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Energia dell'universo
Elementi chimici più leggeri come l'idrogeno e l'elio sono stati creati durante il Big Bang attraverso il processo di sintesi nucleare. In una serie di reazioni di sintesi nucleare stellare, i nuclei atomici più piccoli vengono quindi combinati con i nuclei atomici più grandi e alla fine formano gli elementi del gruppo del ferro stabile come il ferro e il nichel, che hanno le più alte energie di legame nucleare. Il processo netto si traduce in un successivo rilascio di energia, e questo è accaduto dopo il Big Bang.
Queste interazioni tra particelle nucleari potrebbero portare a un rilascio improvviso di energia dalle stelle variabili. Il collasso della gravità nella materia e la sua trasformazione in buchi neri supporta anche i processi più energetici, che sono comunemente osservati nelle regioni nucleari delle galassie e nella formazione di quasar e galassie.
I cosmologi non sono in grado di spiegare completamente tutti i fenomeni cosmici, come quelli relativi all'espansione accelerata dell'universo, utilizzando forme tradizionali di energia. Invece, i cosmologi stanno proponendo una nuova forma di energia chiamata energia oscura che permea tutto lo spazio
Un'ipotesi è che l'energia oscura sia solo energia del vuoto, una componente dello spazio vuoto associata a particelle ipotetiche che esistono a causa del principio di incertezza. Non esiste un modo chiaro per definire l'energia totale nell'universo usando la relatività generale anche se la teoria della gravità è la più ampiamente accettata. Pertanto, accertare se l'energia totale nell'universo si sta espandendo o meno rimane controverso. Ad esempio, ogni fotone che viaggia attraverso lo spazio intergalattico perde energia a causa di un effetto di spostamento verso il rosso. Questa energia non è chiaramente trasferita a nessun altro sistema, quindi sembra essere persa in modo permanente. D'altra parte, alcuni cosmologi insistono sul fatto che l'energia è in qualche modo conservata. Ciò è dovuto al principio del risparmio energetico
La termodinamica nell'universo è un ampio campo di studio che può esplorare qualsiasi forma di energia che domina l'universo, come le particelle relativistiche denominate radiazioni o particelle non relativistiche denominate materia. Le particelle relativistiche sono particelle in cui la massa rimanente è nulla o trascurabile rispetto alla loro energia cinetica, e quindi si muovono alla velocità della luce o in prossimità di essa; Le particelle irrelative hanno una massa molto maggiore della loro energia e quindi si muovono a una velocità molto inferiore a quella della luce
Equazioni cinematiche
All'interno del modello cosmologico standard, possiamo ottenere le equazioni del moto che controllano l'universo nel suo insieme dalla relatività generale con l'aggiunta di una piccola costante cosmologica positiva. La soluzione è l'universo in espansione. La radiazione e la materia nell'universo vengono raffreddate da questa espansione e si attenuano. Inizialmente, l'espansione è stata rallentata dall'attrazione verso la gravità delle radiazioni e della materia nell'universo. Tuttavia, man mano che la radiazione si attenua, la costante cosmologica diventa più dominante e l'espansione dell'universo inizia ad accelerare invece di rallentare.
Energia dell'universo
Elementi chimici più leggeri come l'idrogeno e l'elio sono stati creati durante il Big Bang attraverso il processo di sintesi nucleare. In una serie di reazioni di sintesi nucleare stellare, i nuclei atomici più piccoli vengono quindi combinati con i nuclei atomici più grandi e alla fine formano gli elementi del gruppo del ferro stabile come il ferro e il nichel, che hanno le più alte energie di legame nucleare. Il processo netto si traduce in un successivo rilascio di energia, e questo è accaduto dopo il Big Bang.
Queste interazioni tra particelle nucleari potrebbero portare a un rilascio improvviso di energia dalle stelle variabili. Il collasso della gravità nella materia e la sua trasformazione in buchi neri supporta anche i processi più energetici, che sono comunemente osservati nelle regioni nucleari delle galassie e nella formazione di quasar e galassie.
I cosmologi non sono in grado di spiegare completamente tutti i fenomeni cosmici, come quelli relativi all'espansione accelerata dell'universo, utilizzando forme tradizionali di energia. Invece, i cosmologi stanno proponendo una nuova forma di energia chiamata energia oscura che permea tutto lo spazio
Un'ipotesi è che l'energia oscura sia solo energia del vuoto, una componente dello spazio vuoto associata a particelle ipotetiche che esistono a causa del principio di incertezza. Non esiste un modo chiaro per definire l'energia totale nell'universo usando la relatività generale anche se la teoria della gravità è la più ampiamente accettata. Pertanto, accertare se l'energia totale nell'universo si sta espandendo o meno rimane controverso. Ad esempio, ogni fotone che viaggia attraverso lo spazio intergalattico perde energia a causa di un effetto di spostamento verso il rosso. Questa energia non è chiaramente trasferita a nessun altro sistema, quindi sembra essere persa in modo permanente. D'altra parte, alcuni cosmologi insistono sul fatto che l'energia è in qualche modo conservata. Ciò è dovuto al principio del risparmio energetico
La termodinamica nell'universo è un ampio campo di studio che può esplorare qualsiasi forma di energia che domina l'universo, come le particelle relativistiche denominate radiazioni o particelle non relativistiche denominate materia. Le particelle relativistiche sono particelle in cui la massa rimanente è nulla o trascurabile rispetto alla loro energia cinetica, e quindi si muovono alla velocità della luce o in prossimità di essa; Le particelle irrelative hanno una massa molto maggiore della loro energia e quindi si muovono a una velocità molto inferiore a quella della luce
Equazioni cinematiche
All'interno del modello cosmologico standard, possiamo ottenere le equazioni del moto che controllano l'universo nel suo insieme dalla relatività generale con l'aggiunta di una piccola costante cosmologica positiva. La soluzione è l'universo in espansione. La radiazione e la materia nell'universo vengono raffreddate da questa espansione e si attenuano. Inizialmente, l'espansione è stata rallentata dall'attrazione verso la gravità delle radiazioni e della materia nell'universo. Tuttavia, man mano che la radiazione si attenua, la costante cosmologica diventa più dominante e l'espansione dell'universo inizia ad accelerare invece di rallentare.
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