopo l’esplosione. In teoria tali entità erano in quantità uguale e miliardi di volte superiore alla quantità della materia attuale superstite: materia ed antimanteria interagivano annichilendolsi e trasformavano la loro essenza in energia pura. La materia attuale potrebbe dunque essere il risultato di fenomeni prodotti dall'esistenza di "fluttuazioni" create dall'espanzione inflazionaria. Un millesimo di secondo dopo il Big Bang i quark si riuniscono tra loro in tripletti formando così i protoni e i neutroni. In quei momenti, (se fossimo stati presenti), non avremmo potuto vedere assolutamente nulla in quanto i fotoni, che sono i portatori dell’energia luminosa, interagivano con i protoni ed i neutroni che i quark avevano generato.

Dovranno passare circa 300.000 anni perchè la materia diventi stabile e si riunisca secondo schemi chimici elementari andando a formare due gas semplici: l’idrogeno e l’elio. I fotoni a questo punto non interagiscono più e vengono rilasciati con omogeneità in ogni parte dell’Universo sotto forma di radiazione elettromagnetica. Oggi questa radiazione viene chiamata "radiazione fossile" è omnidirezionale e assolutamente omogenea, infatti essa costituisce la prova più convincente a sostegno della teoria del Big Bang.

Da questo momento in poi abbiamo a che fare con una situazione più familiare e meglio rappresentabile.

Lo Spazio ed il Tempo si dilatano, le galassie che si sono sino a quel momento formate, iniziano ad allontanarsi tra di loro, si forma l’universo come noi oggi lo osserviamo.

Partiamo da quest’ultima affermazione : “ lo spazio e il tempo si dilatano”. L’analogia che spesso viene fatta è quella del “palloncino” che si gonfia, immaginando, pero’ che lo faccia in quattro dimensioni (comprendendo il tempo) anziché soltanto in tre. Non si tratta di un’esplosione, anche se si parla di Big Bang, ma, appunto, di un’espansione. Il palloncino si gonfia, ma senza strappi. E’ un “continuum” spazio temporale, come Einstein stesso pensava, nel quale la dimensione spazio e la dimensione tempo non sono nettamente distinguibili, tanto è vero che nel quadrivettore relativistico assieme alle componenti di “tipo spazio” esiste quella di “tipo tempo” : dx = cdt. Ogni “evento” è caratterizzato da tre componenti spaziali e una temporale. Senza spazio niente tempo e viceversa. Lo spazio quindi nasce con il BB e con la materia e successivamente si espande.

Ma in “cosa” si espande se lo spazio nasce con il BB ?Si espande nella materia e con la materia insieme alla quale è nato dal BB, il che significa che lo spazio è materia.

In fisica classica, con materia genericamente si indica qualsiasi cosa che abbia massa e occupi spazio o alternativamente la sostanza di cui gli oggetti fisici sono composti, escludendo l'energia dovuta al contributo dei campi delle forze.

Questa definizione, sufficiente per la fisica macroscopica (meccanica, termodinamica etc), non è più adatta per la moderna fisica atomica e subatomica, per cui lo spazio occupato da un oggetto è prevalentemente vuoto, e l'energia è equivalente alla massa (E=mc^2). Si può invece adottare la definizione che la materia è costituita da una certa classe delle più piccole, fondamentali entità fisicamente rilevabili: queste particelle sono dette fermioni e seguono il principio di esclusione di Pauli che stabilisce che non più di due fermioni possono esistere nello stesso stato quantistico. A causa di questo principio, le particelle che compongono la materia non sono tutte nello stato di energia minima e quindi è possibile creare strutture stabili di assemblati di fermioni.

Particelle della classe complementare, i bosoni, costituiscono invece i campi ; essi possono quindi essere considerati gli agenti che operano gli assemblaggi dei fermioni o le loro modificazioni, interazioni e scambi di energia. Una metafora non del tutto corretta da un punto di vista fisico, ma efficace e intuitiva, vede i fermioni come i mattoncini che costituiscono la materia dell'universo, e i bosoni come le colle o i cementi che li tengono assieme in certi modi per costituire la realtà fisica.

Dunque tutto ciò che occupa spazio e ha massa è conosciuto come materia. In fisica, non c'è un largo consenso per una comune definizione di materia, in parte perché la nozione di "occupare spazio" è mal definita e inconsistente nel quadro della meccanica quantistica. I fisici non definiscono con precisione cosa si deve intendere per materia, preferendo invece utilizzare e rivolgersi a concetti più specifici di massa, energia e particelle.

Secondo questa visione, non sono materia la luce (costituita da fotoni), i gravitoni e i mesoni. Ciò nonostante hanno tutti energia per cui (in accordo con l'equivalenza relativistica massa-energia) hanno anche massa. Dunque Massa = Energia, ma Massa = Materia, dunque Massa = Materia = Energia e, per quello che si è detto a proposito dello spazio : S=E=M=M.

E il tempo ? Il tempo di per se non esiste, come suggeriscono gli esperimenti “entanglement” condotti da Alain Aspect nel 1982 su fotoni polarizzati. Si tratta di una “categoria” del pensiero umano. In assenza di materia, come lo spazio, anche il tempo non esiste. Assieme allo spazio e alla materia è nato con il BB e, quindi, per la logica S.E.M.M. è esso stesso spazio e materia. La dimensione dell’eterno, come sostiene Emanuele Severino riprendendo il pensiero eleatico, è già presente ed è l’unica realtà esistente.

Stefano Gusman.

"S.E.M.M." logic

Let’s start from the beginning that is the end, the conclusion and at the same time, the postulate of MT: the construction of “S.E.M.M.” logic : Space = Energy = Mass = Matter.
The Big Bang falls in all respects in the Standard Model and implies, in its cosmological expansion development, the principles of quantum mechanics. The various stages of its expansion and cooling, traverse through the broken symmetry of the initial formation of particles such as neutrinos, electrons and quarks, and finally to the nucleosynthesis.
When Edwin Hubble discovered that the distance of distant galaxies is proportional to their redshifts, this observation was used as evidence that galaxies and clusters have an apparent velocity of removal for a given point of observation: more distant they are,higher their apparent speed. If the distance between galaxies clusters is increasing today, this matter suggests that all space objects were closer in the past and going back in time, temperature and density tend to infinity and so we arrive at a moment when these values
​​are so higher than the current physical theories are no longer applicable (this was a very small fraction of a second after the beginning of the process). In fact, for example, some physical quantities at the initial take infinite value.
The construction of particle accelerators has allowed us to verify the behavior of matter under extreme conditions, but these accelerators haven’t the opportunity to examine in depth the system of higher energies. Without any experimental data on the physical conditions associated with the earliest moments of the expansion, the Big Bang theory is not adeguate to describe the initial condition, nevertheless it provides an excellent description of the evolution of the universe from a certain period of time then.

The origin of Space and Time.

Diego Tasselli (astrophysicist) - Abstract.

Recent astrophysics confirmations carry the history of the universe to begin about 15 billion years ago.
Before this event matter does not exist in the way that we know and with which we are accustomed to interact, but it was in the form of pure energy. But you can not say anything about the state of the universe before the initial moment (or istant) called by astronomers and astrophysicists T = 0. It is supposed that at that moment everything was condensed into a point of zero size and infinite energy, the "singularity", where the concept of chronological time (as we conceive it) had no meaning, because time itself was born! Our understanding of the universe in fact, comes at time T = 10^-43 seconds after the Big Bang, at which time all four fundamental forces of nature, that are, gravity, strong nuclear, weak nuclear force and electromagnetic force were unified. This condition was made possible by the very high temperature therein. A few billionths of a second after the explosion, the four forces separate and the first to come off was gravity, followed by all others. This creates the conditions to begin to form elementary particles like quarks and photons, which are the building blocks of ordinary matter. This moment is what scientists call "inflation", a physical process in which the size of Universe take a centimeter in a billionth of a second, that is to say on balance that universe expand faster than speed of light. The inflationary universe theory, although difficult to verify, it is plausible and is in aid in the explanation of some unexplained behavior and facts of the infant universe, first and foremost the fact that the universe today (at least what we know) is formed from matter that is all that remains of the "primordial soup", the mixture of matter and antimatter generated in the wake of the explosion. In theory these entities were the same quantity and billions of times greater than the amount of present survivor matter: matter and anti matter interacted annihilating their essence and transformed into pure energy. Therefore actual matter could be the result of phenomena produced by the existence of "fluctuations" created in the inflationary expansion. A thousandth of a second after the Big Bang quarks gather together in triplets forming protons and neutrons. In those moments, (if we had been present), we could not see anything because the photons, which are the bearers of light energy, interacted with protons and neutrons that quarks generated.
It will take about 300,000 years for the matter to become stable and meets the second elementary chemical patterns going to make two simple gases: hydrogen and helium. The photons do not interact at this point and are released with more consistency throughout the universe in the form of electromagnetic radiation. Today, this radiation, called "fossil radiation", is omnidirectional and completely homogeneous, in fact it constitutes the most convincing evidence to support the Big Bang theory.
From now on we are dealing with a situation more familiar and better represented.
Space and time dilate, galaxies formed since to that time begin to move away the one from the other, it forms the universe as we observe it today.

Let's start with the last statement: "space and time dilate." The analogy is often made is the "balloon" that swells, imagining do it in four dimensions (including time) instead of only three. This is not an explosion, even if it is called Big Bang, but just an expansion. The balloon is inflated, but without tears. It’s a “continuum” temporal space, as Einstein thought, in which space and time dimensions are not clearly distinguishable, so much so that in the relativistic four-vector components along with the "type space" exists to "timelike" dx = cdt. Each "event" is characterized by three spatial and one temporal components. No time without space and vice versa. Space comes with BB and with matter and then expands.

But "in what" is expanded if the space was created with BB?
It expands into matter and with matter with which it was born from the BB, that means that space is matter.

In classical physics matter generically means anything that has mass and occupies space, or alternatively the substance of which physical objects are composed, excluding energy due to the contribution of the force fields.
This definition, sufficient for macroscopic physics (mechanics, thermodynamics, etc.), is no longer suitable for modern atomic and subatomic physics, for which the space occupied by an object is mostly empty, and the energy is equivalent to mass (E = mc^2). You can, however, adopt the definition that matter is made up of a certain class of smaller, physically detectable fundamental entities: these particles are called fermions and follow the Pauli exclusion principle, which states that no more than two fermions can exist in the same quantum state. Because of this principle, the particles that compose matter are not all in the state of minimum energy and then you can create stable structures of assembled fermions.
Additional class of particles, bosons, constitute the fields ; so they can be considered agents operating assemblies of fermions or their modifications, interactions and exchanges of energy. A metaphor, not entirely correct from a physical point of view, but powerful and intuitive, sees the fermions as the bricks that make up the universe's matter, and bosons as glues or cements that hold them together in some ways to constitute physical reality.
So anything that occupies space and has mass is known as matter. In physics, there isn’t a broad consensus for a common definition of matter, in part because the notion of "taking up space" is poorly defined and inconsistent in the context of quantum mechanics. Physicists do not define clearly what is meant by matter, preferring instead to use and refer to more specific concepts of mass, energy and particles.
According to this view, no matter the light (consisting photons), the gravitons and mesons. Yet all have energy for which (according to the relativistic mass-energy equivalence) also have mass. So Mass = Energy, but Mass = Matter, then Mass = Matter = Energy and, for what has been said about space : S=E=M=M.

And time? Time itself does not exist, as suggested by experiments "entanglement" conducted by Alain Aspect in 1982 with polarized photons. It is a "category" of human thought. In the absence of matter, such as space, time does not exist. It is born from BB with a space and matter and, therefore, for “S.E.M.M. logic” is matter and space itself.

The size of the eternal, as claimed by Emanuele Severino recovering Eleatic thought, is already present and is the only existing reality.

Stefano Gusman.