Qualcosa si nasconde nel nostro sistema solare esterno, ma potrebbe non essere il “Planet Nine” | Reccom Magazine

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Gli astronomi stanno incontrando molte difficoltà ad individuare nella fascia di Kuiper un oggetto di massa sufficiente a giustificare le anomalie orbitali riscontrate in alcuni oggetti presenti in quell’area. Per questo motivo sono stati elaborati dei modelli in grado di spiegare queste anomalie in altro modo ma in tutti i modelli alternativi c’è qualcosa di sfuggente quanto il fantomatico “Planet nine”

Origen: Qualcosa si nasconde nel nostro sistema solare esterno, ma potrebbe non essere il “Planet Nine” | Reccom Magazine

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Scienziati religiosi: mons. Georges Lemaître (1894-1966), padre del Big Bang

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26 maggio 2019

Robert Macke

Questa voce è parte di 4 della serie Religious Scientists of the Catholic Church

Mille grazie a Dominique Lambert, che mi ha fornito numerosi articoli e una biografia completa che è stata usata per creare questo post.

Georges Lemaître era un prete della diocesi di Lovanio, in Belgio. Il proponente di ciò che sarebbe diventata nota come la Teoria del Big Bang (The Big Bang Theory) fu uno degli astrofisici più influenti della storia. Albert Einstein saltò una volta una delle sue apparizioni pubbliche per conversare con Lemaître su profondi problemi cosmologici.

Fr. Georges Lemaître con Albert Einstein

Schizzo biografico:

Georges Lemaître è nato il 17 luglio 1894 nella città mineraria di Charleroi, in Belgio. Studiò alla scuola dei Gesuiti “Collège du Sacre Coeur” e si preparò a studiare ingegneria mineraria, come era tipico degli studenti brillanti della zona. Con l’avvento della prima guerra mondiale, si arruolò e servì con l’artiglieria, dove ricevette un rimprovero formale per aver corretto un errore nel manuale dell’artiglieria. Dopo la sua dimissione, ha deciso di studiare fisica e matematica.

Nel 1920 andò in seminario per le vocazioni tardive e fu ordinato sacerdote nel 1923.

Con una borsa di studio all’estero, è andato all’Università di Cambridge per un anno, dove ha studiato con Sir Arthur Eddington e ha sviluppato un interesse per i modelli cosmologici nella relatività generale di Einstein. Quindi, dopo una breve esperienza in Canada, si è recato all’Osservatorio del Harvard College per continuare i suoi studi con Harlow Shapley. Poiché l’Osservatorio di Harvard non aveva un programma di dottorato di ricerca, si è iscritto al vicino Massachusetts Institute of Technology (MIT) [mia alma mater!], Dove ha completato il dottorato.

Nel 1925, Lemaître apprese della misurazione di Hubble delle distanze di diverse galassie, il che confermò che si trovavano fuori dalla Via Lattea. Visitando il Caltech, ha imparato a conoscere i raggi cosmici di Milliken. Durante una visita all’Osservatorio Lowell, ha anche appreso delle misurazioni del redshift delle galassie.

La combinazione di questi dati portò al suo articolo del 1927 in cui pose il suo modello dell’universo in espansione da un atomo primordiale, con una sezione in cui propose una relazione velocità-distanza tra le galassie dovuta a questa espansione. Il documento è stato originariamente pubblicato in Belgio, in francese. Nel 1929, Hubble pubblicò la sua relazione sulla distanza di velocità, che divenne nota come Legge di Hubble.

Con l’aiuto di Eddington, il lavoro di Lemaître fu ripubblicato in inglese nel 1931. Il documento, con il suo modello cosmologico dell ‘”atomo primordiale”, stabilì la sua fama di astrofisico. Tuttavia, Lemaître ha omesso la parte con la relazione velocità-distanza perché ha considerato i dati obsoleti e imprecisi. Quindi, Hubble ha continuato a ricevere tutto il merito per quella legge fino a poco tempo fa.

(A sinistra) Il documento originale del 1927 di Lemaître, pubblicato negli Annali della Società Scientifica di Bruxelles. (A destra) la traduzione del 1931, pubblicata nelle Comunicazioni mensili della Royal Astronomical Society .

Anche la sua vita sacerdotale era molto attiva. Pur essendo un prete diocesano, era membro di una confraternita sacerdotale Amis de Jesus e aveva pronunciato i voti di povertà, castità e obbedienza. I suoi impegni includevano un’ora di preghiera privata quotidiana e un ritiro silenzioso annuale di 10 giorni. Mentre era ad Harvard / MIT, era un celebrante regolare a St. Paul. Tornato a Lovanio, fu pesantemente coinvolto nella cappellania degli studenti cinesi. (Aveva imparato il cinese diversi anni prima).

La firma di Lemaitre nel libro degli ospiti dell’Osservatorio Vaticano, il 31 maggio 1937, insieme a Hugh Stott Taylor, Peter Debye e altri. Era il giorno prima dell’inaugurazione formale della Pontificia Accademia delle Scienze il 1 ° giugno 1937.

Nel 1936, Lemaître fu uno dei membri fondatori della Pontificia Accademia delle Scienze, e sarebbe diventato il suo presidente nel 1960. Era presente alla riunione del 1951 dell’Accademia quando Papa Pio XII disse che la scienza moderna “era riuscita a essere testimone di quel primordiale Fiat Lux . “Lemaître aveva un sano rispetto per l’autonomia della scienza da considerazioni teologiche ed era consapevole dei pericoli di equiparare l’ipotesi dell’atomo primordiale con il momento teologico della Creazione, sia per la scienza che per la teologia. Con l’aiuto di p. Daniel O’Connell SJ direttore dell’Osservatorio Astronomico Vaticano (Specola Vaticana) di allora, intervenne presso il Papa nel 1952 per impedire qualsiasi dichiarazione formale della sua teoria come prova per la creazione biblica.

Busto di Georges Lemaitre presso la Pontificia Accademia delle Scienze (con P. Gabriele Gionti SJ dell’Osservatorio Vaticano)

Georges Lemaître subì un infarto nel 1964 e fu ricoverato nel giugno del 1966. In ospedale, il suo amico Odon Godart lo informava della scoperta di Penzias e Wilson della Radiazione Cosmica di Fondo (Cosmic Microwave Background), che confermava la teoria dell’espansione dell’universo dal Big Bang. Qualche giorno dopo, il 20 giugno 1966, moriva.

Contributi scientifici:

Il principale contributo scientifico di Lemaître fu l’ipotesi dell’atomo primordiale, quella che è diventata nota come la teoria del Big Bang. Aveva una notevole capacità di sintetizzare le informazioni e di portarle avanti. Il suo modello cosmologico proveniva direttamente dalle equazioni di Einstein e combinava le soluzioni di Einstein e de Sitter. Questo modello ibrido è iniziato in uno stato statico completamente riempito, omogeneo (“l’atomo primordiale”), espandendosi da lì verso uno stato finale in perenne espansione verso una densità di massa pari a zero.

Non è stato il primo a sviluppare questa soluzione per le equazioni; il fisico russo Alexander Friedmann propose la stessa soluzione matematica molti anni prima. Tuttavia, Lemaître fu il primo a vedere le implicazioni cosmologiche di questa soluzione ed a collegarla con i dati astronomici. Ha anche considerato l’espansione dell’universo (due anni prima del lavoro di Hubble sull’argomento) e ha stimato l’età dell’universo basandosi su questo. Da varie considerazioni, ha stimato che doveva essere tra 10 e 100 miliardi di anni.

Mentre la soluzione di Lemaître era derivata scientificamente dalle equazioni e osservazioni astronomiche, i suoi detrattori principali tendevano a basare le loro obiezioni su motivi anti-teologici. I detrattori come Fred Hoyle insistevano su un universo statico, infinitamente antico. Un universo che ha avuto un’origine nel tempo implicava per loro un Creatore che non erano disposti a prendere in considerazione. Hoyle ha persino creato un nome scherzoso per la teoria per diminuirne l’importanza, l’ha chiamata la “teoria del Big Bang”. (Devo notare che, nonostante i loro disaccordi, Lemaître e Hoyle erano amici e andavano anche in vacanza insieme!)

La specifica soluzione di Lemaître – che parla di un universo che sospende per un periodo di tempo la sua espansione per formare le galassie prima di espandersi ulteriormente – dipendeva dall’esistenza di una costante cosmologica diversa da zero. Einstein aveva tentato di scartare la costante cosmologica dopo aver scoperto che l’universo non era statico, ma Lemaître continuava a sostenere la sua inclusione. Negli ultimi anni, con la scoperta che l’espansione dell’universo sta accelerando, sembrerebbe che la sua esistenza sia stata confermata e perciò Lemaître non sbagliava a difenderla.

La sua teoria cosmologica nutriva anche l’interesse di Lemaître per i raggi cosmici ad alta energia, le cui origini erano sconosciute. Ha ipotizzato che i raggi cosmici fossero il risultato della disintegrazione dell’atomo primordiale. Questa ipotesi è stata in ultima analisi smentita, ma questo interesse da parte sua, ha portato a diversi contributi nella comprensione di questi ultimi, ad esempio sulla loro interazione con il campo magnetico terrestre.

Lemaître ha dato diversi contributi in matematica, ad esempio ha contribuito alla teoria degli spinori per l’uso di calcoli fisici. Era anche interessato ai metodi numerici per risolvere complicate equazioni. Ha sviluppato molti metodi matematici per aiutare nel calcolo di soluzioni numeriche. Una di queste tecniche era effettivamente la stessa della Fast Fourier Transform, che avvenne alcuni decenni dopo. Anche se l’ha insegnato ai suoi studenti il metodo, che a loro volta l’hanno insegnato a successive generazioni, non l’ha mai pubblicato.

Fu anche uno dei primi sostenitori dell’uso di macchine calcolatrici per aiutare a trovare soluzioni numeriche ai problemi fisici. Già negli anni ’30 utilizzava l’analizzatore differenziale di Vannevar Bush al MIT. A Lovanio, ha fondato il Laboratorio di ricerca numerica, il primo laboratorio informatico in Belgio. Con suo nipote Gilbert, ha sviluppato un linguaggio informatico chiamato AUTOCODE.

Anche Lemaître ha contribuito al problema dei tre corpi in fisica trovando un cambiamento di coordinate che semplificava i calcoli.

C’è un cratere lunare che porta il suo nome e anche un asteroide il (1565) Lemaître. Il veicolo di trasferimento automatizzato senza equipaggio dell’ESA (ATV-5) lanciato dalla Stazione Spaziale Internazionale nel 2014 è stato nominato Georges Lemaître .

La metrica di Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker nella relatività generale porta il suo nome.

Nel 2018 l’Unione Astronomica Internazionale votò per aggiungere il nome di Lemaître alla Legge di Hubble sull’espansione dell’universo. ( Puoi leggere il nostro post sul blog sulla legge Hubble-Lemaître. )

Per ulteriori letture: Dominique Lambert. L’atomo dell’universo: la vita e il lavoro di Georges Lemaître. (Cracovia: Copernicus Center Press, 2015)

Osservato per la prima volta il clima di un esopianeta

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Pubblicato il 22 mag 2019

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Solo mezzo secolo dopo che George Gamow affermava che la topologia non aveva avuto applicazione alla fisica, è difficile pensare alla fisica senza la topologia!

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Registrati tra gli appassionati che scenderanno su Marte inserendo i propri nomi nel rover Mars 2020 | Reccom Magazine

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Come già per la missione InSight, per la missione New Horizons e per molte altre che si sono succedute nell’ultimo ventennio è da ora possibile registrare il proprio nome su un chip che verrà montato sul rover Mars 2020 per accompagnarlo nel suo viaggio sul Pianeta Rosso

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L’universo potrebbe essere un miliardo di anni più giovane di quanto pensassimo | Reccom Magazine

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Secondo un nuovo studio in via di pubblicazione, attualmente disponibile sul server di prestampa ArXiV, c’è uno sbaglio nell’età dell’universo che si credeva definitivamente determinata nel 2013 in 13,8 miliardi di anni…

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L’universo si sta espandendo così velocemente che potremmo aver bisogno di una nuova fisica per spiegarlo | Reccom Magazine

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Torna alla ribalta il problema dei due diversi valori attribuiti alla costante di Hubble che ci dicono che l’universo si sta espandendo più velocemente di quanto dovrebbe

Origen: L’universo si sta espandendo così velocemente che potremmo aver bisogno di una nuova fisica per spiegarlo | Reccom Magazine

L’Universo Oscuro (seconda parte) | Reccom Magazine

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Un gran numero di progetti si stanno preparando per guardare in profondità al mistero dell’energia oscura, e capire se in realtà sia sempre stata la stessa in tutto l’universo

Origen: L’Universo Oscuro (seconda parte) | Reccom Magazine

L’Universo Oscuro (prima parte) | Reccom Magazine

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L’energia oscura è il nome che i fisici usano per qualsiasi sostanza, forza o proprietà di spazio che interagisce con l’ Universo, rendendo la sua espansione accelerata. Come per la materia oscura, la sua esistenza, qualsiasi cosa sia, è abbastanza certa ma, purtroppo, ancora non sappiamo come rilevarla

Origen: L’Universo Oscuro (prima parte) | Reccom Magazine

Un buco nero supermassiccio rinnegato | Reccom Magazine

Astrofisica/Astrophysics, Astronomi Gesuiti/Jesuit Astronomers, Astronomia/Astronomy, Brother Guy Joseph Consolmagno SJ, Città del Vaticano/Vatican City, Collaborazione Specola Vaticana/Vatican Observatory Collaboration, Compagnia di Gesù/Society of Jesus, Consorzio del Telescopio dell'Orizzonte degli Eventi/Event Horizon Telescope Consortium (EHTC), Father David Brown SJ, Father Gabriele Gionti SJ, Father George V. Coyne SJ - Director of the Vatican Observatory (1978 - 2006), Fisica/Physics, Fratello Guy Joseph Consolmagno SJ, Geologia/Geology, Gesuiti/Jesuits, Grande Schieramento Millimetrico di Antenne Radio in Atacama/Atacama Large Millimeter Array (ALMA), Intelligenza Artificiale/Artificial Intelligence, Matematica/Mathematics, Oggetti Volanti Non Identificati (OVNI)/Unidentified Flying Objects (UFO), Osservatori Astronomici Australiani/Australian Astronomical Observatories, Osservatori Astronomici/Astronomical Observatories, Osservatorio Australe Europeo (ESO)/European Southern Observatory (ESO), Osservatorio del Sud Europeo (ESO)/European Southern Observatory (ESO), Osservatorio di Antenne Radio di un Chilometro Quadrato/Square Kilometre Array Observatory (SKAO), Osservatorio Europeo Australe (ESO)/European Southern Observatory (ESO), Osservatorio Europeo del Sud (ESO)/European Southern Observatory (ESO), Padre David Brown SJ, Padre Gabriele Gionti SJ, Padre George V. Coyne SJ - Direttore della Specola Vaticana (1978 - 2006), Pianeti del Sistema Solare/Planets of the Solar System, Pianeti Extrasolari/Extrasolar Planets, Progetto SETI/SETI Project, Sonde Interplanetarie/Interplanetary Probes, Specola Vaticana/Vatican Observatory, Storia dell'Astrofisica/History of Astrophysics, Telescopi Spaziali/Space Telescopes, Telescopio dell'Orizzonte degli Eventi/Event Horizon Telescope (EHT), Telescopio Sferico con Apertura di Cinquecento Metri/Five Hundred Meter Aperture Spherical Telescope (FAST), Telescopio Spaziale James Webb/James Webb Space Telescope, Unione Astronomica Internazionale/International Astronomical Union (IAU), Vita Extraterrestre/Extraterrestrial Life, Vita intelligente Extraterrestre/Extraterrestrial intelligent Life

Gli astronomi hanno scoperto un buco nero supermassiccio che è stato spinto fuori dal centro di una galassia distante da quella che potrebbe essere l’incredibile potenza delle onde gravitazionali.

Origen: Un buco nero supermassiccio rinnegato | Reccom Magazine