Idee sull’Universo

Idee sull’Universo

di Corrado Ruscica

Il libro di Corrado Ruscica “Idee sull’Unverso” è un’indagine sulle grandi domande relativa
all’Universo: di che cosa è fatto lUniverso? Che cosè lenergia scura? E stato effettivamente il
Big-Bang listante iniziale che ha dato origine allUniverso o si può parlare di uno stato fisico prima del Big-Bang?

dal libro di Corrado Ruscica Idee sull’Universo (Macro Edizioni, 2010)

Sin dagli albori della civiltà, luomo ha sempre rivolto lo sguardo verso le stelle allo scopo di
trovare una sorta di relazione che collegasse, in qualche modo, gli uomini e gli astri attraverso
gli dei. Con il solo ausilio dellocchio nudo, gli antichi edificavano edifici o enormi strutture in
pietra, i megaliti, per studiare i movimenti del Sole, dei pianeti e delle stelle, e seguire
lalternarsi delle stagioni. Insomma per gli antichi il cielo era una sorta di gigantesco orologio
sopra le teste che serviva per osservare e prevedere il movimento degli astri, spesso legato al
destino di re, degli uomini e della storia. Le prime idee sullUniverso si fanno risalire al 400
a.C. circa quando il filosofo greco Aristotele immaginava lesistenza di un sistema planetario dove
la Terra occupasse il suo centro e dove tutti gli astri allora conosciuti, inclusi il Sole e la Luna, orbitassero attorno ad essa in una sorta di struttura a cipolla.

Ci sono voluti quasi duemila anni di studi e di osservazioni prima di arrivare, nel 1543, ad una
vera e propria rivoluzione scientifica e concettuale che assumeva invece il Sole, e non la Terra, al
centro del sistema planetario: nasceva così il sistema eliocentrico di Copernico. Perfezionato in
seguito grazie alle leggi del moto di Keplero, il modello eliocentrico fu, per così dire, dimostrato
sperimentalmente nel 1609 quando Galileo, utilizzando il suo cannocchiale, fu in grado di osservare
le fasi di Venere, il movimento dei satelliti di Giove, chiare evidenze a favore del modello
copernicano. Galileo si può considerare senza alcun dubbio il primo astronomo moderno perché con
lui nacque il metodo sperimentale, che consisteva nel ricavare dati dalle osservazioni e formulare
teorie che lo stesso Galileo mise a confronto, con grande coraggio, con la dottrina ortodossa
dellepoca e che, in seguito, gli valsero le accuse di eresia da parte della chiesa.

Dunque con Galileo si apre la porta della Scienza da cui sono passati tutti i più grandi scienziati,
a partire da Isaac Newton. Questultimo riprese gli studi di Galileo sulla caduta libera dei gravi e
riuscì a formulare, nel 1687, una teoria che unificava, per la prima volta, i fenomeni della
meccanica terrestre con quelli della meccanica celeste. Sebbene Newton avesse inventato, per così
dire, la Fisica, grazie allutilizzo di leggi matematiche che si basavano sullosservazione dei
fenomeni naturali, tuttavia egli non aveva idea di come funzionasse la gravità o di quale fosse la
sua origine. Questo problema rimase ignorato per ben 200 anni finchè non apparse sulla scena il
grande genio di Albert Einstein. E stato, senza alcun dubbio, lo scienziato più famoso del XX
secolo senza il quale, quasi certamente, non avremmo fatto passi da gigante verso la comprensione
dellUniverso. Einstein rivoluzionò i concetti di spazio e di tempo, unificandoli nel continuo
spaziotempo quadridimensionale, e persino il concetto stesso di gravità che veniva ora interpretata
non più come una forza che agisce istantaneamente a distanza tra due corpi bensì come la curvatura o
la deformazione della geometria dello spaziotempo attorno ad un corpo dotato di grande massa. Famosa
rimase la frase di John Wheeler: la materia dice allo spaziotempo come curvarsi mentre lo spaziotempo dice alla materia come deve muoversi.

Oggi la relatività generale costituisce la miglior teoria che abbiamo a disposizione per descrivere
lUniverso su grande scala ma rimane una teoria classica, cioè non completa, dato che porta a valori
infiniti della densità e della temperatura quando ci si avvicina allistante di tempo t=0 in
prossimità della singolarità iniziale, il Big-Bang. Sebbene Einstein era convinto che non ci fosse
mai stato un momento della creazione, egli introdusse nelle sue equazioni un termine, la famosa
costante cosmologica, proprio per eliminare il problema dellorigine del cosmo e rendere perciò
statico lintero Universo. Ma la sua teoria portava inevitabilmente alla conclusione secondo cui
lUniverso doveva aver avuto un inizio, un fatto che era stato implicato indirettamente prima dalla
scoperta di Edwin Hubble, nel 1926, riguardante la recessione delle galassie distanti e
successivamente, nel 1965, dalla scoperta della radiazione cosmica di fondo ad opera di Arno Penzias
e Robert Wilson, due risultati che costituiscono i pilastri fondamentali su cui si basa il modello
cosmologico standard e che, in quegli anni, eliminarono per sempre le idee di Fred Hoyle il quale
credeva invece ad un Universo eterno e stazionario. Nonostante venne accettato dalla stragrande
maggioranza dei cosmologi come la teoria ufficiale per descrivere la nascita e levoluzione
dellUniverso, tuttavia il modello presentava delle lacune relative, ad esempio, allespansione
dellUniverso. Intanto, le misure effettuate sulla radiazione cosmica di fondo avevano messo in
evidenza il fatto che la temperatura stessa della radiazione fosse stranamente uniforme in ogni
direzione del cielo. Dunque lUniverso doveva essere molto più grande di quanto immaginato per poter
tenere conto di questa caratteristica distribuzione di temperatura. Per spiegare ciò, negli anni 80
Alan Guth introdusse un modello, detto dellespansione inflazionaria, con il quale si ritiene che
lUniverso abbia attraversato una fase di rapida espansione, partendo da un volume di spazio molto
piccolo e tale da far sì che tutte le sue parti abbiano avuto il tempo di comunicare tra loro per rendere perciò uniforme la temperatura dello spazio.

Certamente non abbiamo delle prove scientifiche sul fatto che lUniverso abbia trascorso, nei suoi
primissimi istanti iniziali, una fase di rapida espansione e perciò non sappiamo con certezza se
linflazione sia effettivamente avvenuta. Per provare tutto ciò occorre effettuare misure precise e
dettagliate della radiazione cosmica di fondo e vedere se ci sono delle tracce lasciate, ad esempio,
dalla propagazione di onde gravitazionali, che possano essere riconducibili appunto al periodo
dellespansione inflazionaria. Dai dati della recente missione WMAP, un satellite che la NASA ha
messo in orbita nel 2001 e che aveva lo scopo di effettuare una mappa dettagliata del cielo dedicata
alla distribuzione della radiazione cosmica di fondo, è stato possibile ottenere una sorta di
fotografia dellUniverso quando aveva unetà di circa 400.000 anni dopo il Big-Bang. I dati di WMAP
hanno fornito, per la prima volta, una sorta di stele di Rosetta cosmica e davano ragione a Guth o perlomeno erano consistenti con il modello dellespansione inflazionaria.

La missione del satellite Planck dellESA, attualmente in corso, avrà lo scopo di fornirci una mappa
ancora più dettagliata della radiazione cosmica di fondo per spiegare, si spera, alcuni punti ancora
oscuri del modello cosmologico standard. Oggi sappiamo che lUniverso ha unetà di circa 13,7
miliardi di anni, che le prime stelle si sono formate circa 200 milioni di anni dopo il Big-Bang,
che è costituito dal 4% di materia visibile, cioè di materia ordinaria costituita dagli atomi e
dalle particelle elementari, che il restante 96% è a noi sconosciuto e che lo spazio si espande in maniera accelerata.

Arrivati a questo punto, ci chiediamo: Di che cosa è fatto allora lUniverso? Che cosè lenergia
scura? E stato effettivamente il Big-Bang listante iniziale che ha dato origine allUniverso o si
può parlare di uno stato fisico prima del Big-Bang? E poi, quale sarà il destino dellUniverso?
Lidea di scrivere questo libro nasce dallesigenza di rispondere a queste domande raccogliendo in
un volume gli argomenti discussi al Planetario di Milano, con cui collaboro ormai da circa dieci
anni. Ora dato che la lettura è uno dei modi migliore di apprendere le cose, ho pensato di scriverle
in un testo che mi permettesse di raccontare quelle che sono le nostre attuali idee sullUniverso,
senza però tralasciare il percorso storico che ha portato gli scienziati alle scoperte fondamentali
e alla formulazione di modelli e teorie grazie alle quali oggi siamo in grado di comprendere, almeno in parte, come funziona il mondo che ci circonda.

Ebooks – Idee sull’Universo
Da Galileo ai nostri giorni
Autore: Corrado Ruscica
Editore: Macro E-book
http://www.macrolibrarsi.it/ebooks/e-book-idee-sull-universo.php?pn=1567

Universo Senza Fine
Oltre il Big Bang
Autore: Paul J. Steinhardt, Neil Turok
http://www.macrolibrarsi.it/libri/__universo-senza-fine.php?pn=1567

Universo in Evoluzione
Dalla nascita alla morte delle stelle
Autore: Claudio Abbondi
Editore: Sandit
http://www.macrolibrarsi.it/libri/__universo_in_evoluzione.php?pn=1567