Perché tutte le velocità dei movimenti dei corpi nell' universo sono diverse? Non dovrebbero essere coordinate?
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È una bella domanda: perché gli oggetti nell’Universo non “marciano” tutti alla stessa velocità, e piuttosto presentano velocità diverse? La risposta richiede qualche passo e diverse nozioni fisiche. Provo a dare una spiegazione strutturata.
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1. La velocità è relativa
Prima di tutto va chiarito che la velocità non è un’entità assoluta: dipende dal sistema di riferimento dal quale la si misura.
Quindi, quando diciamo che un corpo “si muove a una certa velocità”, dobbiamo chiedersi: rispetto a che cosa?
Per esempio, nella nostra galassia un oggetto può muoversi rispetto al centro galattico, o rispetto al nostro Sole, o rispetto al fondo cosmico – queste misure danno numeri diversi.
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2. Espansione dell’Universo e moto locale
Un’altra ragione principale: l’Universo (secondo la cosmologia attuale) si espande. Distanti galassie si allontanano non solo perché “si muovono nello spazio”, ma perché lo spazio stesso tra loro si amplia.
Ma, allo stesso tempo, ci sono moti locali: per esempio le galassie nei gruppi e ammassi interagiscono gravitazionalmente, orbitano, si attraggono, si muovono l’una rispetto all’altra.
Quindi la velocità di un corpo nell’Universo risulta essere la combinazione (o somma) di:
il moto dovuto all’espansione cosmica (che dipende dalla distanza)
il moto “peculiare” locale (causato da gravità, interazioni)
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3. Perché non sono uguali?
Ecco alcuni motivi per cui non possiamo aspettarci che tutte le velocità siano coordinate o identiche:
Le condizioni locali sono diverse: densità di materia, attrazioni gravitazionali, presenza di ammassi, campi, influenze ambientali cambiano da luogo a luogo → moti diversi.
Le distanze: nella legge di espansione (Legge di Hubble) più un oggetto è distante, maggiore è la velocità di recessione (allontanamento) rispetto a noi.
Non esiste un “fermo assoluto” dell’Universo: non c’è un sistema di riferimento universale in cui tutti siano fermi. Ogni osservatore può avere una misura diversa del moto.
I moti locali (“peculiar velocities”) tendono a variare molto: galassie in ammassi si muovono più rapidamente rispetto a galassie isolate, per esempio.
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4. In che senso “coordinate” potrebbero essere?
Se per “coordinate” intendi “tutte alla stessa velocità” allora no, perché le condizioni fisiche non sono uniformi.
Ma se intendi “coordinate” come misurate rispetto ad un adeguato sistema di riferimento condiviso – sì, si può adottare un sistema di riferimento comune (per esempio il referenziale co-movente dell’espansione dell’Universo) in cui molte galassie sono “quasi ferme” rispetto a quel flusso.
Quindi: non tutte le velocità sono identiche, ma possiamo scegliere un sistema di riferimento che “normalizza” in parte i moti cosmologici.
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5. Conclusione
In sintesi: le velocità sono diverse perché ogni corpo segue condizioni diverse, e non esiste un solo “velocità universale” nella quale tutti rientrano. Questo non contraddice la fisica: è semplicemente la realtà della dinamica in un Universo con espansione, gravità, moti locali e relatività.
Se vuoi, posso mostrarti numeri concreti per moti locali e moti dovuti all’espansione (ad esempio per la nostra galassia, per una galassia lontana) così vedi la scala delle differenze. Vuoi che lo faccia?
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