ZOE III

I'm thinking about a possible double halo effect....

ZOE II

The real nature of ZOE is complicated, but step by step the truth comes out.

ZOE (Zone Of Exclusion)

Vi tengo aggiornati sul lavoro di tesi, ma non prima di rinnovare i complimenti al mio amico e fratello Uzzio, il quale ieri si è laureato conseguendo questo risultato con il massimo dei voti. Ancora una volta complimenti amico mio.

Ho superato le difficoltà precedenti, nel senso che ho limitato lo studio del rapporto densità critica-indice spettrale solo al range delle galassie, dove attualmente pare che la cosa funzioni bene. Ora sto lavorando su un tema che in passato è stato trattato poco da chi si occupa del FP, ovvero la ZOE. Essa è interpretata come una zona limite nel k-space dove nessun oggetto può stare, ed è generalmente intesa come indice di densità di luminosità critica. Chiaramente io non la penso allo stesso modo, nel senso che sono convinto del fatto che essa possa dire molto di più di ciò. Sto infatti cercando ora di capire come ogni range significativo di massa si dispone nel piano k_1-k_2, mettendoci dentro il modello alla base di tutto. Al momento le cose sembrano promettenti, infatti il trend aspettato effettivamente c'è. La ZOE è qualcosa di sottile, da prendere con cura, che può dare numerose informazioni come ad esempio il rapporto tra le due masse, dark e barionica. Mi sono anche spostato sul piano k_2-k_3 perchè insieme al prof ci siamo accorti che un constraint su k_2 emerso dallo studio della ZOE, dava indicazioni sulla notoriamente piccola dispersione in k_3. Per questi motivi, in questi giorni mi sto occupando di prendere la cosa da un punto di vista diverso. Partendo dalle definizioni delle variabili del k-space, sto cercando di ricostruire analiticamente tutte le equazioni visibili nei tre piani coordinati, ovviamente mettendoci dentro il modello. La cosa, come potete immaginare, è un pò complicata perchè bisogna tenere conto di ogni piccola costante, e l'incastro della quantità in gioco non è del tutto semplice. Fino ad ora sono arrivato ad una parziale equazione nel piano k_2-k_3. Devo ancora far entrare in gioco un ultima variabile, dopodichè verificare se le cose stanno effettivamente come penso, cioè se riesco a spiegare matematicamente la dispersione di k_3.
Al momento questo è quanto.

Spettro scale-free?

Ad Asiago è andata bene nel senso che ce la siamo passata, ma dal punto di vista scientifico è andata male perchè c'era troppa umidità e non si poteva aprire la cupola, quindi ahimè non c'è tanto da raccontare. Le novità, anche se non buone, vengono dalla mia tesi. In pratica in questo momento sto tentando di collegare il FP allla cosmologia e non è assolutamente semplice. L'unico modo per farlo è l'assunzione di uno spettro scale-free, ma anche così, come NFW dicono, pare non esserci una stretta correlazione tra massa dell'alone e densità caratteristica al tempo del collasso. Sostanzialmente l'indice spettrale processato varia pochissimissimo nel range di masse di interesse, e questo è per me un male. Il problema è che per variare in modo significativo, non sbordando dai limiti imposti per il clustering, bisogna avere anche un significativo intervallo di densità, cosa che non pare esserci. Insomma, devo risolvere sto problema e attualmente non so come cavolo fare. Avete idee?

Asiago

Salve gente, è tanto che non scrivo un pò. Avrei voluto scrivere un post decisamente più interessante di questo, ma in questi giorni io e l'Uzzio furioso siamo ad Asiago. Ovviamente quando si torna racconterò l'esperienza fatta. Vi racconterò anche le ultime novità sul mio lavoro di tesi, il quale al momento procede abbastanza bene.

Alcune domande

Salve gente, dopo tanto tempo mi rifaccio vivo! Prima di lasciarvi per le vacanze, vi porgo alcune interessanti domande, a cui spero vogliate rispondere.

1) Tutti i fotoni del cmb hanno \lambda \simeq 1mm? Spiegare la risposta.
2)Descrivere l'effetto di stagnazione in max 20 parole, articoli compresi.
3)Dire come varia lo spettro di potenza per tempi diversi dall'equivalenza, motivando le risposte.

Belle domande, non è vero? Direi che almeno una è abbastanza semplice!

Observation vs Theory

What is more important between observation and theory? This simple question is not very simple, because of everyone can think in its own way. I think that theory is more important than observation. Why? It is simple: theory can says to observation what it can be observe, but observation cannot says to theory what it can study. When I observe something in the sky, I see the result of a lot of physical processes, hence I cannot distinguish all individual processes, and then, the real nature of what I'm observing. E.g. , on galactic dynamics, fundamental plane is linked to cosmology. If I observe fundamental plane as a whole thing, there's not any link with cosmology, but if I observe fundamental plane in some different positions, theoretical positions, I find the links with cosmology. On these aspects, theory is better then observation, but, don't worry, this is only my idea. What do you think about this? Theory or observation? I'm sure that someone is in agreement with me, however someone will laugh reading this post, reading my words. I remember you that Einstein said: whether you can observe a thing or not depends on the theory which you use. It is the theory which decides what can be observed. How did he does? Simple: he understood the nature of science.

A cavallo di un fotone

Immaginate di poter viaggiare a cavallo di un fotone, e di poter per giunta stare comodi. Supponete peraltro, di poter portare con voi uno specchio. Qualora mettiate lo specchio davanti a voi, diciamo ad una distanza di circa un metro, è possibile che possiate vedere la vostra immagine riflessa nello specchio? Si accettano risposte solo se suffragate da una convincente motivazione.

Premio dieci e lode

Che cos'è?
"D eci e lode" è un premio, un certificato, un attestato di stima e gradimento per ciò che il premiato propone.
Come si assegna?
Chi ne ha ricevuto uno può assegnarne quanti ne vuole, ogni volta che vuole, come simbolo di stima a chiunque apprezzi in maniera particolare, con qualsiasi motivazione sempre che il destinatario, colui o colei che assegna il premio o la motivazione non denotino valori negativi come l'istigazione al razzismo, alla violenza, alla pedofilia e cosacce del genere dalle quali il "Premio D eci e lode" si dissocia e con le quali non ha e non vuole mai avere niente a che fare.
Le regole:
1. Esporre il logo del "Premio D eci e lode", che è il premio stesso, con la motivazione per cui lo si è ricevuto. E' un riconoscimento che indica il gradimento di una persona amica, per cui è di valore (nel post originario c'è il pratico "copia e incolla");
2. Linkare il blog di chi ha assegnato il premio come doveroso ringraziamento;
3. Se non si lascia il collegamento al post originario già inserito nel codice html del premio provvedere a linkarlo (nel post originario c'è il pratico "copia e incolla");
4. Inserire il regolamento (nel post originario c'è il pratico "copia e incolla");
5. Premiare almeno 1 blog aggiungendo la motivazione.
Queste regole sono obbligatorie soltanto la prima volta che si riceve il premio per permettere la sua diffusione, ricevendone più di uno non è necessario ripetere le procedure ogni volta, a meno che si desideri farlo. Ci si può limitare ad accantonare i propri premi in bacheca per mostrarli e potersi vantare di quanti se ne siano conquistati.
Si ricorda che chi è stato già premiato una volta può assegnare tutti i "Premio D eci e lode" che vuole e quando vuole ( a parte il primo), anche a distanza di tempo, per sempre. Basterà dichiarare il blog a cui lo si vuole assegnare e la motivazione. Oltre che, naturalmente, mettere a disposizione il necessario link in caso che il destinatario non sia ancora stato premiato prima.

Premio le seguenti persone:
Dee, perchè certi suoi post sono veramente illuminanti;
Uzzio, perchè non ha peli sulla lingua nel dire ciò che pensa;
Tom, perchè di tanto in tanto tira fuori cose a dir poco geniali;
Fili, perchè il suo blog è sempre ricco ed in più spazia negli argomenti.

Return to the fundamental plane II

Continuiamo il discorso fatto qualche giorno fa. Tralasciando ogni sorta di problema inerente alla definizione o concetto di correlazione, vedo se riesco ad entrar nel merito della famosa costante, che meglio definirei parametro. Sostanzialmente, ora come ora, riusciamo a trovare una relazione per il piano fondamentale dove però compare un \propto e non un uguale. Codesta cosa è chiarificatrice abbastanza, in quanto fintantochè resta un \propto, quelle costanti sono quasi intrattabili. Se avessimo un ''uguale'' al posto di un \propto (al riguardo work in progress) le cose sarebbero nettamente più semplici, in quanto si potrebbero non separare i vari contributi (a breve spiego) separando solo tra rapporto di masse (m) e tutto il resto. Questo lo dico perchè a me personalmente interessa capire se dark e bright stanno in rapporto costante in tutti i range o se la natura decise diversamente. Sono molto convinto, come voi saprete bene, che il piano indichi necessariamente un disegno quasi perfetto. Il quasi lo lascio per il vecchio Sushi, così mi critica un pò meno. Il disegno credo sia stato deciso dalla passata storia cosmologica di ogni singola struttura, e quindi necessariamente da particolari condizioni in remoti tempi subito dopo il grande scoppio. Sapere se il famoso ''m'' è un numero sempre uguale per ogni galassia o se come credo, sia diverso, è enormemente importante. Per questo che reputo di primaria importanza sondare il territorio dettato da quel parametro. Ma questo, come ho anticipato, è veramente difficile. Quando si costruisce la relazione che lega il raggio efficace alla dispersione e alla brillanza superficiale, cioè il FP, occorre procedere per gradini, impostando da prima un profilo quantomeno possibile per dark e bright. Nella costruzione dei vari contributi potenziali al fine di poter scrivere il viriale, emergono tutta una serie di costanti, o presunte tali, che alterano inevitabilmente l'eleganza della trattazione per almeno un punto di vista, cioè quello della semplicità. Intervengono poi fattori di forma, (farei personalmente comparire un qualcosa che tenesse conto del grado di anisotropia, ma questo sarebbe di difficile trattazione) che insieme a tutto il resto, danno vita ad una costante complessiva di tutto. Separare i contributi significherebbe conoscere tutte ste robe una ad una. Ahimè quando si usa il modello sondando i vari range, entra anche il rapporto ''m'' perchè si passa da dark a bright, trovando quindi relazioni del tipo di quella discussa nel precedente post. Qui sta la difficoltà. Se non avessimo avuto alcuna costante, beh allora tutto sarebbe stato nettamente più semplice. Sarebbe rimasto solo ''m'', per cui il coefficiente di ogni relazione lo avrebbe nascosto dentro, ma lo si sarebbe estrapolato facilmente. Sarebbe stato bello così, perchè avremmo conosciuto per ogni range il rapporto di masse e operando quindi una opportuna statistica globale, anche il rapporto tra \Omega_dark e \Omega_bright dell'Universo. Ma così non è. E' vero però che qualora il famoso ''d'', cioè la slope della dark, fosse fisso per ogni galassia, allora le cose si farebbero parecchio interessanti. Infatti, le costanti descritte in precedenza dovrebbero accordarsi in modo tale da permettere ad ''m'' di assumere valori ragionevoli e non spropositati. Questo farebbe vedere ancora di più come gli incastri siano in pratica perfetti. Ma finchè non si va ancora più a fondo sulla questione, cercando di comprendere meglio come funzioni tutto il discorso, queste restano solo ipotesi.

Return to the fundamental plane

Carissimi, è ormai tanto tempo che non scrivo un post abbastanza serio. Per vari motivi, ma più che altro per la poca disponibilità di internet che ho oramai da mesi. Ad ogni modo, visti i risultati di questi ultimi giorni su una mia ricerca, mi sono proposto di scrivere un post per spiegarvi un pò quel che ho fatto. In parole povere, in questi giorni cercavo di capire una relazione che venne trovata circa 15 anni fa da Carollo et al, la quale mostra la correlazione tra il raggio efficace r_e e la massa di galassie early type con massa intorno alle dieci alla dodici masse solari. Come voi ben saprete, una cosa del genere è di fondamentale importanza per chi si occupa del FP. Infatti, per ben tre giorni ho investigato su questa relazione (però ci pensavo da ben più tempo) e nè ho dedotto che la sua sempicità era solo apparante. La relazione correla il raggio alla massa barionica, il che è anche comprensibile e apprezzabile, ma io mettendo lo zoom, ho capito che vi è l'enorme contributo della dark. Riprendendo il modello di FP su cui da tempo lavoro, ho notato che esso spiega con una precisione incredibile questa relazione, ma non si limita solo a questo. Infatti, descrive ogni possibile relazione esistente tra questi due parametri per ogni range di massa (chiaramente occorrono dati per poter verificare). Ma non è tutto. Fa anche vedere come sia la dark a decidere le succitate relazioni, ''prestando la sua dipendenza'' da un fattore che vien dalla cosmologia (\gamma') alla materia barionica. Quando ho scoperto questa cosa qui, e altri dettagli su cui però non mi soffermo, ero abbastanza contento, ma allo stesso tempo preoccupato. Vi spiego perchè. Fino a non molto tempo fa ero convinto che il rapporto tra le masse (dark/bright) di galassie di diverso range di massa potesse variare, cioè tra cluster e galassie potesse esserci un diverso rapporto. Questo lavoro però mi portava dritto ad affermare l'esatto contrario, e non solo, ma mi portava a trovare l'esatto (entro limiti ragionevoli) rapporto previsto dalla cosmologia. Del risultato ne fui contento subito, però si introduceva un fine-tuning fastidioso. Fortunatamente poi, discutendo del lavoro col mio prof, lui mi ha fatto notare che non stavo prendendo in considerazione una cosa, che posso sintetizzare dicendo che sostanzialmente non stavo separando vari contributi (tutte costanti), i quali mi portavano ad affermazioni non rigorosamente giuste. Di questo errore ne sono felice perchè altrimenti spiegare quel fine-tuning sarebbe stato difficile, in più ora posso restare ancora con la mia vecchia idea che il rapporto di masse possa essere diverso da range a range. Ho capito ancora di più che le nane sono davvero difficili da trattare, e a mio parere vengono descritte a pelo dal modello. Ora però so che qualora venisse trovata un'altra relazione del genere in un altro range, il modello la descriverà in modo esatto. L'esponente della relazione è preciso e su di esso non vi sono dubbi, ma resta il coefficiente che ingloba varie costanti più il rapporto tra le masse. Questo coefficiente è diverso da range a range. Sondare questo territorio è molto difficile in quanto non conosciamo per bene tutte le varie costanti e quindi a separare tutti i contributi.

Indovinello 9

In una vasca ci sono 11 pesci neri e 9 rossi, per un totale di 20 pesci. Se prendo 3 dei 20 pesci, qual è la probabilità di avere l'evento: a) 3 pesci tutti rossi; b) 3 pesci tutti neri; c) un pesce nero e 2 rossi?

Carattere Peculiare dell'Universo Primordiale

Qualche tempo fa lavoravo sul periodo inflazionario vissuto dall'Universo e mi imbattei in una stupefacente idea di Roger Penrose, volta a criticare le basi stesse dell'inflazione. La rottura di simmetria portò l'Universo a vivere un periodo inflazionario dopo il quale, in pratica, l'Universo guadagnò materia, energia ed entropia quasi dal nulla. Quel che io credo è che alla rottura di simmetria ci sia stata una chiara dimunuizione di entropia, infatti l'Universo stesso passò da uno stato disordinato caratterizzato da un certo grado di simmetria, ad uno ordinato caratterizzato da un grado di simmetria minore. Codesta transizione di fase, ruppe la simmetria. Al reheating però, vennero a formarsi i famosi dieci alla nove, dieci alla dieci fotoni per barione, che l'Universo guadagnò dal vuoto quantistico. Qui c'è stato un chiaro aumento di entropia. Generalmente ogni teoria inflazionaria che si rispetti riesce a risolvere i ben conosciuti problemi del modello standard (anche se nessuna risolve se stessa), ma tutte in pratica, hanno un qualcosa che le accomuna: lo stato iniziale e la sua peculiarità. Su questo verte la discussione. Nell'inflazione, lo stato iniziale è dato in modo generico, nel senso che non importa quale configuarazione spazio-temporale ci fosse, o quale fosse il grado di entropia. In più, ogni teoria inflazionaria usa il secondo principio e non lo spiega. Penrose critica la teoria inflazionaria proprio in questi termini. Un processo di termalizzazione giustamente porta ad un definito aumento di entropia, ma se questo è vero, ciò non farebbe altro che complicare la già notevole difficoltà nel definire il grado di peculiarità iniziale. Se lo stato è generico, un processo di termalizzazione lo renderebbe ancora più speciale visto il definito aumento di entropia. Uno stato generico, a mio avviso, è per sua stessa definizione, entropico. Penrose, il quale non crede sia stata possibile un'inflazione, poggia le sue critiche proprio su questi concetti. Diedi tempo fa, e dò tuttora ragione al succitato eminente scienziato, riguardo all'impossibilità di poter partire da uno stato iniziale generico, ma in un certo senso, critico una sua critica. E' vero che un processo di termalizzazione porterebbe necessariamente ad un aumento di entropia e che questo mette in seria difficoltà qualunque definizione di peculiarità dello stato iniziale, ma provate ad immaginare se il periodo inflazionario fosse solamente stato una parentesi vissuta dall'Universo, come una sorta di autoregolazione. Forse non sarebbe necessario partire da un grado di peculiarità massimo, cioè da un entropia nulla. O non sarebbe errato pensare ad uno stato iniziale caratterizzato da una peculiarità x insieme ad un processo di termalizzazione (se la paura è che questo renda ancora più speciale lo stato iniziale. Basterebbe ammettere che ad un certo tempo t una transizione di fase abbia rotto la simmetria, comportando una diminuizione dell'entropia e che il reheating successivo abbia poi riportato il valore dell'entropia a quello del tempo t. Le ipotesi sono: diminuizione dell'entropia nella fase di lento rotolamento e azzeramento successivo col reheating. La cosa che mi sorprende è che se questo può essere vero, a meno che da t=0 a t=t l'entropia non sia salita a sufficienza, il grado di peculiarità del periodo inflazionario potrebbe essere stato maggiore di quello iniziale. Mi sorprende ma non mi spaventa, in quanto penso all'inflazione come ad un ottimo stratagemma di regolazione. Sarebbe utile per me sapere cosa pensate al riguardo.

Indovinello 8

Visto che c'è stato qualcuno tanto scaltro da risolvere istantaneamente l'indovinello precedente, ne propongo subito un altro il quale è leggermente più difficile. Non è troppo banale. Immaginate di essere dentro un'arena completamente chiusa, ove vi sono solo due uscite. In una vi sono dei leoni che appena aprite la porta vi sbranano, mentre nell'altra, dopo la porta, vi è l'uscita sicura. Accostate a ciascuna porta c'è una guardia, quindi due in totale, delle quali una dice sempre la verità, mentre l'altra è cattiva e dice sempre bugie pur di farvi mangiare vivi. Avete a disposizione una sola domanda da porre a una delle due guardie. Quale domanda fareste per essere sicuri di imbroccare l'uscita sicura, dove non ci sono leoni?

Indovinello 7

Un tizio X è una spia che vuole entrare in un castello. All'entrata del castello vi è una guardia la quale usa un codice per permettere alle persone di entrare. La guardia dice un numero e l'ospite deve rispondere con un altro numero. Se risponde bene, entra, altrimenti viene fucilato. Così la spia, che non conosce il codice, si nasconde vicino alla guardia e ascolta quando arriva qualcuno. Arriva un ospite: la guardia dice 24 e l'ospite risponde 12. L'ospite entra tranquillo.
Arriva un secondo ospite: la guardia dice 12 e l'ospite risponde 6. Entra anche lui.
Ne arriva un terzo: la guardia dice 8 e l'ospite risponde 4. Anche lui entra.
Allora la spia, convinto di aver compreso il codice, si fa avanti, presentandosi alla guardia. La guardia gli dice 4 e la spia risponde 2. La guardia lo fucila all'istante. Cercate di capire il perchè provando a rispondere in modo corretto all'annuncio di 4, e spiegare quindi il codice.

Inflazione

Di solito le domande fondamentali che l'uomo si pone sull'Universo riguardano principalmente la sua grande età e la sua grandezza. Oggi noi abbiamo a disposizione una buona teoria, il big bang, che è in grado di spiegare ciò che è successo da dopo il tempo di Planck fino ad oggi, ma non riesce a dir nulla sulla singolarità iniziale. Il primo difetto che può venire in mente pensando al BB, e il problema della piattezza, cioè l'Universo per circa 14 mld di anni ha tenuto il parametro di densità molto vicino al valore di uno. Ma questo non è l'unico; infatti occorre aggiungere il problema del'orizzonte e dei monopoli, che in un altro momento spiegherò. Nello scenario del modello standard questi problemi erano più che altro trattati come sintonizzazioni fini, e si può quindi comprendere come il modello pre-inflazionario fosse incompleto. Anche tuttora si può parlare di sintonizzazioni fini, ma in un senso un pò diverso. Ad ogni modo questi problemi portarono Guth nel 1981 a concepire l'idea inflazionaria (in realtà c'era odore di inflazione anche prima). Egli pensò che i succitati problemi potessero essere risolti se l'Universo avesse deciso in un'epoca primordiale, per cui nei suoi primi istanti di vita, di vivere un periodo di espansione accelereta in modo tale da sincronizzare per bene tutte le sue parti e da omogeneizzarsi al meglio, ma sempre da permettere poi, in futuro, la formazione delle strutture. Per capire cosa sta sotto l'inflazione, occorre definire un concetto fisico. Senza condizioni stringenti, definiamo transizione di fase, il passaggio di un determinato sistema, da uno stato disordinato, che sarà caratterizzato da un certo grado di simmetria, ad uno stato ordinato caratterizzato da un grado di simmetria più basso. Colui che però definisce l'equazione del moto, l'Hamiltoniano, conserva sempre lo stesso grado di simmetria. Sono le equazioni che descrivono gli stati ordinati ad avere meno grado di simmetria, perchè in un certo senso è come obbligare il sistema a scegliere. Se ad esempio pensiamo all'oscillatore armonico, conoscerò la soluzione generale e a meno di due costanti di integrazione anche quella particolare. Quando dò un valore alle due costanti, sto scegliendo tra le possibili soluzioni, e quindi obbligando il sistema ad una scelta. Al periodo delle GUT vi erano i presupposti inflazionari e ciò che accadde fu proprio una cosa del tutto analoga a quanto descritto sopra. Quando la temperatura era superiore a T_GUT il sistema (l'Universo) era in quello che viene chiamato falso vuoto. Dopo, col calare di T, evolve verso il vero vuoto ove dissipa l'energia stemperando nuovamente l'Universo (cioè se stesso). Chiaramente a parole tutto può essere semplice, e sicuramente si potrebbe obiettare su molte cose. L'evoluzione verso il vero vuoto, che peraltro è molto lenta, fa si che in quel periodo l'Universo acceleri tantissimo, aumentando in modo spropositato le sue dimensioni. Ma allora ci si chiede: chi veramente determina tale espansione? Associata al vuoto, vi è è una densità e una pressione chiaramente legate da una qualche equazione di stato. Si può dire, senza perdere in generalità, che pressione e densità sono proporzionali per via di un fattore w. I valori Friedmanniani per w sono maggiori di zero, e ciò permette alle soluzioni delle equazioni di Friedmann di poter essere solo decelerate. Ma il vuoto ha associato ad esso un valore negativo di w, precisamente w=-1, cioè, in altri termini, una pressione negativa. Il valore che si trova per la densità del vuoto è davvero spaventoso, quasi inimmaginabile. Questo alto valore permise all'Universo di vivere un periodo inflazionario e di risolvere i suoi priblemi intrinseci. L'unico problema che io personalmente riconosco nell'inflazione, è il fatto di non riuscire a spiegare se stessa. Non c'è infatti alcun motivo fisico per un suo spegnimento. Ma su questo concetto tornerò a breve in un altro post.