Eposode 90: Same everywhere|Eposodio 90: Lo mismo por doquier|Eposodio 90: Pareil partout|Eposodio 90: Lo stesso dovunque

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What does it mean?

Homogeneous – Looks the same from every location.

Isotropic – Looks the same in every direction.

In human speak please!

Isotropy and homogeneity are two very closely related concepts that are important to astronomers. When we look up at the night sky from Earth, it looks pretty much the same no matter which direction we decide to look. While this is not true on small scales, like within our own galaxy (think of the faint band of the Milky Way that is visible at some times of the year), or even inside the local group of galaxies or the local supercluster, on very large volumes, large enough to contain many galaxy clusters and filaments, the Universe looks about the same in every direction. This is the concept of isotropy. Additionally, if we were to leave Earth and Milky Way and travel to some distant galaxy, looking up at the night sky we would still see pretty much the same large scale features we see here; galaxies, galaxy clusters and galaxy filaments. This is the concept of homogeneity.

The relationship between these concepts and the inflation of the early Universe is subtle, but important. Astronomers ask questions like “why is the Universe homogenous and isotropic?” Put more specifically, astronomers wonder why the most distant regions on opposite sides of the sky look essentially the same. How did such regions get to have the same conditions of temperature, density, composition, etc, if they are so far apart that no communication could have ever taken place between them? Inflation helps to answer those questions by suggesting that the size of the Universe inflated extremely rapidly in a very short time, from an original size that was very small. It was so small that different regions were able to share energy and material, homogenizing conditions between them. Then, at a very early epoch in the history of the Universe (when it was a tiny fraction of a second old), something happened to cause space to expand extremely rapidly. Space was created so rapidly between adjacent regions that even light was not able to cross between them. This expansion, though it lasted for much less than a second, carried what were originally neighboring regions to very great distances, so it now appears that they could not have ever been in contact. While the rapid expansion of the inflationary epoch has stopped, the Universe is still expanding today.

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¡Un episodio nuevo cada lunes!

¿Qué significa eso?

Homogéneo – Se refiere a algo que se ve igual en cualquier lugar.

Isotrópico – Se refiere a algo del que se ve igual en cualquier dirección.

¡En nuestra lengua por favor!

La isotropía y la homogeneidad son dos conceptos relacionados muy importantes para los astrónomos. Cuando vemos el cielo nocturno desde la Tierra, se ve igual en cualquier dirección a la que decidamos voltear. Esto no es cierto en escalas más pequeñas, como por ejemplo dentro de nuestra Galaxia (como la banda nebulosa de la Vía Láctea que es visible desde ciertas partes de la superficie terrestre y/o en ciertas épocas del año), o incluso dentro de nuestro grupo local de galaxias o el supercúmulo local. En volúmenes muy muy grandes, tan grandes que contienen muchos cúmulos de galaxias y filamentos, el Universo se ve igual en todas direcciones. Este es el concepto de isotropía. Además, si pudiésemos viajar lejos de la Vía Láctea hasta una galaxia distante, y si desde ahí observáramos el cielo nocturno se verían las mismas características a gran escala que vemos desde aquí; galaxias, cúmulos de galaxias y filamentos de galaxias. Este es el concepto de homogeneidad.

La relación entre estos dos conceptos y el de la inflación del Universo temprano es muy sutil, pero muy importante. Los astrónomos se preguntan: ¿por qué el Universo es homogéneo e isotrópico? Más específicamente, los astrónomos se preguntan porque regiones distantas en direcciones opuestas en el cielo se ven básicamente iguales. ¿Cómo es posible que dichas regiones hayan llegado a tener las mismas condiciones de temperatura, densidad, composición, etc., si están tan alejadas una de las otras que no es posible que se hayan comunicado entre ellas? La inflación nos ayuda a contestar dichas preguntas al sugerir que el tamaño del Universo se infló extremadamente rápido en un tiempo muy corto, desde un tamaño original que era muy pequeñito. Era tan pequeño que las diferentes regiones pudieron intercambiar energía y material, homogeneizando las condiciones entre ellos. Entonces, en una época temprana en la historia del Universo (cuando tenía una edad de tan solo una fracción de segundo), algo sucedió que hizo que el espacio se expandiera extremadamente rápido. El espacio fue creado tan rápidamente entre las regiones adyacentes que incluso la luz no pudo viajar entre ellas. Esta expasión, aunque duró mucho menos que un segundo, hizo que regiones del Universo que anteriormente eran aledañas estuvieran a grandes distancias unas de otras, de forma que ahora parece ser que no pudieran haber interactuado unas con otras. Aun cuando la rápida expansión de la época inflacionaria terminó, el Universo sigue expandiéndose hoy en día.

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Nouvel épisode chaque lundi!

Qu’est ce que cela signifie?

Homogène – (cosmologie) l’Univers parait être semblable quelque soit l’endroit d’où on l’observe.

Isotrope – (cosmologie) l’Univers parait être semblable quelque soit la direction d’observation choisie.

En langage courant!

L’isotropie et l’homogénéité sont deux concepts étroitement liés et important aux astronomes. Quand les astronomes observent l’Univers, le ciel parait être semblable partout, quelle que soit la direction où ils regardent. Précisons que sur de petites échelles, comme dans notre propre galaxie (pensez à la bande pâle que forme notre Voie Lactée qui s’observe à certains moments de l’année), ou même à l’intérieur du groupe local de galaxies ou du supercluster, cela n’est pas vrai. Mais à grande échelle, assez grande pour contenir beaucoup d’amas de galaxie, l’Univers semble à peu près identique dans toutes les directions. C’est le concept de l’isotropie. Maintenant, si nous voyagions loin de la Terre et de la Voie Lactée vers une galaxie lointaine, le ciel paraitrait à peu près semblable à ce que nous voyons ici, avec les mêmes objets que les astronomes observent de la Terre: galaxies, amas de galaxie et filaments de galaxie. C’est le concept de l’homogénéité.

La relation entre ces concepts et l’inflation du premier Univers est subtile, mais important. Les astronomes se posent des questions: « pourquoi l’Univers est-il homogène et isotrope? » En d’autres termes, les astronomes se demandent pourquoi et comment les régions opposés du ciel les plus éloignées se ressemblent-elles autant. Comment ces régions ont-elles les mêmes conditions de température, de densité, de composition, etc., alors quelles sont si distantes et qu’aucune communication ne pourrait avoir eues lieu entre elles? La période d’inflation aide à répondre à ces questions en suggérant que la taille de l’Univers a augmenté extrêmement vite en un temps très bref, d’une taille originelle qui était minuscule. Il était si petit que les différentes régions ont pu partager énergie et matériaux, harmonisant ainsi toutes ces conditions entre elles. Puis, à une époque très tôt dans l’histoire de l’Univers (âgé d’une fraction de seconde), quelque chose se produisit entrainant l’expansion de l’espace à une vitesse phénoménale. L’espace se créa si vite entre les régions voisines que même la lumière ne pût passer entre elles. Cette expansion, bien qu’ayant duré beaucoup moins d’une seconde, transporta ce qui étaient à l’origine des régions voisines à des distances extrêmement éloignées, ce qui donne l’impression de nos jours que ces régions n’ont jamais été en contact. Tandis que l’expansion rapide de l’époque de l’inflation s’est arrêtée, l’Univers augmente toujours de taille aujourd’hui.

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Cosa significa?

Omogeneo – Significa che è lo stesso in tutti i punti.

Isotropo – Significa che è lo stesso in tutte le direzioni.

Nella nostra lingua per favore!

Isotropia e omogeneità sono due concetti strettamente collegati e molto importanti per gli astronomi. Quando guardiamo dalla Terra il cielo notturno, esso ci appare praticamente lo stesso in qualsiasi direzione. Mentre questo non è vero su piccola scala, come all’interno della nostra galassia (pensate alla debole banda della Via Lattea visibile in certi periodi dell’anno) o anche all’interno del gruppo locale di galassie o del supergruppo locale, su scala molto grande, tale da contenere molti gruppi di galassie e filamenti, l’Universo appare all’incirca lo stesso in tutte le direzioni. Questo è il concetto di isotropia. Inoltre se noi ci allontanassimo dalla Terra e dalla Via Lattea per raggiungere qualche lontana galassia e guardassimo il cielo notturno vedremmo praticamente le stesse caratteristiche su grande scala; galassie, gruppi di galassie e filamenti. Questo è il concetto di omogeneita.

La relazione tra questi concetti e l’inflazione dell’universo primordiale è sottile, ma importante. Gli astronomi si sono posti la seguente domanda: “perchè l’universo è omogeneo e isotropo?” Più specificatamente si chiedono come mai regioni molto distanti che si trovano sui lati opposti del cielo appaiono sostanzialmente uguali. Come hanno fatto ad avere stesse condizioni di temperatura, densità, e composizione, se sono così distanti che nessuna comunicazione potrebbe mai aver avuto luogo tra loro? L’inflazione aiuta a rispondere a queste domande suggerendo che la dimensione dell’universo aumentò ad un certo istante molto rapidamente, o meglio l’universo gonfiò (dall’inglese to inflate, “gonfiarsi”, da cui il termine “inflazione”) in brevissimo tempo partendo da una dimensione originale molto piccola, così piccola che regioni diverse potevano scambiarsi energia e materia, rendendo omogenee le condizioni tra loro. Allora nei primissimi istanti di vita dell’Universo accadde qualcosa che provocò un’espasione estremamente rapida dello spazio. Si creò dello spazio tra regioni adiacenti così velocemente che persino la luce non fu in grado di attraversarlo. Questa espansione, che durò molto meno di un secondo, fece sì che regioni originariamente molto vicine fossero allontanate a tale distanza da sembrare adesso che non siano mai state in contatto. Mentre la rapida espansione dell’epoca inflazionaria è terminata, l’universo sta espandendosi ancora oggi.

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