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Vecchio 02-02-2008, 18.13.09   #1
katerpillar
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L'Universo Mantiene Sempre La stessa Temperatura: come ci riesce?

Questo è un grattacapo che accomuna tutti gli astrofisici, poiché non riescono a comprendere come faccia l'universo, pur essendo un processo termico che si dovrebbe estinguere, a mantenere inalterata la sua temperatura da miliardi di anni.
In teoria e in pratica non esiste nessuna legge conosciuta che potrebbe permettere questo fenomeno inspiegabile, eppure non si è abbassata nemmeno di un "nano Kelvin".
Secondo gli astrofisici e secondo la fisica, l'universo si dovrebbe comportare come il caminetto della nostra casa, ogni tanto gli va aggiunta della legna che, bruciando, genera energia. Purtroppo, dopo tanti anni le ricerche sono state abbandonate, lasciando inalterata la domanda.

Per documentarsi sui sistemi di rilevazione di temperatura, cliccare su Google: Chiedi a Ulisse le temperature più basse.

Saluti.
Giancarlo.
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Vecchio 03-02-2008, 15.22.09   #2
Giorgiosan
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Riferimento: L'Universo Mantiene Sempre La stessa Temperatura: come ci riesce?

Sparo un discorso che potrebbe essere considerato una baggianata...non so.

Se la temperatura dell'universo rimane costante si potrebbe supporre che, tendendo l'entropia ad aumentare in un sistema isolato,....l'universo non sia affatto un sistema isolato cioè chiuso ma aperto...
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Vecchio 03-02-2008, 18.02.21   #3
katerpillar
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Riferimento: L'Universo Mantiene Sempre La stessa Temperatura: come ci riesce?

Giorgiosan
Citazione:
Se la temperatura dell'universo rimane costante si potrebbe supporre che, tendendo l'entropia ad aumentare in un sistema isolato,....l'universo non sia affatto un sistema isolato cioè chiuso ma aperto...
katerpillar

L'entropia aumenta, infatti il corpo assorbe calore. Rimane il mistero da dove attingere-l'energia- poiché quella prodotta dall'attrito sembra che non sia assolutamente sufficiente a far mantenere a temperatura costante l'universo, sia esso aperto o chiuso. Così mi sembra che sia.

Saluti.
Giancarlo
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Vecchio 03-02-2008, 23.35.48   #4
Nefonos
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Riferimento: L'Universo Mantiene Sempre La stessa Temperatura: come ci riesce?

Ma avete idea di quel che state scrivendo? Al di sotto dei -273,15° Celsius o 0° Kelvin c'è l'annullamento della materia. Certo che la temperatura non scende al di sotto.Non è difficile pensare che al di sotto non possa scendere, ma anche se scendesse avverrebbe questo fenomeno di contrazione. E comunque non è costante la temperatura! C'è un numero considerevale di corpi dell'universo che emettono calore. Anche accenendo un fiammifero verrebbe alterata la temperatura dell'universo.
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Vecchio 03-02-2008, 23.47.31   #5
nexus6
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Riferimento: L'Universo Mantiene Sempre La stessa Temperatura: come ci riesce?

Citazione:
Originalmente inviato da katerpillar
Questo è un grattacapo che accomuna tutti gli astrofisici, poiché non riescono a comprendere come faccia l'universo, pur essendo un processo termico che si dovrebbe estinguere, a mantenere inalterata la sua temperatura da miliardi di anni.
In teoria e in pratica non esiste nessuna legge conosciuta che potrebbe permettere questo fenomeno inspiegabile, eppure non si è abbassata nemmeno di un "nano Kelvin".
Secondo gli astrofisici e secondo la fisica, l'universo si dovrebbe comportare come il caminetto della nostra casa, ogni tanto gli va aggiunta della legna che, bruciando, genera energia. Purtroppo, dopo tanti anni le ricerche sono state abbandonate, lasciando inalterata la domanda.

Per documentarsi sui sistemi di rilevazione di temperatura, cliccare su Google: Chiedi a Ulisse le temperature più basse.

Saluti.
Giancarlo.
Mi avete fatto venire in mente un racconto di Asimov di tanto, tanto tempo fa, “L’ultima domanda”, in cui ad un supercalcolatore si chiedeva, ripetutamente con il passare dei secoli e dei millenni, se era possibile diminuire in modo massiccio l’entropia dell’universo ovvero agire contro la “presunta” cosiddetta morte entropica dell’universo, uno dei tanti scenari ipotetici a cui il nostro universo potrebbe andare in contro secondo le attuali teorie.

Che “l’universo mantenga sempre la stessa temperatura” dovrebbe essere spiegato con dovizia di particolari che vuol dire, in primis cosa è la “temperatura dell’universo”, cioè dove sta l’ascella dell’universo affinché sia possibile piazzargli un bel termometro per almeno 5 minuti. Inoltre tale affermazione andrebbe pure corredata da fonti, poiché quei “miliardi” di anni (quanti?) non si sa da dove spuntino fuori: in effetti, si pensa che la temperatura dell’universo si sia via via andata abbassando nel corso della sua vita, almeno secondo “gli astrofisici e secondo la fisica”, cioè secondo le idee che vanno per la maggiore ovvero meglio confermate dalle osservazioni, almeno nell'utopia della Scienza Perfetta.

La morte entropica dell’universo, di cui mi pare stiate parlando, non ipotizza che l’universo assuma temperatura 0 K (Kelvin), ma che l’entropia di esso, considerato sistema isolato per definizione (cosa c’è fuori dall’universo, almeno da quello “fisico”, con cui potrebbe scambiare qualcosa?) raggiunga il massimo valore, visto non può diminuire, ovvero raggiunga l’equilibrio termodinamico ovvero temperatura pressoché uniforme: niente più energia utile, le stelle muoiono e non ne nascono di nuove, le galassie perciò si spengono, i buchi neri lentamente evaporano e tutto chiude bottega... tuttavia non ci preoccupiamo... l’entropia è talmente bassa e varia talmente poco su grande scala che chissà semmai sarà possibile raggiungere il “valore massimo”, non tenendo poi conto di tutti gli archibugi delle nuove arrembanti teorie che potrebbero mutare e non poco il panorama della cosmologia ovvero cosa sia questo nostro “universo” e che destino il buon Dio gli abbia riservato...

L’idea del caminetto è pittoresca... ma risulta fuorviante, in quanto nell’universo, da sistema isolato quale è, l’energia totale è costante, dunque la legna non è che venga presa da fuori e messa dentro, la legna è “già” dentro. Se poi si nega che l’universo sia un sistema isolato, magari solo “chiuso” (chiuso ed isolato non sono la stessa cosa), ovvero scambia energia, ma non materia con boh... “qualcosa fuori dall’universo”(-?-) che gliela fornisce... beh, allora anche la congettura della morte entropica inizia a fare acqua, poiché tra le sue ipotesi base vi è proprio quella che l’universo sia isolato. Comunque il “qualcosa fuori dall’universo” è un nonsenso per definizione; anche nella fantascienza, per quanto possa essere fantasiosa, l’ultimo ristorante è comunque ai confini dell’universo... ... bah, poi i multiversi sono ancora un’altra storia...

Insomma o è un “caminetto” (ovvero sistema non isolato) oppure, come dici, è un processo “destinato a terminare”... queste due ipotesi, tra le tante(!), non vedo come possano coesistere insieme, come invece avviene nella tua breve introduzione che porta alla tua domanda, che spero d'aver compreso senza aver scritto troppe cavolate, nel qual caso mi scuso. Comunque non credo che le ricerche sulla temperatura dell’universo, ovvero essenzialmente sullo studio della radiazione cosmica di fondo, si siano arenate, anzi.

Vorrei leggere le fonti da cui hai prelevato queste notizie... e già ho scritto troppo... un nefasto contributo verso la prematura scomparsa del nostro amato universo, che Dio l’abbia in gloria...

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Vecchio 04-02-2008, 01.04.51   #6
katerpillar
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Nefonos
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Ma avete idea di quel che state scrivendo? Al di sotto dei -273,15° Celsius o 0° Kelvin c'è l'annullamento della materia. Certo che la temperatura non scende al di sotto.Non è difficile pensare che al di sotto non possa scendere, ma anche se scendesse avverrebbe questo fenomeno di contrazione. E comunque non è costante la temperatura! C'è un numero considerevale di corpi dell'universo che emettono calore. Anche accenendo un fiammifero verrebbe alterata la temperatura dell'universo.
katerpillar

Infatti: quello che ci domandavamo era proprio questo mistero: come fa l'universo, giacché in lui avviene un processo termico destinato ad abbassarsi, a non scendere sotto la fatidica temperatura dei - 273,15° Celsius. Non mi sembra, Nefonos, che la domanda sia poi tanto fuori luogo. Inoltre tu affermi che vi sono tanti corpi nell'universo che emettono calore, come ripeto quelli sono corpi che perdono calore in continuazione, per cui vi dovrebbero essere altri corpi (la legna per il caminetto), che dovrebbero andare a sostituire l'energia mancante. In ogni caso, la morte termica è uno dei possibili stati finali dell'Universo, nel quale non c'è energia libera per creare e sostenere lavoro o la vita. In termini fisici, l'Universo raggiunge il massimo dell'entropia.

Saluti.
Giancarlo.
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Vecchio 04-02-2008, 01.40.15   #7
katerpillar
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nexus6
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L’idea del caminetto è pittoresca... ma risulta fuorviante, in quanto nell’universo, da sistema isolato quale è, l’energia totale è costante, dunque la legna non è che venga presa da fuori e messa dentro, la legna è “già” dentro. Se poi si nega che l’universo sia un sistema isolato, magari solo “chiuso”
katerpillar

Punto 1°
Non credo che io sia informato più di quanto lo siano gli astrofisici, riguardo l'apertura, chiusura o isolamento dell'universo, ma l'affermazione che la legna non viene da fuori ma sta "già" dentro, è un'idea estremamente affascinante. Però credo che prima bisognerebbe spiegare che è il caldo che va sempre verso il freddo e mai il contrario, volendo affermare che non vi sono zone calde al difuori dell'universo a cui attingere (la legna).

Punto 2°
Riprendendo il discorso della legna all'interno dell'universo, che è poi la ricerca che gli astrofisici hanno abbandonato perché non riuscivano a venirne a capo, è possibile che vi sia un sistema, "creato" dalla materia stessa, che permetterebbe di trasformare in energia questa legna, affinché l'universo rimanga sempre alla stessa temperatura?

Punto 3°
Per altro, è chiaro che stiamo parlando della tempratura di fondo, come potremmo parlare della radiazione di fondo; ovvero: una volta che la temperatura, dopo il BigBang, si è stabilizata. Per quanto riguarda le fonti, è mia intenzione continuare questo 3D applicando il solo empirismo, che attingerà dove vorrà lui; perché se iniziamo a "spiattelare" formule, fonti ecc. che abbiamo visto cambiano continamente, alla fine ne usciremo stressati e senza aver avuto la soddisfazione di formulare nostre idee che: chissà che non possano essere idee originali.

In ogni modo ti invito a prendere in considerazione il punto 2°, per vedere se dal tuo empirismo si smuove qualcosa di originale....Senza impegno.

Saluti.
Giancarlo.
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Vecchio 04-02-2008, 12.45.41   #8
Nefonos
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Nefonos katerpillar

Infatti: quello che ci domandavamo era proprio questo mistero: come fa l'universo, giacché in lui avviene un processo termico destinato ad abbassarsi, a non scendere sotto la fatidica temperatura dei - 273,15° Celsius. Non mi sembra, Nefonos, che la domanda sia poi tanto fuori luogo. Inoltre tu affermi che vi sono tanti corpi nell'universo che emettono calore, come ripeto quelli sono corpi che perdono calore in continuazione, per cui vi dovrebbero essere altri corpi (la legna per il caminetto), che dovrebbero andare a sostituire l'energia mancante. In ogni caso, la morte termica è uno dei possibili stati finali dell'Universo, nel quale non c'è energia libera per creare e sostenere lavoro o la vita. In termini fisici, l'Universo raggiunge il massimo dell'entropia.

Saluti.
Giancarlo.


L'universo non è destinato ad avere un abbassamento di temperatura, se intendiamo parlare di entropia non potremo mai dire che questa porta a una temperatura più bassa, ma alla media della somma di temperature più elevate con quelle più basse. Inoltre raggiungere 0° Kelvin è impossibile se teniamo conto della fisica moderna e torno a riperete che raggiungendo questa temperatura o una ancora inferiore ci sarebbe la contrazione della materia, quindi si otterrebbe un corpo dal volume negativo. Come potresti in ogni caso misurare la temperatura di qualcosa che non ha neanche volume e che non è concepibile pur esistendo?
Citazione:
Originalmente inviato da katerpillar
Inoltre tu affermi che vi sono tanti corpi nell'universo che emettono calore, come ripeto quelli sono corpi che perdono calore in continuazione, per cui vi dovrebbero essere altri corpi (la legna per il caminetto), che dovrebbero andare a sostituire l'energia mancante.
Ma per quale motivo dovrebbero esserci altri corpi che andrebbero a sostituire l'energia mancante e poi mancante da dove?






spero che le immagine si siano caricate così renderò meglio l'idea di quel che sto dicendo.
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Vecchio 04-02-2008, 12.49.31   #9
nexus6
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Riferimento: L'Universo Mantiene Sempre La stessa Temperatura: come ci riesce?

Beh... lo faccio io, visto che credo non risponda nessuno, perché più interessati in questo forum alle frontiere che ai fondamenti... d’altronde fanno più spettacolo, non c’è che dire. Sempre ho pensato che prima di riflessioni fantasmagoriche sui viaggi interstellari, buchi bianchi, morti universali e velocità subluminali, sarebbe più utile partire dai fondamenti, dalle teorie che costituiscono la base della fisica, dalle definizioni... per esempio: come si definisce la “temperatura”? E quella dell’universo? (Lo sai?) Cosa si intende per “energia”? Cosa è una “grandezza limite”? Cosa si intende in fisica con “principio”, ipotesi, teoria? Perché è vero che il linguaggio comune è quello che sembra venga utilizzato in fisica, ma lo si fa in un modo rigoroso che volenti o nolenti ha portato a tutte le conoscenze ed i progressi che osserviamo anche mentre stiamo scrivendo su questo forum. Non so cosa tu intenda per “empirismo”, sto imparando a diffidare dalle persone che sovente utilizzano gli –ismi, poiché spesso nascondono la loro “ignoranza” dietro questi paroloni, grossi contenitori in cui tutti sono d’accordo, ma concordano sul nulla. Al tuo punto 1° risponderei: sei un astrofisico? E quale ricerca hanno “abbandonato” questi fantomatici astrofisici? Perché, non so, si può fantasticare su cosa siano per esempio i buchi neri, ma chi sa qualche cosa sui buchi neri sono gli astrofisici ed i fisici, fosse anche semplicemente per il fatto che è nel loro ambito che viene definito cosa sia un “buco nero” e che caratteristiche si ipotizza possa avere.

Se fosse per ciò che vedo, beh... non vedrei il perché debba esistere una temperatura inferiore limite, né d’altronde perché mai debba esistere una velocità limite... bah, assurdo, no? Introduco il concetto di “grandezze limite” poiché la tua domanda ora mi pare possa essere così riformulata: se si ipotizza che l’universo debba “spegnersi” lentamente ovvero la sua temperatura sia destinata ad abbassarsi indefinitamente, come è possibile che pare esista una temperatura limite (0 K) verso cui la temperatura dell’universo sta pian piano andando, sembrando dunque che non muti? La tua domanda, dunque, mi pare che si sposti in questo modo: perché esiste una temperatura inferiore limite che, ricordo, pare non sia possibile oltrepassare?

Beh... alla domanda, senza tirar dentro la quantistica e senza fantasticare, si risponde con la semplice conoscenza della termodinamica, che ricordo essere uno dei capitoli di base della fisica: parafrasando, per quanto ci si possa impegnare con ogni mezzo ad abbassare la temperatura di un corpo, si osserva per quest’ultima l’esistenza di un limite inferiore pari a -273,15°C (0 K), che è approssimabile, ma mai raggiungibile e né tantomeno oltrepassabile. Tale osservazione “empirica”, come avviene per l’esistenza della velocità limite, è incorporata nei principi della termodinamica e tra l’altro compresa in modo più completo dalla meccanica quantistica.

Per quanto ci si stia sforzando, e veramente molto bello sarebbe parlare dei metodi (mutuati proprio dalla quantistica) per raggiungere le temperature più basse mai raggiunte... ricordo mi pare circa 0,5 nK (mezzo miliardesimo di Kelvin) ovvero per capirci -273,1499999995°C... ripeto per quanto ci si possa sforzare pare che “empiricamente” questo limite sia proprio invalicabile. La temperatura della radiazione cosmica di fondo è costantemente scesa nella vita dell’universo; ad oggi è di circa 2,7 K, sorprendentemente omogenea, anche se vi sono delle dis-uniformità (fondamentali) su grande scala dell’ordine dei millesimi di grado. Ciò di cui continui a parlare, ovvero della presunta scoperta da parte di presunti astrofisici del fatto che da “miliardi di anni” la temperatura sia rimasta invariata penso sia frutto di fraintendimenti, in quanto basta osservare radiazione cosmica lontana nello spazio, e dunque nel tempo, per notare come sia più elevata di temperatura.

Alla fine “spiattellando” le fonti non se ne esce “stressati”, ma si può continuare proprio a fantasticare in modo disteso con l’empirismo, almeno con i dati “empirici” che la fisica ci fornisce; alla tua domanda si potrebbe rispondere in questo modo: l’universo non può andare sotto una certa temperatura, pur continuando a “raffreddarsi”, perché pare sia incorporata in esso questa impossibilità... diciamo che è di “principio”.

Vedi, il chiedersi “empiricamente” intorno al meccanismo che potrebbe spiegare questa temperatura inferiore limite, immaginando legna da ardere e caminetti, secondo me equivale al chiedersi sul perché esista la velocità limite della luce ed allora vengono fuori strane cose, come masse che aumentano all’infinito e quant’altro; vedi in questo caso viene fuori Nefonos con il suo fantomatico “annullamento” della materia, che anzi con sicurezza ti chiede di che stai parlando.

Si potrebbe soddisfare tuttavia la tua richiesta parlando più approfonditamente del fatto che con l’approssimarsi dello zero assoluto, un certo sistema raggiunge il suo stato “fondamentale”, ovvero quello di energia minima, in cui pittorescamente tutte le agitazioni molecolari ed atomiche sono ridotte proprio al minimo. Tentando d’abbassare ulteriormente la temperatura di un ipotetico sistema in prossimità dello zero assoluto, non si provoca granché di termodinamico al sistema perché è già in prossimità del suo stato di minima energia... compreso? Non è che sia necessario figurarsi che io tento di sottrargli calore e da qualche parte c’è un meccanismo che ricrei quella energia così nel totale non accade nulla e la temperatura non varia; non vi è nulla di empirico, sperimentale che possa supportare tale idea. E’ molto più semplice e lineare ipotizzare che la temperatura limite sia appunto una grandezza limite scoperta empiricamente e risieda nella natura della... natura.

Boh... spero d’essermi spiegato.

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Vecchio 04-02-2008, 13.26.18   #10
nexus6
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Riferimento: L'Universo Mantiene Sempre La stessa Temperatura: come ci riesce?

p.s. spero i miei "inviti" non vengano fraintesi: volevo solo comunicare che molto probabilmente è più che utile farsi un’idea con umiltà di quali siano le definizioni ed i concetti con i quali poi si potrà pure fantasticare in modo "empirico" e libero, immaginando questo o quel meccanismo nascosto ed altroché se possono venir fuori idee brillanti e "originali"; ciò penso valga per ogni percorso della nostra mente, dunque tutto ciò è una banalità, ma... non so... ho capito che era importante dirla...

Comunque...
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