Showing Revision 8 created 04/30/2017 by Maria Cristina Staine.

1. Title:
   La materia può esistere senza lo spazio? - Chiediamolo agli esperti #18
2. Description:

   ISCRIVETEVI, astronauti del futuro! http://goo.gl/bRbj4
   Per guardare altri video: http://goo.gl/9MNo5

   Matthew Kleban, professore di fisica presso l'Università di New York, risponde alle vostre domande!

   Domande:

   1. I buchi neri hanno una grandezza massima?

   2. La materia può esistere senza lo spazio?

   3. Se riuscissimo a risolvere il problema dell'energia finita, per quanto riguarda il moto della luce, e viaggiare attraverso lo spazio a C (velocità della luce), per via della dilatazione del tempo significherebbe che dal nostro punto di vista viaggiare in qualsiasi luogo sarebbe istantaneo? E, di conseguenza, questo significherebbe che in realtà esisteremmo in tutti i punti del nostro vettore allo stesso tempo?

   Per saperne di più su Matthew: http://goo.gl/r4ObH
   GUARDATE la lezione di Matthew sulla teoria delle stringhe presso il Canadian Institute for Theoretical Astrophysics: http://goo.gl/WjNNW
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   Lasciate le vostre domande nella sezione dei commenti o utilizzate un video. Un esperto risponderà a tre delle vostre domande. Grazie per la visione!

3. 0 0:00 - 0:01
   Salve, Spaceland
4. 1225 0:01 - 0:02
   Sono Matt Kleban.
5. 2164 0:02 - 0:04
   Sono un professore associato di fisica
6. 4044 0:04 - 0:05
   presso l'Università di New York
7. 5295 0:05 - 0:07
   e sono qui per rispondere
   alle vostre domande.
8. 7132 0:07 - 0:08
   La prima domanda
   è:
9. 8268 0:08 - 0:11
   I buchi neri hanno una grandezza massima?
10. 11064 0:11 - 0:13
    Beh, è una bella domanda.
11. 12730 0:13 - 0:15
    Ma prima di rispondere,
    chiediamoci:
12. 15050 0:15 - 0:16
    Cosa intendiamo con 'grandezza'
13. 16290 0:16 - 0:17
    nel caso di un buco nero'?
14. 17438 0:17 - 0:20
    La grandezza di un buco nero è determinata
15. 20230 0:20 - 0:23
    dal raggio dell'orizzonte degli eventi.
16. 22550 0:23 - 0:25
    I buchi neri sono delle regioni dalle quali
17. 24790 0:25 - 0:27
    neanche la luce può sfuggire.
18. 26656 0:27 - 0:28
    Da questa regione,
19. 27837 0:28 - 0:30
    la quale ha una certa grandezza,
20. 29797 0:30 - 0:32
    non può fuoriuscire nessun tipo di luce.
21. 31797 0:32 - 0:34
    Il limite di questa regione è detto "orizzonte degli eventi"
22. 33955 0:34 - 0:35
    e ha un raggio e una grandezza.
23. 35483 0:35 - 0:36
    Questo è cio che intendiamo con
24. 36483 0:36 - 0:38
    grandezza di un buco nero.
25. 37863 0:38 - 0:40
    In realtà, il raggio dell'orizzonte degli eventi,
26. 39751 0:40 - 0:41
    ovvero la grandezza del buco nero,
27. 41491 0:41 - 0:43
    è proporzionale
28. 42583 0:43 - 0:44
    alla quantità di materia ed energia
29. 44423 0:44 - 0:46
    da questo assorbita.
30. 45866 0:46 - 0:48
    Infatti, se avessimo accesso ad
31. 48096 0:48 - 0:51
    una quantità infinita di materia ed energia,
32. 50586 0:51 - 0:53
    potremmo continuare ad alimentare il buco nero,
33. 52758 0:53 - 0:55
    e questo diventerebbe sempre più grande.
34. 54738 0:55 - 0:56
    In tal senso, non ha limiti.
35. 56289 0:56 - 0:57
    Ma, naturalmente,
36. 57289 0:57 - 0:59
    nell'universo in cui viviamo,
37. 58619 0:59 - 1:00
    non abbiamo accesso ad
38. 60226 1:00 - 1:02
    una quantità infinita di materia ed energia.
39. 62021 1:02 - 1:03
    E, anche se in qualche modo
40. 63451 1:03 - 1:06
    potessimo esplorare tutto l'universo e
41. 65511 1:06 - 1:07
    raccogliere tutta la quantità di energia in esso presente,
42. 67256 1:07 - 1:09
    anche se facessimo questo,
43. 68546 1:09 - 1:10
    avremmo ancora una grandezza massima
44. 70044 1:10 - 1:12
    perchè esiste una quantità finita di materia ed energia
45. 72202 1:12 - 1:14
    che è possibile raccogliere nell'universo.
46. 73827 1:14 - 1:15
    Questa grandezza sarebbe
47. 75480 1:15 - 1:19
    una frazione della grandezza dell'universo oggi.
48. 79470 1:19 - 1:22
    Quindi, potrebbe richiedere miliardi di anni luce forse,
49. 81980 1:22 - 1:23
    per essere molto ma molto grande,
50. 83120 1:23 - 1:25
    ma avrebbe ugualmente una grandezza finita.
51. 85718 1:26 - 1:27
    Seconda domanda:
52. 86890 1:27 - 1:29
    La materia può esistere senza lo spazio?
53. 89394 1:29 - 1:32
    Questa è una bella domanda e molto difficile.
54. 93279 1:33 - 1:36
    La risposta sincera è: non ne siamo certi.
55. 95960 1:36 - 1:40
    Ma, possiamo dire che abbiamo una teoria che collega
56. 99596 1:40 - 1:42
    la materia allo spazio, e anche al tempo.
57. 102995 1:43 - 1:46
    Anche se non pensiamo che questa teoria
58. 105594 1:46 - 1:48
    dia una descrizione esatta del mondo,
59. 107693 1:48 - 1:49
    è la migliore che abbiamo.
60. 109052 1:49 - 1:51
    Questa teoria si chiama "relatività generale".
61. 111191 1:51 - 1:53
    Questa teoria è stata scoperta
62. 113361 1:53 - 1:56
    da Albert Einstein più o meno nel 1916.
63. 116821 1:57 - 1:59
    Secondo Einstein, esiste un'equazione,
64. 119491 1:59 - 2:01
    in realtà una serie di equazioni,
65. 121121 2:01 - 2:03
    definite "equazioni di Einstein",
66. 122865 2:03 - 2:04
    che collegano la materia
67. 124335 2:04 - 2:06
    allo spazio e al tempo.
68. 126225 2:06 - 2:09
    Pare che sia possibile risolvere queste equazioni
69. 129098 2:09 - 2:10
    quando non c'è materia.
70. 130442 2:10 - 2:13
    È possibile avere zero materia e zero energia
71. 132908 2:13 - 2:15
    ma avere ancora spazio e tempo.
72. 134938 2:15 - 2:17
    Ma non è possibile risolvere queste equazioni
73. 137892 2:18 - 2:19
    quando la materia è presente,
74. 139282 2:19 - 2:21
    senza però lo spazio e il tempo.
75. 141062 2:21 - 2:22
    In altre parole,
76. 141852 2:22 - 2:24
    possiamo avere spazio e tempo senza materia
77. 143914 2:24 - 2:26
    ma, almeno secondo le equazioni di Einstein,
78. 146217 2:26 - 2:29
    non possiamo avere materia senza spazio e tempo.
79. 148781 2:29 - 2:31
    Non pensiamo che questa sia la conclusione.
80. 151173 2:31 - 2:34
    Non pensiamo che queste siano le vere leggi della fisica.
81. 153995 2:34 - 2:37
    È possibile che le leggi della fisica, qualsiasi cosa siano,
82. 157052 2:37 - 2:40
    permettano alla materia di esistere senza spazio.
83. 160476 2:40 - 2:42
    Ma, almeno per il momento,
84. 162226 2:42 - 2:44
    penso che la risposta sia no.
85. 163803 2:44 - 2:46
    Per quanto ne sappiamo non è possibile.
86. 166203 2:46 - 2:48
    Terza domanda:
87. 167548 2:48 - 2:50
    Se riuscissimo a risolvere il problema
88. 169891 2:50 - 2:51
    dell'energia infinita
89. 170608 2:51 - 2:52
    per quanto riguarda il moto della luce
90. 171915 2:52 - 2:55
    e viaggiare attraverso lo spazio a C (velocità della luce),
91. 174522 2:55 - 2:56
    per via della dilatazione del tempo,
92. 176492 2:56 - 2:58
    significherebbe che dal nostro punto di vista,
93. 178304 2:58 - 3:00
    viaggiare in qualsiasi luogo sarebbe istantaneo?
94. 179924 3:00 - 3:01
    E di conseguenza,
95. 180946 3:01 - 3:02
    questo significerebbe che in realtà
96. 182308 3:02 - 3:04
    esisteremmo in tutti i punti del nostro vettore
97. 183635 3:04 - 3:04
    allo stesso tempo?
98. 184810 3:05 - 3:07
    Questa è un'altra bella domanda.
99. 186905 3:07 - 3:09
    La ragione di questa domanda è
100. 188525 3:09 - 3:11
     che quando ci muoviamo molto velocemente,
101. 191015 3:11 - 3:12
     e molto vicino alla velocità della luce,
102. 192672 3:13 - 3:14
     si verifica un fenomeno chiamato
103. 193672 3:14 - 3:15
     "dilatazione del tempo",
104. 195143 3:15 - 3:18
     il che significa che se ci muoviamo quasi
105. 197763 3:18 - 3:19
     alla velocità della luce,
106. 198953 3:19 - 3:21
     non passerà molto tempo.
107. 201102 3:21 - 3:22
     Per esempio,
108. 202142 3:22 - 3:24
     se viaggiamo dalla Terra fino ad Alpha Centauri
109. 204252 3:24 - 3:25
     su una navicella spaziale che si muove
110. 205432 3:25 - 3:27
     quasi alla velocità della luce,
111. 206872 3:27 - 3:28
     allora significa che per noi
112. 208158 3:28 - 3:29
     sarà passato poco tempo.
113. 209295 3:29 - 3:31
     Non invecchieremmo molto.
114. 210601 3:31 - 3:32
     Le lancette dei nostri orologi
115. 211867 3:32 - 3:33
     non andranno molto avanti.
116. 213104 3:33 - 3:34
     Le persone sulla Terra e
117. 214175 3:34 - 3:35
     quelle su Alpha Centauri
118. 214847 3:35 - 3:36
     ci guarderanno durante il nostro viaggio
119. 216159 3:36 - 3:38
     e diranno che abbiamo impiegato
120. 217503 3:38 - 3:39
     almeno un paio d'anni
121. 218657 3:39 - 3:40
     per fare questo viaggio.
122. 219591 3:40 - 3:40
     Ma per noi,
123. 220471 3:40 - 3:41
     potrebbe essere passato
124. 221311 3:41 - 3:42
     un breve lasso di tempo.
125. 222091 3:42 - 3:43
     La cosa interessante è che
126. 223091 3:43 - 3:45
     parliamo di teoria della relatività,
127. 224983 3:45 - 3:46
     e ogni cosa dovrebbe essere relativa
128. 226263 3:46 - 3:48
     in base alla prospettiva dell'osservatore,
129. 227603 3:48 - 3:49
     quindi, potreste chiedervi:
130. 228713 3:49 - 3:50
     Com'è possibile che riusciamo a fare
131. 230354 3:50 - 3:52
     questo viaggio in così poco tempo?
132. 232063 3:52 - 3:56
     E la risposta è nel "sistema di riferimento".
133. 235693 3:56 - 3:58
     Se viaggiamo in una macchina sull'autostrada,
134. 237949 3:58 - 4:00
     vediamo edifici, alberi e cose simili
135. 240129 4:00 - 4:02
     lungo la strada
136. 241610 4:02 - 4:04
     venire verso di noi a 60 km/h.
137. 243624 4:04 - 4:05
     Mentre noi siamo fermi,
138. 244885 4:05 - 4:06
     gli alberi e gli edifici
139. 245837 4:06 - 4:07
     vengono versono di noi.
140. 246589 4:07 - 4:08
     Questo è il sistema di riferimento.
141. 247956 4:08 - 4:09
     Nella navicella spaziale,
142. 249066 4:09 - 4:10
     noi siamo fermi,
143. 249746 4:10 - 4:11
     e Alpha Centauri
144. 250633 4:11 - 4:12
     si sta dirigendo verso di noi.
145. 252140 4:12 - 4:14
     La velocità alla quale viene verso di noi è
146. 253648 4:14 - 4:15
     vicina a quella della velocità della luce.
147. 254968 4:15 - 4:16
     Non può essere maggiore.
148. 255810 4:16 - 4:17
     Non può andare più veloce
149. 256802 4:17 - 4:17
     della velocità della luce.
150. 257615 4:18 - 4:19
     Ma verrà verso di noi ad una velocità
151. 259339 4:19 - 4:20
     vicina a quella della luce.
152. 260563 4:21 - 4:22
     La ragione per cui facciamo questo viaggio
153. 262226 4:22 - 4:24
     in un lasso di tempo così breve,
154. 263900 4:24 - 4:27
     è da ricondurre ad un altro strano fenomeno
155. 266784 4:27 - 4:29
     della relatività chiamato "contrazione di Lorenz":
156. 269326 4:29 - 4:32
     le distanze si riducono.
157. 271891 4:32 - 4:34
     Le distanze sembrano più brevi
158. 273500 4:34 - 4:35
     quando gli oggetti si muovono velocemente.
159. 275560 4:36 - 4:37
     La distanza che misureremmo
160. 277420 4:37 - 4:39
     tra noi ed Alpha Centauri,
161. 278520 4:39 - 4:39
     è molto più breve
162. 279332 4:39 - 4:41
     della distanza che una persona immobile
163. 281308 4:41 - 4:42
     misurerebbe sulla Terra.
164. 282489 4:42 - 4:44
     Ecco come siamo in grado di viaggiare
165. 283919 4:44 - 4:46
     in un così breve lasso di tempo.
166. 286161 4:46 - 4:47
     Quindi, per rispondere alla domanda:
167. 287468 4:47 - 4:51
     se ogni cosa fosse immediata nel limite,
168. 290602 4:51 - 4:52
     quando ci muoviamo alla velocità della luce,
169. 292336 4:52 - 4:53
     la risposta è si.
170. 293277 4:53 - 4:54
     Perchè nel limite
171. 294230 4:54 - 4:55
     in cui ci stiamo muovendo
172. 295293 4:55 - 4:56
     alla velocità della luce,
173. 296131 4:56 - 4:59
     durante il viaggio per noi il tempo non passa.
174. 298661 4:59 - 5:00
     E dal nostro punto di vista,
175. 299701 5:00 - 5:01
     non esiste una distanza
176. 300844 5:01 - 5:03
     tra la Terra e Alpha Centauri.
177. 302767 5:03 - 5:04
     Ecco come riusciamo ad
178. 304141 5:04 - 5:06
     attraversarla in un istante.
179. 305600 5:06 - 5:06
     Quindi si.
180. 306435 5:06 - 5:07
     Saremmo ovunque
181. 307334 5:07 - 5:09
     tra la Terra e Alpha Centauri
182. 309353 5:09 - 5:11
     allo stesso tempo in un istante.
183. 311402 5:11 - 5:13
     Grazie per le fantastiche domande.
184. 313122 5:13 - 5:14
     Se ci sono altre domande
185. 314002 5:14 - 5:15
     per il prossimo esperto,
186. 315232 5:15 - 5:17
     lasciatele nei commenti qui sotto.