Concetti Chiave
- L'espansione dell'universo non implica che la Terra sia al centro, ma rispetta il principio cosmologico che non privilegia nessuna galassia.
- La legge di Hubble stabilisce che le galassie si allontanano con velocità proporzionale alla loro distanza, evidenziando l'espansione universale.
- Importanti scienziati, come de Sitter, Fridman e Lemaître, hanno contribuito alla comprensione dell'universo in espansione sin dal 1917.
- La rappresentazione dell'espansione dell'universo è simile a galassie su un pallone che si gonfia, con distanze che aumentano man mano che il pallone si dilata.
- L'universo è descritto come una continua creazione di spazio-tempo, in cui le galassie non sono centrali, ma si allontanano l'una dall'altra in un contesto di espansione.
Qual è il rapporto tra espansione dell'universo e principio cosmologico?
L'equazione secondo cui le galassie si allontanano da noi in direzione radiale con velocità tanto maggiore quanto maggiore è la loro distanza, sembrerebbe suggerire l'idea che la Terra, o piuttosto la nostra Galassia sia il centro da cui il resto dell'universo si espande. In realtà, per il principio cosmologico, la Via Lattea non ha niente di speciale rispetto alle altre galassie e, per esprimere correttamente le modalità di espansione dell'universo, si deve rinunciare a scegliere un punto di osservazione particolare.
Le galassie si stanno allontanando l'una dall'altra con una velocità direttamente proporzionale alla loro distanza reciproca.
Legge di Hubble e contributi storici
La legge di Hubble è compatibile con questo concetto di universo in espansione, che fu suggerito, sulla base delle equazioni della relatività generale e già a partire dal 1917, subito dopo la loro pubblicazione, dall'olandese Willem de Sitter e successivamente elaborato, in forma più completa, dal russo Aleksandr A. Fridman nel 1922 e dal belga Georges E. Lemaître nel 1927.
Rappresentazione dell'espansione dell'universo
L'espansione dell'universo può essere visualizzata immaginando che le galassie siano distribuite sulla superficie di un pallone che si sta gonfiando. Poiché nessuna galassia è più centrale delle altre, un osservatore che guardi il resto dell'universo da una qualsiasi di esse le vede tutte allontanarsi da sé e l'una dall'altra. Comunque si scelgano due galassie, infatti, la loro distanza misurata lungo la superficie curva del pallone aumenta man mano che il pallone si dilata.
La superficie del pallone è una rappresentazione bidimensionale dello spazio-tempo relativistico. Ogni galassia occupa sempre la stessa posizione, e ciò che fa aumentare le distanze intergalattiche è una continua creazione di altro spazio-tempo: l'universo contiene lo spazio e il tempo, e non è contenuto in essi.
Domande da interrogazione
- Qual è il significato del principio cosmologico nell'espansione dell'universo?
- Come si manifesta la legge di Hubble nell'espansione dell'universo?
- In che modo si può visualizzare l'espansione dell'universo?
Il principio cosmologico afferma che la Via Lattea non è speciale rispetto ad altre galassie, e per descrivere correttamente l'espansione dell'universo è necessario rinunciare a un punto di osservazione privilegiato (testo).
La legge di Hubble indica che le galassie si allontanano l'una dall'altra con una velocità proporzionale alla loro distanza reciproca, supportando l'idea di un universo in espansione (testo).
L'espansione dell'universo può essere rappresentata come galassie distribuite sulla superficie di un pallone che si gonfia, dove ogni galassia vede le altre allontanarsi man mano che il pallone si dilata (testo).
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