Le teorie dell'universo

L'origine dell'universo più accreditata è la Teoria del Big Bang

Secondo il modello del Big Bang, l'Universo ebbe origine con un' "esplosione", che riempì tutto lo spazio, a partire da un punto materiale. Dopo questo momento ogni particella cominciò ad allontanarsi velocemente da ogni altra particella. Nei suoi primi attimi l'Universo si può considerare come un gas caldissimo di particelle elementari in rapida espansione.

Le forme e il comportamento dell'universo invece hanno fatto in modo di sviluppare più di una teoria. Nel XX secolo vennero formulati tre tipi di modello:

Quello dell'universo chiuso che si evolve verso un destino di collasso della materia che finirà con un gigantesco evento, il Big Crunch.
Quello stazionario che comporta un universo statico, che non cambia.
Quello aperto che prevede un universo che tende ad espandersi all'infinito.

Riporto qui una delle migliori riorganizzazioni per quanto riguarda le forme dell'universo.

E dopo queste teorizzazione si presentano i 5 paradigmi più quotati per quanto l'universo la sua forma e la sua evoluzione:
L’universo che rimbalza
Effetto tunnel
Inflazione caotica eterna
Universi-brana
Universo emergente

(dettagliatamente descritte in questo articolo: https://scienze.fanpage.it/oltre-il-big-bang-5-ipotesi-su-com-e-nato-l-universo/)

Approfondimento sullo spazio

Riporto un breve video che esplicita meglio le proporzioni dello spazio, tra pianeti e stelle di diversi sistemi:

Dopo esserci resi un'idea della relativa dimensione della terra nello spazio, possiamo intendere meglio anche le proporzioni e le grandezze descritte in un paio di post precedenti: 

Dimensioni e Le statistiche dei un pianeta artificiale

Un glossario trilingue

Le industrie del pianeta artificiale

Le industrie interessate al questo argomento sono molte, innanzi tutto la macro-industria da prendere in considerazione è:

• L'industria aerospaziale e le sue tecnologie

A seguire ci sono molti studi ingegneristici per la progettazione, e di conseguenza verrebbero interessati i corrispondenti settori industriali:

• ingegneria dei materiali (fornire materiali resistenti a diverse condizioni)
• ingegneria edile (studi di sostenibilità del pianeta artificiale)
• ingegneria elettrica (produzione di pannelli fotovoltaici, ...)
• ingegneria meccatronica (supporto e orgnizzazione di tutti gli altri campi)
• ingegneria aerospaziale (base dell'industria aerospaziale)

Le tecnologie (e le scienze) del pianeta artificiale

La tecnologia e la scienza sono le prime cose che vengono in mente pensando ad un pianeta artificiale e ci fanno riflettere sull'enorme evoluzione ormai prossima di questi due ambiti.

Infatti se dovessimo fare una piccola ipotesi di realizzazione di un pianeta realizzato dall'uomo, la nostra attenzione sarebbe volta ad una serie di elementi citati sotto:

• Progettazione:  evoluzione di programmi CAD e moderazione 3D, non solo in grado di gestire una tale complessità di dati, ma anche di simulare eventuali malfunzionamenti di progetto, per evitare sorprese non attese.

• Industria aerospaziale:  questo settore dovrà essere tra i più avanzati per: l'organizzazione, la conoscenza dello spazio, la costruzione, il trasporto di materiale, attrezzatura per la manodopera e tutto ciò che sarà untile al progetto, senza considerare tutto ciò che riguarda viaggi interspaziali e trasporto della popolazione. 

• Energia elettrica: qui avra un ruolo fondamentale la ricerca e lo sviluppo di nuove forme di energia oppure di sviluppo e ottimizzazione di quelle già esistenti. (es. pannelli solari nello spazio per sviluppare energia)

• Fisico, matematico: questo settore sarà il basamento di tutti gli altri grazie alle prossime scoperte (riporto una realizzazione di un sole artificiale), quello in grado di fornire le conoscenze base per la costruzione e l'organizzazione interna del nuovo mondo. (es. si occuperanno di trovare un modo di ricreare la gravità).

I rischi del pianeta artificiale

La realizzazione di un pianeta artificiale può essere ostacolata da diversi fattori, dinanzi a tutto i costi che dovremmo sostenere per realizzare un'impresa di tali dimensioni.

Parlando di costi non si intende solamente il fattore economico ma soprattutto: materiali da utilizzare, mezzi, carburante, manodopera e progettazione. 

Proprio la progettazione di un nuovo pianeta è la parte più problematica, infatti vista la mancanza di esempi precedenti, con l'avanzamento dello studio ci si imbatterebbe in molti problemi che necessiterebbero di prove e simulazioni, il che significherebbe già delle perdite di materiale.

Quindi i rischi di realizzazione sono altissimi, perché si potrebbe cadere in imprevisti che comprometterebbero anche la vita stessa della Terra.

La disponibilità di materiale potrebbe essere risolta, come molti teorici ipotizzano, con la possibilità di accingere a a pianeti diversi dal nostro, ovviamente compatibilmente alle nostre esigenza. 

Tutto questo è proporzionato alle dimensioni che del pianeta che si intende realizzare, é logico infatti che se si procedesse con la creazione di un astro dalla dimensioni ridotte, in grado di ospitare poche decine di migliaia di persone (toro di Stanford), i rischi di fallimento potrebbero essere contenuti e non si comprometterebbe il nostro pianeta.

Altro tipo di rischio si interporrebbe se si dovesse usare un'intelligenza artificiale per la gestione di un pianeta artificiale. Molte teorie si basano sul una migliore gestione del pianeta grazie proprio a questo tipo di tecnologia, ma è anche vero che potrebbe rivelarsi problematico.

Infatti com riportato in seguito da un articolo:

"... Negli ultimi mesi questo tema ha fatto ancora una volta breccia sui mezzi di comunicazione di massa. Prima c'è stato Stephen Hawking, poi Elon Musk e più di recente Bill Gates. Tutte queste persone brillanti hanno suggerito che l'intelligenza artificiale (IA) sia qualcosa a cui guardare con attenzione, per evitare che si sviluppi fino a rappresentare una minaccia esistenziale. ..."

I simboli del pianeta artificiale

In astronomia è solito rappresentare ciascun pianeta non solo con il proprio nome ma anche con un simbolo corrispondente, di seguito riporto un esempio di simboli associati ai pianeti del sistema solare:

Purtroppo a causa della mancanza di pianeti artificiali realmente esistiti non siamo in grado di avere un simbolo corrispondente.

Le statistiche dei un pianeta artificiale

ecco alcuni numeri che dovrebbero rendere l'idea di come potrebbe funzionare un pianeta artificiale sotto alcuni aspetti.

Esistenza pianeta artificiale : 0

• Orbitale di Banks:

Proporzioni: 1 Terra = 1500 orbitali 

Popolazione: 7 miliardi (Terra) = 50 miliardi (1 orbitale)

Rapporto tra terra e mare: 1:3

Trasporti: sotterranei (fuori orbitale, ovvero fuori orbitale nel vuoto)

Gravità: uguale alla terra (regolabile grazie alla rotazione dell'anello)

Lunghezza giorno: regolabile inclinando l'orbitale
Lunghezza anno: regolazione anche delle stagioni in base allo schiacciamento dell'orbita ellittica

• Mondo ad anello:

Proporzioni: 1 orbitale = 3 milioni Terra
Popolazione: n.d ma presumibilmente proporzionata alla superficie (7 mlr * 3 mln)
Rapporto tra terra e mare: regolabile in base alle necessità (1:3 consigliabile)
Trasporti: sotterranei (fuori orbitale, ovvero fuori orbitale nel vuoto)
Gravità: 0.992 G (~9.69 m/s²)
Lunghezza giorno: 30 ore
Lunghezza anno: 1 rotazione completa = 9,375 giorni terrestri - 1 anno terrestre = 4 falans = 4 * 93.75 giorni terrestri

• Sfera di Dyson:

Proporzioni: 1:600 milioni di volte l'area della superficie della Terra.
Popolazione: n.d (ma proporzionale alle superficie, 7 mlr * 600 mln)
Rapporto tra terra e mare: n.d
Trasporti: n.d
Gravità: circa zero
Lunghezza giorno: n.d
Lunghezza anno: n.d

• Globus Cassus:

Proporzioni: 45 volte la terra
Popolazione: n.d (proporzionale alla sup. 45 volte la terra)
Rapporto tra terra e mare: n.d
Trasporti: gli stessi della terra
Gravità: ottenuta dalla rotazione del corpo
Lunghezza giorno: nd (regolabili grazie alla particolare forma)
Lunghezza anno: nd

• Ciambella (o toro) di Stanford:

Proporzioni: molto più piccola della Terra
Popolazione: 10.000 residenti
Rapporto tra terra e mare: 100 000 km² abitabile
Trasporti: n.d
Gravità: ottenuta dalla rotazione del corpo
Lunghezza giorno: n.d
Lunghezza anno: n.d

• Cilindro di O'neill:

Proporzioni: molto più piccola della Terra
Popolazione: n.d
Rapporto tra terra e mare: differenti sezioni sono destinate a differenti reparti (industriale, coltivazione..)
Trasporti: n.d
Gravità: contro-rotazione cilindri
Lunghezza giorno: regolabile, luce del sole viene riflessa tramite specchi che filtrano i raggi solari
Lunghezza anno: n.d

Dimensioni di un pianeta artificiale

Il dimensionamento di un possibile pianeta artificiale è approssimativa, vista la mancanza per ora di un riscontro concreto. C'è chi pensa di riuscire ad ottenere spazi maggiori o uguali a quelli della terra, altri invece hanno idee più simili a enormi stazioni spaziali che non superano la capienza massima di poche centinaia di migliaia di persone, quindi si parlerebbe di dimensioni senz'altro più piccole della terra e non in grado di ospitare tutta la popolazione terrestre.

ecco alcuni esempi:

• Orbitale di Banks:

La costruzione di un Orbitale in genere ha inizio con l'edificazione delle prime due "placche" ricoperte di terra e di mare, provviste delle mura di sostegno laterali, di almeno diecimila chilometri per lato in rotazione su di un'orbita simile.

Raggio: 4 milioni km
Area superficiale: S orbitale = S terra * 20

• Mondo ad anello:

• Sfera di Dyson:

con un raggio di 1 UA (cioè la distanza media fra Terra e Sole, pari a circa 149 600 000 km) avrebbe come minimo una superficie pari a 2,72 × 1017 km².

• Globus Cassus:

diametro = 85.000 km
massa = 5,973×1024 kg
superficie abitabile = 5.413×108 km²
superficie totale = 9,62×109 km²

• Ciambella (o toro) di Stanford:

capace di ospitare approssimativamente 10 000 residenti permanenti, con un'area abitabile di 100 000 km² nell'anello.

• Cilindro di O'neill:

Dimensioni molto più ridotte rispetto alle precedenti, paragonabili ad un enorme stazione spaziale formata da due cilindri in controrotazione, lunghi 30 km e con un raggio di 3 km. Con un anello agricolo esterno del raggio di 15 km.