Siamo sicuri che esista la materia oscura?

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Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda ori0n » 19/10/2014, 18:01

Ciao, ho da fare una considerazione sulla materia oscura: perché gli scienziati hanno dato questa risposta affrettata al movimento di materia attorno alle galassie? Non può essere materia ordinaria che viene oscurata da polvere cosmica o da qualcos'altro? Oppure effettivamente vi sono altre leggi che governano quel mondo ancor più macroscopico? In effetti noi siamo abituati con la fisica classica agli oggetti "bene o male" della nostra mole, poi abbiamo visto con la quantistica che vi sono altre leggi per le particelle del mondo microscopico, ebbene non è possibile che vi sono leggi per oggetti ancora più grandi come galassie?

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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda loritonno » 19/10/2014, 18:34

Da quel che ne so la materia ordinaria osservata e scovata fin ora non ha una massa sufficientemente elevata per generare una gravità in grado di organizzare la materia nel modo in cui la osserviamo oggi, quindi per ovviare al problema è stato semplicemente appioppato un nome per indicare una cosa che non riusciamo a spiegare.
Vi sono varie teorie riguardanti a cosa sia la materia oscura, alcune affermano addirittura che sia materia di altri universi comunichi con il nostro solo attraverso la gravità che esercita, tuttavia sono solo teorie che non sono per nulla dimostrate
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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda ori0n » 19/10/2014, 19:06

dopotutto se anche ci fosse altra materia sarebbe un po strana che sia concnetrata in modo che tutte le stelle ruotassero con la stessa velocità non vi pare? come farebbe a distrubuirsi nei punti esatti affinché ruoti così?

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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda loritonno » 19/10/2014, 20:12

Come ci ribadisce il buon vecchio (ma non troppo :lol: ) Adrian nel suo ultimo video all'universo piace stare nella situazione con piú equilibrio possibile. È grazie all'interazione tra materia ordinaria ed oscura (e magari altri fattori sconosciuti) che vediamo il nostro universo così come è. Credo che non esistano certezze riguardanti al perché le stelle più esterne alle galassie ruotino alla stessa velocità di quelle interne, anche per questo motivo è stata ipotizzata l'esistenza di qualcos'altro (chiamata appunto materia oscura).
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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Adrian » 20/10/2014, 8:30

Inizialmente si pensava davvero che la materia oscura potesse essere fatta di un numero molto grande di stelle deboli, pianeti orfani, polvere, etc, ma con il progresso delle osservazioni e tecniche di simulazione, è diventato lampante che la massa della materia oscura è centinaia di volte più di quella della normale materia, per cui nemmeno esagerando con le stime riguardo a pianeti e stelle sarebbe possibile spiegare una simile massa.
Si è anche pensato poi che potessero essere neutrini, piccolissime particelle che però interagiscono pochissimo elettromagneticamente. Ma anche in quel caso, è venuto fuori non esiste alcun modo perché dopo il Big Bang siano nati così tanti neutrini da spiegare anche la materia oscura.

Poi è stata presa in considerazione l'idea che la teoria della gravità necessiti di modifiche per quanto riguarda le galassie ed i corpi molto molto grandi. Queste teorie vengono chiamate MOND. Ma anche in questo caso, non è mai stata trovata una teoria che funzionasse nello spiegare sia il modo di interagire di massicce galassie, che il motivo per cui la materia oscura iniziava ad accumularsi anche quando ancora non c'erano stelle.

Se pensi a leggi gravitazionali modificate, hai il problema della nascita della struttura su larga scala dell'universo, quella fata come una lunga rete. Perché le prime stelle e galassie si sono formate in quei punti e non in altri. La risposta è dovuta a fluttuazioni quantistiche che hanno portato a maggiori cumuli di materia oscura e intorno alla gravità di questa si sono formate le stelle. Ma con le MOND tutto questo è da buttare fuori dalla finestra, come anche la teoria della gravità normale e persino la Relatività XD e non ha molto senso perché sappiamo con certezza che queste funzionano in tutti gli altri casi senza problema.
Inoltre, le MOND non spiegano nemmeno come mai la materia oscura si fa sentire anche su galassie molto piccole, come le galassie nane che orbitano intorno a galassie più grandi. In quei casi, le masse sono relativamente molto piccole e non dovrebbe esserci una legge speciale a riguardo.

La risposta che sembra più probabile e che si tratti di particelle molto massicce e molto debolmente interattive che non abbiamo ancora scoperto. Tra l'altro sarebbero anche possibili nel quadro delle attuali conoscenze del mondo delle particelle subatomiche (Modello Standard) e quindi sembra la soluzione più plausibile. Potrebbero essere nella quantità giusta, potrebbero essere state formate durante collisioni energetiche negli istanti del Big Bang, e non necessiterebbero di complicazioni come modifiche MOND.
:D ora il punto è riuscire a trovarle. E non è detto con certezza che avremmo gli strumenti in questa generazione per trovare i loro segni.
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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Feus9000 » 23/10/2014, 0:01

Una possibile prova dell'esistenza della materia oscura proviene dal bullet cluster, come ci aveva spiegato il nostro prof di Cosmologia. Ti linko la spiegazione, spero ti sia chiara:
http://www.quantizzando.org/2013/07/un- ... scura.html
Ci scusiamo per il disturbo
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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Quake88 » 07/06/2015, 23:43

Ciao! Secondo me hai fatto una domanda per niente banale, anzi..
Tra le varie ipotesi e congetture, che possono essere più o meno ragionevoli, ancora non si sa e probabilmente non lo sapremo ancora nel breve termine.

Io, personalmente, credo che sia originata in parte da un errore prospettico, in quanto noi viviamo nelle consuete tre dimensioni, ma secondo alcuni è plausibile ritenere che ve ne siano altre, che non siamo in grado di vedere: per renderti immediatamente l' idea, un ipotetico essere vivente che esiste solo su una dimensione (ad esempio la lunghezza) non ha un modo diretto di conoscere in maniera diretta ciò che concerne le altre dimensioni, come la larghezza, perché è "rinchiuso" in un sistema a una sola dimensione, ovvero è "cieco" verso le altre dimensioni, e tutti gli eventi che riguardano le altre dimensioni li vedrà proiettati nel suo mondo a una sola dimensione (e, con alta probabilità, dalla sua prospettiva tutti questi eventi appariranno strani, anomali e sballati).

Immagina una formica che viva solo su un filo sottile e possa muoversi solo avanti e indietro sopra di esso (anzi, "dentro" di esso), e non possa vedere nè conoscere in maniera diretta nulla tranne quello che è presente sul filo. Se giocasse a palla, e notasse che il moto della palla è influenzato da altre masse invisibili, non avrebbe altro modo che giustificare l' evento come una presenza di massa invisibile, che c' è ma non si vede (materia oscura).
Se tuttavia potesse uscire dal sistema a una dimensione, e scoprisse che in realtà vi sono altri fili accanto al suo, ciascuno con le proprie masse, potrebbe capire meglio la realtà che stava dietro al moto anomalo della palla con cui giocava nel suo filo, anche se non potrà spiegarlo del tutto perché mancano ancora alcuni elementi.
Immagina ora che tutti quei fili, avvolti, formino un foglio (una realtà a due dimensioni): ecco che potrà giustificare con più elementi tutta la massa che nel suo sistema a una dimensione mancava.
Ora immagina che quel foglio sia in realtà solo una fetta di un sistema a tre dimensioni, come un cubo di legno, e di potere estendere il ragionamento a X dimensioni: la povera formica, senza uscire dal filo, può solo pensare che ciò che "c' è ma non si vede" sia una sorta di materia oscura. In realtà, secondo questa ipotesi geometrica, la realtà è più complessa e siamo rinchiusi in una piccola parte del sistema complesso in cui viviamo, perciò siamo "ciechi" verso alcune realtà: geometricamente non possiamo vederle, in quanto facenti parte di un sotto-sistema.

A me non piace l' idea di inventare qualcosa sulla carta per sanare una mancanza di informazioni, quindi preferisco pensare che al momento, con le conoscenze attuali, siamo "ciechi" e nominiamo "materia oscura" ciò che fa parte di una realtà più complessa ma che non possiamo vedere.

Come potrebbe la formica, che vive solo sul suo filo, capire che in realtà è parte di un sistema geometrico di n dimensioni di cui il suo filo è solo una piccola parte, senza pensare di uscire fuori dal filo in cui vive? :-)

Un saluto!

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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Starcruiser » 08/06/2015, 6:59

Il problema è che noi siamo in grado di vederci anche da altre angolazioni.
Quella attuale usata dagli scienziati è la migliore angolazione. Se poi ne esistano altre, è posssibile, ma quali?

Concordo con te che guardando M31 la vedo dov'era e com'era un paio di miliardi di anni fa. Adesso è più vicina, più grande e luminosa, ma la luce ha una velocità finita ed occorrerà attendere ancora qualche miliardo d'anni per vederla com'è adesso.

Tuttavia, anche aggiornando la nostra visione all'oggi, la cosa non cambia. Nonostante la nostra capacità di guardare indietro nel tempo, ancora la genesi delle galassie è controversa, perché più ci spingiamo indietro nel tempo, più troviamo galassie bell'è fatte, mentre dovremmo vederle evolversi. Poi esiste un buco osservativo tra i quasar e le galassie più lontane nello spazio e nel tempo. Forse lì c'è qualcosa, ma occorrono strumenti ancora più potenti di quelli che abbiamo.

Infine, ti suggerisco un approccio più matematico che filosofico. La tua teoria può essere presa in considerazione che la supporti con la matematica, perché se c'è una cosa che ho imparato seguendo la scienza è che le leggi della natura si divertono a prendere i nostri "secondo me" e buttarli nel cestino della carta straccia. Cose che alla nostra mente paiono ovvieve sono contraddette dalla misurazione dei fenomeni.

La materia oscura ci pone "ai confini della scienza", ovvero è materia di studio. Un "work in progress" che nasce da dati osservativi che non trovano un riscontro matematico. "Stonano". Chiaramente la scienza non ha ancora una risposta sicura sulla cosa, ma bisogna ragionare sui dati, non sulle informazioni a contorno. Se i filosofi greci, invece di filosofeggiare sulle infomazioni a contorno, avessero preso delle misure dei moti planetari, ci saremmmo risparmiati i millenni di Aristotile e Tolomeo e forse Keplero oggi sarebbe ricordato come un bravo musicista.
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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Quake88 » 08/06/2015, 11:14

Ciao Starcruiser, qualcosa mi dice che non ci stiamo capendo xD

Qua parlo di dimensioni geometriche e mi dici "concordo con te guardando M31 la vedo dov'era e com'era un paio di miliardi di anni fa" (?), in un altro topic parlo di energia oscura e mi rispondi di materia oscura xD

Forse mi sono spiegato male, ma io qui non ho mai parlato di oggetti astronomici che ora appaiono come erano nel passato, nè era lì che volevo arrivare: ho fatto solo esempi geometrici, la "cecità" di cui parlo qui è prettamente geometrica, non temporale (se non sono chiari gli esempi che ho fatto, posso spiegarmi meglio).

Ho detto sì in un altro topic, come constatazione (e per fortuna son contento di non doverlo dimostrare :lol: ), che più si guarda lontano e più si guarda nel passato, ma era un topic completamente diverso, infatti lì si parla di energia oscura, qua invece si parla di materia oscura.

Qua parlavo di una questione dimensionale, e dato che ragionare in astratto su un mondo a quattro o più dimensioni non è intuitivo, ho fatto l' esempio a una dimensione (il filo), a due (il foglio) e a tre (il cubo), certo il tutto sarebbe scrivibile con delle formule (probabilmente non da me), ma proprio come se tu dicessi "eclissi" io non ti chiederei di darmi tutte le equazioni del moto del sole, della terra e della luna prima di farti dire "eclissi", io con un certo buon senso mi aspetto di non dover buttare giù equazioni se cito dei semplici esempi di sistemi a una, due o tre dimensioni :-)

Da lì a voler dimostrare qualcosa invece ne passa, non ho mai detto di voler dimostrare alcuna teoria.

Quindi pace e amore, faccio un passo indietro io, probabilmente ho detto qualcosa che è stato male interpretato, spesso non mi spiego bene, quindi se c' è qualsiasi cosa che non è chiara in qualche probabile castroneria che mi sono permesso di dire io sono qui :-)

Ciao!

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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Starcruiser » 08/06/2015, 12:50

Allora, torniamo alla domanda: siamo sicuri che esista la materia oscura?
E' l'unica spiegazione all'eccesso d'energia delle galassie ed alle lenti gravitazionali senza oggetti visibili a cui addossare la colpa.

La tua formica vede accadere qualcosa di strano, ma no non vediamo accadere nulla di strano, sono i nostri strumenti a rilevarlo, altrimenti non ce ne accorgeremmo mai. La presenza della massa oscura è stata scoperta analizzando fenomeni naturali con mezzi che in natura non abbiamo.
Pe dirla all'americana: è la migliore descrizione della realtà in nostro possesso. Studi ulteriori possono svelarci il mistero che si nasconde dietro a questa presenza. Per questo molti esperimenti saranno condotti in futuro. La scienza serve proprio a questo: svelare i misteri. Solo le religioni ti danno un pacchetto pre confezionato di idee sicure che fugano ogni dilemma.
Energia e materia oscura sono oggetto di studio. Si studiano con telescopi, rilevatori di onde elettromagnetiche, analisi degli effetti gravitazionali che al momento sono l'unico indizio di una presenza fisica concentrata. La prospettiva di cui parli è più filosofica mentre occorre partire da dati oggettivi.
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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Quake88 » 08/06/2015, 13:39

la materia oscura (...) E' l'unica spiegazione all'eccesso d'energia delle galassie ed alle lenti gravitazionali senza oggetti visibili a cui addossare la colpa.

Non è vero, non è l' unica (wiki). Inoltre, "se l'attuale teoria risultasse errata, si potrebbe non avere necessità di materia oscura, giacché l'ipotesi della sua esistenza deriva solo dalla violazione di un modello matematico e non da alcuna evidenza sperimentale certa". (wiki)

Inoltre, fyi, "La materia oscura non va confusa con la diversa ipotesi che va sotto il nome di energia oscura." (wiki)

La prospettiva di cui parli è più filosofica mentre occorre partire da dati oggettivi.


In altri post assumi che materia oscura ed energia oscura sono la stessa cosa, senza dimostrarlo, e chi non usa dati oggettivi sono io? :D
I dati oggettivi non sono tali nemmeno per la teoria al momento accreditata, quella della materia oscura: è il modello matematico che vogliamo costruire a giustificare i vari accorgimenti che ci infiliamo, in questo caso la materia oscura. Se cambiamo il modello, la materia oscura è oltre che inutile errata. :twisted:

Possiamo giocare a scacchi, e definirne tutte le regole, ma al di fuori del contesto del gioco dello scacchi, alcune regole perdono ogni senso: secondo me la materia oscura è una inutile regola di un gioco di scacchi a cui noi vogliamo giocare, io sto solo dicendo che non siamo costretti a giocare necessariamente a scacchi, potremmo usare la scacchiera e le pedine in una maniera diversa, senza che i fenomeni osservati cambino.

Ora torno in topic. Vi lascio a una riflessione: immaginate che un pacman bidimensionale viva in un mondo a due dimensioni, in un foglio di carta con spessore 0 (esso si muove in uno spazio piatto). Ora immaginate che in un punto esterno al foglio vi sia una biglia, che esercita una certa attrazione gravitazionale e interagisce dunque con le masse bidimensionali presenti nel foglio. Il pacman non vedrà mai la biglia, ma ne vedrà gli effetti, perché quando noterà un corpo nel foglio muoversi nei pressi della biglia, vedrà che il corpo è influenzato dalla presenza di una massa che non sa vedere nel suo "sistema bidimensionale".

Dato che non sono il primo che tira in ballo un universo a più di tre dimensioni (vedi la teoria delle stringhe), perché scartare l' ipotesi a priori che la materia oscura non sia semplicemente l' effetto di altre masse che ci sono in altre dimensioni spaziali oltre le nostre 3, ma che non possiamo geometricamente vedere a causa della nostra limitazione a 3 dimensioni?

Non posso buttare giù delle formule, nè però sto sforando nella filosofia! Chiedo solo un po' di elasticità mentale e di critica. Possiamo parlare del pendolo anche senza carta e penna, se riusciamo a immaginarlo, non prendiamoci troppo sul serio ragazzi.

Inventare qualcosa che c' è ma non si vede come la materia oscura è davvero più ragionevole rispetto a pensare che esista della massa situata in dimensioni spaziali extra? :P

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Re: Siamo sicuri che esista la materia oscura?

Messaggioda Starcruiser » 09/06/2015, 6:41

Starcruiser ha scritto:Per dirla all'americana: è la migliore descrizione della realtà in nostro possesso.


La migliore non significa l'unica.

Tuttavi,a se da una parte hai un modello matematico, vedi galassia, dall'altra hai un effeto fisico, vedi lente gravitazionale. Che tipo di prove devo portare a mio sostegno? O viceversa, che prove hai tu? Se la lente gravitazionale può essere l'effetto distorcente dovuto al contatto tra il nostro ed un altro universo, ti resta la rotazione della Via Lattea da spiegare. Forse hai ragione, sono due effetti diversi, ma ho una domanda: possibile che tutta questa gente che lavora tutta la vita su queste cose non si renda conto del madornale errore che stà commettendo? Se l'impianto matematico della rotazione della Via Lattea fosse sbagliato, ci sarebbero anche un mucchio di altre cose sbagliate che però, stranamente, danno origine a risulati veri e le lenti gravitazionali si comportano come se in un qualche punto del nostro universo vi sia una grande massa che distorce lo spaziotempo.

Quanto ai tuoi esempi, se il mio universo fosse bidimensionale, come può entrare in contatto con uno tridimensionale? Dovrebbero comunque essere fatti di sostanze diverse che potrebbero benissimo compenetrarsi senza produrre alcun effetto fisico rilevabile. Perché devono interagire? Perchè solo in modo macroscopico?

Infine io posso immaginare che l'espansione del nostro universo sia dovuta alla continua nascita di nuovi universi dovuti ai fenomeni quantistici, che tendono così a gonfiare il nostro. Bello, no? Posso sostenere questa tesi ma, se voglio che la comunità scientifica la prenda in considerazione, devo arricchire il concetto portando a sostegno la misurazione di fenomeni naturali, esperimenti di laboratorio ed una teoria che si basi su un modello matematico, altrimenti sarò sempre snobbato. In fin dei conti non posso dire: ho un idea, qualcuno me la sviluppa? Perchè la risposta sarebbe: l'idea è tua, sviluppatela. Noi stiamo sviluppando le nostre e siamo pagati per questo.

Questo è anche un limite, per questo l'esimio Einstein, per far accettare la relatività, dovette produre le prove naturali e di laboratorio, quindi un modello matematico, altrimenti la sua teoria sarebbe stata snobbata o scoperta da qualcun altro.
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