Art.4-- Teoria scientifica sull'origine ed evoluzione dell'universo primordiale dall'invisibile a quello osservabile -- Antonio Dirita

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Facciamo notare che la gradualità dei processi utilizzata nell'esposizione della aggregazione dello spazio non è reale,
ma solo necessaria e utile a noi per la descrizione.
Nella realtà, trattandosi di un universo senza tempo, la sfera universale non si polarizza gradualmente nel
tempo, ma è semplicemente sempre 
polarizzata con una analoga distribuzione di aggregati A₁ ; A₂ ; A₃
ecc. sui due emisferi.

Il processo di aggregazione che abbiamo descritto è quello tipico, che porta alla sintesi di sistemi legati multipli, i
quali, come vedremo meglio in seguito, si comportano tutti come particelle elementari.
Trattandosi di aggregazioni successive, man mano che il processo continua, "gli aggregati più piccoli scompaiono"
per sintetizzare quelli di dimensioni più elevate.
Ciascun aggregato "trascina in rotazione" lo spazio circostante fino ad una distanza proporzionale alle sue dimensioni.
In questo senso diciamo che gli aggregati A₁, A2, A₃ , ecc.  si circondano di una sfera spaziale " propria "
di raggio  RP0  che soddisfa la relazione :
                                           RP0 / r = α = costante

dove r  indica il " raggio proprio " dell'aggregato e RP0 il raggio d'azione di A , ossia lo spazio oltre il quale la sua
azione diventa trascurabile.
Il processo di aggregazione che abbiamo descritto non continua per un tempo illimitato, ma, oltre una certa
dimensione
degli aggregati, viene sostituito con altri che consentono di esercitare azioni a grandi distanze.

Consideriamo dunque le forze che agiscono su un elemento spaziale oppure su un aggregato rotante che occupi una
parte dello spazio rotante associato alla sfera d'azione di un altro aggregato spaziale.
In definitiva analizziamo le forze che si manifestano su una sfera rotante e lo spazio fisico in moto traslatorio rispetto
ad un sistema di riferimento fisso, solidale con lo spazio circostante.
Senza prendere in considerazione la teoria generale del giroscopio, che complicherebbe inutilmente la trattazione,
ma che comunque verrà trattata in dettaglio in un altro capitolo, richiamiamo brevemente l'effetto giroscopico più
semplice, noto come effetto Magnus.
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figura 12
Con riferimento alla figura 12, senza modificare la sostanza del problema, per noi risulta più comodo cambiare
riferimento e considerare la sfera  S₀  rotante su se stessa con il centro fermo e lo spazio fisico circostante dotato
invece di moto traslatorio rispetto ad esso. Consideriamo inizialmente due casi molto semplici separatamente.

a -- Sfera rotante su se stessa con velocità periferica C = ω⋅ rs , immersa in uno spazio immobile.
In questo caso, data la simmetria, la sfera continuerà a ruotare, più o meno frenata in rapporto al valore della densità
del mezzo ambiente, e non accade nulla di particolarmente rilevante.

b -- Sfera non rotante immersa in uno spazio in moto traslatorio rispetto ad essa con una velocità relativa vs.
Anche in questo caso, non si produce alcun effetto particolare oltre all'azione di un eventuale trascinamento che gli
elementi spaziali in moto esercitano su quelli fissi costituenti la sfera.

Notiamo soltanto che, in ogni caso, l'interazione tra la sfera e lo spazio non è superficiale, ma esteso a tutto il volume
da essa occupato, in quanto, avendo gli elementi spaziali S₀ raggio r→0 , essi riescono a penetrare all'interno
senza difficoltà ed interagiscono così con ogni singolo aggregato elementare di cui la sfera è formata.
L'azione complessiva risulta dunque proporzionale al numero di aggregati elementari presenti nella sfera.
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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- figura 13
Se ora consideriamo i due casi sovrapposti, contrariamente alle aspettative, la sfera rotante si muove con velocità
Va in una direzione inclinata di un certo angolo α  rispetto a vs , come è schematizzato in figura 13.
Se si scompone la velocità  Va  nelle sue due componenti  Vl  longitudinale e  Vt  trasversale, possiamo dire che
l'effetto nuovo è proprio il manifestarsi di una velocità V_{t} perpendicolare alla direzione della velocità vs ,
effetto 
tutt'altro che prevedibile.

Se però si osserva la figura 13, si vede chiaramente che esso si genera per la dissimmetria che la rotazione della sfera
genera, rispetto alla direzione del moto di traslazione dello spazio rotante di ordine superiore,tra la parte A e la parte
B della sfera.
Nella sezione  A si manifesta infatti una velocità relativa più elevata di quella che si misura nella sezione  B e questo
modifica chiaramente i risultati che si generano dalla interazione tra sfera e spazio circostante.
Se viene invertito il verso di rotazione della sfera, cambia anche quello della componente  Vt .

Questo risultato ci dice che, quando ci troviamo in uno spazio fisico (e non nello spazio geometrico, che non
esiste nella realtà fisica) in cui 
sono presenti degli elementi spaziali, o suoi aggregati, rotanti attorno ad un
loro asse, "qualsiasi analisi del moto non può prescindere dalla 
rotazione", in
quanto così facendo andrebbero perduti tutti gli effetti giroscopici 
ad essa connessi e con essi anche tutte
le preziose informazioni su 
fenomeni che ne derivano.
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L'astrazione nella quale viene preso in esame un " punto materiale" in moto nello "spazio geometrico" non
sempre rappresenta dunque un'
approssimazione accettabile della realtà fisica.

Benchè gli effetti legati a questo fenomeno vengano normalmente osservati ed impiegati in presenza di aria o fluidi in
generale, il fenomeno si manifesta, praticamente senza attenuazione apprezzabile, anche se la sfera è in moto nello
spazio vuoto. Se la sfera rotante di figura 13 viene vincolata in modo che venga impedito il moto di traslazione, su di
essa si manifesta una forza S nella direzione della velocità C .

figura 34
Se si scompone questa forza nelle due componenti  Ft  ed  Fl , il triangolo delle velocità viene sostituito da quello
simile delle "forze che nascono dalla interazione" tra la sfera rotante su se stessa e lo spazio fisico in movimento
rispetto ad essa con la velocità V.
Abbiamo visto che la presenza di materia può essere rilevata (e dunque la materia esiste) solo se si ha una velocità
relativa tra l'aggregato considerato e lo spazio fisico circostante. Ne deriva che il valore della massa inerziale m che si
associa all'aggregato, qualunque sia il significato che le viene attribuito, dovrà necessariamente dipendere dalle sue
condizioni di moto rispetto allo spazio fisico circostante.

Possiamo ricavare la relazione che lega la massa della sfera alle condizioni di moto, utilizzando l'effetto giroscopico al
quale abbiamo già accennato,che si manifesta nel piano di rotazione.
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Se rappresenta la massima velocità osservabile, la composizione delle velocità fornisce nella direzione di S
ancora la velocità massima Cper cui si possono eseguire i calcoli seguenti.

Per una trattazione elementare semplificata, consideriamo la sfera costituita da quattro settori  A,B,D,E  che si
muovono, rispetto ad un osservatore solidale con lo spazio fisico esterno.
Le velocità rilevate dall'osservatore risultano :

                VA = C + V              ;     VB = C – V

               VD = ( C² – V²)1/2    ;    VE = ( C² – V²)1/2
Le componenti della velocità nella direzione degli assi risultano :

               VY = V                      ;     VX = ( C² – V²)1/2

si ha quindi :                                    
Se ora associamo a ciascun settore la massa  mA, mB, mD, m essendo essi solidali tra loro, l'impulso da
essi ricevuto sarà lo stesso e si avrà :

           I = mA⋅ (C + V)             ;       I = mB ⋅ (C – V)

          I = mD ⋅ ( C² – V²)1/2     ;      I = mE ⋅ ( C² – V²)1/2

le masse che l'osservatore avverte nelle due direzioni x ed y saranno :

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Se poniamo V = 0 ed indichiamo con m₀ la massa della sfera in queste condizioni di moto ( massa a riposo ), si avrà

                            mx = my = m₀ = 2⋅I/C

da cui si ottiene l'impulso (o quantità di moto) della sfera rotante su se stessa con velocità di traslazione nulla :

                                     I = m₀·C/2

Si noti che lo stesso risultato si ottiene con l'integrale :


La velocità C coincide dunque con quella di rotazione della sfera, che fornisce l'impulso iniziale.
Sostituendo nelle espressioni delle masse, si ricava :
              nella direzione del moto
  
 in direzione perpendicolare al moto

Queste relazioni mettono in evidenza che la massa  di una sfera non ha un valore costante, ma dipendente dalle
caratteristiche del moto relativo rispetto allo spazio in cui essa si muove. Del resto, il risultato risulta perfettamente in
accordo con il fatto che proprio la velocità di scorrimento relativo consente alla materia organizzata di separarsi dallo
spazio fisico e quindi di esistere (  Art.3  ) .

Incidentalmente notiamo che, se cambia il verso di rotazione della sfera, la forza longitudinale (nella direzione del moto)
non cambia, mentre s'inverte il verso della forza trasversale. Questo vuol dire che, se abbiamo un sistema, per esempio
un atomo, formato da particelle rotanti in versi opposti, mettendolo in moto nello spazio fisico puro con una velocità
crescente, sulle particelle si manifestano forze opposte crescenti, per cui si troverà una velocità (confrontabile con quella
della luce) in corrispondenza della quale le particelle componenti si separano.
Il processo potrebbe avere utili applicazioni industriali.
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Se la sfera ruota senza traslare rispetto allo spazio  (V = 0) , la sfera presenta lo stesso valore  min tutte le
direzioni e viene indicata come massa a riposo.
Se invece si sposta rispetto allo spazio con una velocità relativa  V ≠ 0,  non solo cambia il valore della massa
longitudinale
m
nella direzione del moto, ma ancora di più aumenta la massa trasversale  mt  che la sfera presenta nella la
direzione perpendicolare al moto.
Il risultato ottenuto rappresenta un'ulteriore conferma che la materia, alla quale si associa una massa, viene originata
dal moto relativo di un punto rispetto allo spazio fisico circostante.

Si può ottenere lo stesso risultato differenziando l'espressione della massa trasversale,  m scritta nella forma :


differenziando, abbiamo :     
che si può scrivere :

                      C² ⋅ dmt= 2 ⋅ VdV ⋅ m+ V² ⋅ dmt
ed in definitiva :

                               C² ⋅ dmt = d(V² ⋅ mt)

Se la massa m₀ è in equilibrio in moto rototraslatorio in uno spazio fisico rotante, la velocità radiale vale
Vr= √2 ⋅ V e quindi, sostituendo, si ottiene :

dove dE indica il differenziale dell'energia di legame tra sfera e spazio fisico. Si ha infatti :
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Integrando e sostituendo C = Cl , si ha dunque la relazione fondamentale :             E = mt⋅ Cl²

nota come la relazione che stabilisce l'equivalenza tra massa ed energia e conferma che :
La presenza di moto relativo e interazione tra le parti rappresenta la "condizione la necessaria" per poter
rilevare l'esitenza di tutto lo spazio 
fisico e quindi dell'universo.
Tutto ciò che ha una massa, e dunque esiste
nell'universo, è in moto 
rispetto allo spazio circostante.

Quando si parla di universo visibile, si deve precisare lo strumento attraverso il quale viene osservato.
Nel nostro caso lo strumento più veloce ed efficace che abbiamo a disposizione sono le onde elettromagnetiche che,
com'è noto, si muovono nello spazio con la velocità della luce,                  Cl = 299792,458 Km/sec.

E' chiaro che, per noi, sarà osservabile solo tutto ciò che si muove con una velocità minore di  Cl  e nessun
aggregato in moto, rispetto a noi osservatori, con velocità maggiore di quella della luce potrà essere raggiunto dalle onde
che utilizziamo per intercettarlo.
Questo "nostro limite" ci impedisce di osservare le prime fasi di evoluzione dello spazio e solo quando gli aggregati
spaziali raggiungono dimensioni tali da generare sistemi aventi velocità minori del limite Cl l'universo neonato sarà
visibile. Vedremo nell' Art.6  quando e come questa condizione si verifica.
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 Art.4-- Teoria scientifica sull'origine ed evoluzione dell'universo primordiale dall'invisibile a quello osservabile -- Antonio Dirita

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