Rapporto tra la densità dell'universo e quella critica

[m***@gmail.com]

La densità critica dell'Universo, supposto euclideo e senza costante cosmologica (modello di Einstein-de Sitter), è espressa come :
Po = 3(Ho)^2/8πG
ed esprime la densità che discrimina l'universo chiuso da quello aperto, vale a dire tra quello dominato dalla gravità (densità maggiore di quella critica) da quello dominato dall'espansione (densità minore di quella critica).

Di solito però si preferisce ragionare in termini di rapporto tra la densità dell'universo e quella critica, espresso con la lettera greca omega.
Omega = P/Po
Da cui se Omega è > 1 (universo con curvatura positiva)
se Omega è = 1 (universo piatto)
se Omega è < 1 (universo con curvatura negativa)
Ora vorrei chiedere: per la densità critica c'è una formula Po = 3(Ho)^2/8πG
e va bene..., ma per quanto riguarda quel Po (che sarebbe la densità dell'universo),quale affidabilità ha questo valore ? Cosa sappiamo noi dell'universo nella sua totalità ? Ha senso dare un valore (x) a quel Po ?
Marianna

[Elio Fabri]

Post by m***@gmail.com
La densità critica dell'Universo, supposto euclideo e senza costante
Po = 3(Ho)^2/8 pi G
Ora vorrei chiedere: per la densità critica c'è una formula
Po = 3(Ho)^2/8 pi G
e va bene..., ma per quanto riguarda quel Po (che sarebbe la densità
dell'universo),quale affidabilità ha questo valore ? Cosa sappiamo noi
dell'universo nella sua totalità ? Ha senso dare un valore (x) a quel
Po ?

Come vedi ti do la precedenza su molti altri post cui dovrei rispondere.
Non è un favoritismo nei tuoi confronti, ma semplicemente il piacere di
poter parlare di un argomento serio, a un livello decente.

Però non sono sicuro di aver capito la domanda.
L'espressione della densità critica deriva, come dici tu stessa, da un
determinato /modello cosmologico/.
L'ipotesi essenziale del modello è il "principio cosmologico" (PC),
secondo il quale su ogni sezione fatta a t costante l'universo ha le
stesse proprietà in ogni punto.
Perciò (se ho capito quello che chiedi) in realtà stai chiedendo che
fondamento ha il PC.

E' evidente che in dettaglio il PC è falso: esistono regioni di spazio
dove la densità è maggiore e altre più vuote, ci sono galassie, ammassi
di galassie, ecc.
L'idea è che a scala abbastanza grande queste disomogeneità scompaiano
(un po' come succede quando studi un gas e dimentichi il dettaglio
delle molecole, trattandolo come un sistema continuo).
C'è anche da dire che esistono osservazioni che farebbero pensare a
violazioni del PC anche a grande scala, anche di miliardi di
anni-luce.
Tutto sommato credo che la situazione sia piuttosto controversa (ma
non dare eccessivo peso a quello che dico: non sono né particolarmente
esperto né particolarmente aggiornato :-) )

Tenderei a vedere il PC in questo modo minimo: è l'ipotesi più semplice
che si può fare sulla struttura dell'Universo a grande scala.
Permette di fare modelli, calcoli, confronti con le osservazioni.
Se il confronto lo renderà necessario, potrà semre essere raffinato o
corretto.
Ma come punto di partenza mi pare necessario.

[m***@gmail.com]

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Po = 3(Ho)^2/8πG
ed esprime la densità che discrimina l'universo chiuso da quello aperto, vale a dire tra quello dominato dalla gravità (densità maggiore di quella critica) da quello dominato dall'espansione (densità minore di quella critica).
Di solito però si preferisce ragionare in termini di rapporto tra la densità dell'universo e quella critica, espresso con la lettera greca omega.
Omega = P/Po
Da cui se Omega è > 1 (universo con curvatura positiva)
se Omega è = 1 (universo piatto)
se Omega è < 1 (universo con curvatura negativa)
Ora vorrei chiedere: per la densità critica c'è una formula Po = 3(Ho)^2/8πG
e va bene..., ma per quanto riguarda quel Po (che sarebbe la densità dell'universo),quale affidabilità ha questo valore ? Cosa sappiamo noi dell'universo nella sua totalità ? Ha senso dare un valore (x) a quel Po ?
Marianna

Grazie Prof. Fabri

Marianna