Carl Edward Sagan - SharingTechnology

Carl Edward Sagan
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Pubblicazione a cura di SETI ITALIA G. Cocconi
"We are all lying in the gutter, but some of us are looking at the stars."
"Giaciamo tutti nel fango, ma alcuni di noi guardano alle stelle."
Oscar Wilde
Indice generale
"Riflessioni su un granello di polvere"....................................................................................2
Inizia il viaggio attraverso il cosmo........................................................................................4
La vita nello spazio...............................................................................................................11
L'informazione......................................................................................................................18
Il futuro dell'umanità.............................................................................................................24
Astronomia e astrologia.......................................................................................................30
L'esplorazione spaziale........................................................................................................38
Nascita, vita e morte delle stelle..........................................................................................45
La nascita e il tipo dell'universo in cui viviamo....................................................................52
SETI, ricerca di intelligenza extraterrestre...........................................................................59
I viaggi interstellari...............................................................................................................66
Le catastrofi cosmiche.........................................................................................................73
Marte, il pianeta rosso..........................................................................................................80
edizione italiana a cura di Antonio Schiavone, agosto 1990
Tutto il contenuto di questo documento e’ di proprietà di SETI ITALIA.
http://setiitalia.altervista.org/index.html
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"Riflessioni su un granello di polvere"
"Riflessioni su un granello di polvere" letto
nella conferenza "Filosofia e scienza: da Galileo a SETI"
da
Bruno
Immagini della Terra riprese da circa 6 miliardi di km
(oltre l'orbita di Nettuno) dal Voyager 1 nel 1990. Photo NASA courtesy.
Moretti
di
Turri
distanza
Noi riuscimmo a fare questa fotografia, e, se tu la guardi, tu vedi un puntino. Quello è qui.
Quella è la nostra casa. Quello è noi. Su di esso, tutti quelli di cui sei venuto a sapere,
ogni essere umano che ci sia mai stato, tutti hanno vissuto là. L’insieme di tutte le nostre
gioie e sofferenze, migliaia di religioni, ideologie e dottrine economiche, ogni cacciatore e
allevatore, ogni eroe e codardo, ogni creatore e distruttore di civiltà, ogni re e contadino,
ogni giovane coppia innamorata, ogni bambino pieno di speranza, ogni madre e padre,
ogni inventore ed esploratore, ogni moralista, ogni politico corrotto, ogni divo, ogni duce
supremo, ogni santo e peccatore nella storia della nostra specie vissero là, su un granello
di polvere sospeso in un raggio di Sole.
La Terra è un palcoscenico molto piccolo in un’enorme arena cosmica. Pensa ai fiumi di
sangue versati da tutti i generali ed imperatori affinché in gloria e trionfo loro
potessero divenire i padroni momentanei di una frazione di un puntino. Pensa alle
crudeltà senza fine degli abitanti di un angolo del puntino sugli abitanti di un altro angolo
appena distinguibile del puntino. Così frequenti i loro malintesi, così ansiosi sono di
uccidersi l'un l'altro, così fervente il loro odio. La nostra presunzione, la nostra immaginata
auto-importanza, la nostra illusione di avere una posizione privilegiata nell'Universo, sono
sfidate da questo puntino di luce pallida.
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Il nostro pianeta è una macchiolina solitaria avvolta nel grande buio cosmico. Nella nostra
oscurità, in tutta questa vastità, non c'è suggerimento d’aiuto che verrà da altrove a
salvare noi da noi stessi. Si dice che l'astronomia insegna la modestia e io aggiungo che è
un’esperienza che costruisce il carattere. Io penso che non c’è forse nessuna migliore
dimostrazione della follia della presunzione umana che questa immagine da lontano del
nostro piccolo mondo. Secondo me, essa sottolinea la nostra responsabilità di avere più
gentilezza e compassione l'un con l'altro e di preservare e curare teneramente quel pallido
puntino blu, l'unica casa che noi abbiamo mai conosciuto.
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Inizia il viaggio attraverso il cosmo
Il cosmo è tutto ciò che esiste, che sia mai esistito e che esisterà sempre. La
consultazione del cosmo ci emoziona. Un brivido ci percorre, la paragoniamo a quella
vaga emozione come un ricordo remoto di precipitare da una grande altezza, ci rendiamo
conto di inoltrarci nel più grande dei misteri.
Le dimensioni e l'età del cosmo sono al di là della comune comprensione umana, sperduta
in un luogo compreso tra l'immensità e l'eternità c'è il nostro minuscolo pianeta, la Terra.
Per la prima volta l'umanità ha il potere di decidere il destino del suo pianeta e di sè
stessa. La nostra è un'era di grandi pericoli, però la nostra specie è giovane, curiosa,
intraprendente, piena di buone promesse. Negli ultimi millenni siamo stati capaci di portare
a compimento le scoperte più sorprendenti ed inattese, sia riguardo al cosmo che al
pianeta nel quale viviamo. Sono convinto che il nostro futuro dipenda, soprattutto, da
quanto saremo capaci di capire questo cosmo, nel quale galleggiamo così come un
granello di pulviscolo viene giù dal cielo.
Adesso comincia per noi un viaggio attraverso il cosmo, correremo incontro a galassie, a
soli, a pianeti, vedremo varie forme di vita cominciare il nuovo ciclo, evolversi e perire;
mondi di ghiaccio e stelle simili al diamante, atomi grandi come il sistema solare, interi
universi più piccoli di un atomo, ma sarà anche la storia del nostro pianeta, delle piante e
degli animali che lo dividono con noi. Inoltre, sarà la storia dell'umanità, di come essa è
riuscita ad arrivare all'attuale conoscenza del cosmo, di come il cosmo ha plasmato la sua
evoluzione, la sua cultura e di quale potrà essere il suo destino. Noi vogliamo seguire la
verità ovunque essa ci conduca, ma per trovare la verità occorrono sia fantasia che rigore.
Non avremo paura di azzardare ipotesi, ma staremo molto attenti a distinguere le ipotesi
dai fatti.
Il cosmo sovrabbonda di entità affascinanti in rapporti squisitamente intrecciati tra loro che
hanno per sfondo il grandioso meccanismo della natura. La superficie della Terra è la
spiaggia dell'oceano cosmico, su questa spiaggia abbiamo imparato quasi tutto quello che
sappiamo, però di recente ci siamo spinti un po' nell'acqua, diciamo fino alle caviglie, e
l'acqua ci sembra invitante.
Qualche parte in noi ci ricorda che è di là che proveniamo e agognammo tornarci, e
possiamo perché il cosmo è anche dentro di noi; noi siamo fatti della stessa materia delle
stelle, noi siamo un mezzo per il cosmo di conoscere sé stesso.
Ci accingiamo ad esplorare il cosmo su un astronave della fantasia, non vincolati dai
comuni limiti di dimensioni e di velocità, guidati dalla musica unica delle armonie
cosmiche. Arriveremo dovunque nello spazio e nel tempo. Perfetta come un fiocco di
neve, organica come un seme di dente di leone, la nostra astronave ci porterà in un sonno
di sogni, fatti di realtà.
Comincia il viaggio. Davanti a noi c'è il cosmo nelle sue immense proporzioni. Ormai
siamo lontani dalle spiagge della Terra, siamo nelle piaghe dell'oceano cosmico, non
segnate su alcuna carta. Sparse sulle onde dello spazio come spume di mare, vi sono
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innumerevoli striature di fucine, alcune delle quali composte da centinaia di miliardi di soli;
sono le galassie che vagano senza fine nel grande buio cosmico. Su questa astronave
della fantasia, ci troviamo a metà strada dal limite dell'universo conosciuto.
Nel nostro primo viaggio attraverso il cosmo, cominciamo l'esplorazione dell'universo
scoperto fino ad ora dalla scienza. Dalle profondità dello spazio non è possibile neanche
individuare il gruppo delle galassie del quale fa parte la nostra Via Lattea, e tanto meno
individuare il Sole e la Terra.
Siamo nel regno delle galassie, a otto miliardi di anni luce da casa. Ma dovunque
arriviamo, i modelli della natura sono sempre gli stessi, come la forma a spirale delle
galassie. Le leggi fisiche sono le stesse dappertutto, da un capo all'altro del cosmo. Noi
siamo appena all'inizio della comprensione di queste leggi, perchè l'universo ci nasconde
ancora molti misteri. Vicino al centro di un gruppo di galassie, si trova, talvolta, una
galassia ellittica vagante composta da migliaia di miliardi di soli.
Nel regno delle galassie, le nostre normali unità di misura della distanza non ci bastano
più, ci occorre un'unità di misura molto più grande, l'anno luce. Equivale alla distanza
percorsa dalla luce in un anno, circa diecimila miliardi di chilometri. Non è una misura di
tempo, ma di distanze enormi.
Nell'ammasso di Ercole, ogni galassia dista dall'altra milioni di anni luce, vale a dire che
per andare da una galassia all'altra la luce impiega milioni di anni. Come le stelle, i pianeti
e le creature viventi, le galassie nascono, vivono e muoiono. Hanno tutta una loro storia
molto movimentata. Il loro nucleo può esplodere generando luce ed onde radio, enormi
getti di energia e un fragore terribile in tutto il cosmo. Qualunque astro che si trovasse
nelle vicinanze sarebbe incenerito. C'è da chiedersi quanti pianeti e quante civiltà siano
state distrutti in questo modo.
Nell'ammasso di Pegaso c'è una galassia a forma di anello, è ciò che rimane della
collisione tra altre due galassie, uno splash nell'immenso stagno cosmico. Ogni galassia
può esplodere e scontrarsi con un'altra, così come possono esplodere le singole stelle che
la costituiscono. Nell'esplosione di una supernova, c'è una stella che supera in splendore il
resto della propria galassia.
Ora, vedremo ciò che i nostri astronomi chiamano "Gruppo Locale". Su un'estensione di
tre milioni di anni luce comprende qualcosa come venti galassie, è un arcipelago poco
denso e tipico nell'immensità dell'oceano cosmico. Siamo solo a due milioni di anni luce
dalla Terra. Incontriamo una grande galassia in Andromeda, un ciclone fatto di stelle, gas e
pulviscolo. Appena lo superiamo, vediamo una delle sue piccole galassie satellite. Il
nucleo in una galassia e le stelle che la compongono, sono tenuti insieme dalla forza di
gravità. M31 è circondata da centinaia di ammassi globulari, ci avviciniamo ad uno di essi.
Ogni ammasso orbita intorno alla massa centrale della galassia e può essere composto
anche da un milione di singole stelle.
Ogni ammasso globulare è come uno sciame di api tenute insieme dalla gravità e ogni
ape è un sole.
Per andare dall'ammasso di Pegaso al Gruppo Locale, dominato da due grandi galassie a
spirale, abbiamo impiegato duecento milioni di anni. Superata la M31, troviamo un'altra
galassia molto simile, con due braccia a spirale che compiono un giro completo ogni
duecentocinquanta milioni di anni.
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Ed ecco la nostra Via Lattea. E' la galassia familiare per noi terrestri. Tra le braccia a
spirale della costellazione del Cigno noi esseri umani abbiamo sviluppato la nostra
consapevolezza e, fino a una certa misura, la nostra comprensione. Concentrati nello
splendore del suo nucleo e sparsi lungo le sue spirali, vi sono quattrocento miliardi di soli.
Per andare da una sua estremità ad un'altra, la luce impiega centomila anni. In questa
galassia, vi sono stelle, mondi e, forse, un enorme varietà di forme di vita, di esseri
intelligenti e di civiltà orbitanti nello spazio.
Sparsi tra le stelle della Via Lattea ci sono i resti di una supernova, è quanto rimane di una
colossale esplosione stellare. I filamenti di gas luminoso sono gli strati esterni visibili di
una stella che si è autodistrutta. Il gas si diffonde restituendo allo spazio materia stellare.
Nel cuore della massa gassosa ci sono i resti della stella originaria, costituiti da un
frammento denso e concentrato di materia chiamato pulsar, un faro naturale, un sole che
compie un giro completo due volte al secondo.
Le pulsar hanno un ritmo così regolare che la prima che fu scoperta venne scambiata per
un segnale di intelligenza extraterrestre. Enormi fari per astronavi che viaggiano per anni
luce attraverso le stelle. Forse queste intelligenze extraterrestri e queste astronavi
esisteranno, ma le pulsar non sono state create dall'uomo. Anzi, le pulsar ci ricordano
tristemente che niente dura in eterno e che anche le stelle muoiono.
Continuamo ad avanzare nello spazio inoltrandoci per migliaia di anni luce verso il fondo
della galassia. Miliardi di fornaci nucleari trasformano la materia in luce stellare; alcune
stelle sono inconsistenti come bolle di sapone, altre sono centinaia di miliardi di volte più
dense del piombo. Le stelle più calde sono destinate a morire giovani, le grandi stelle
rosse sono tra le più vecchie e si può escludere che facciano parte di sistemi con pianeti
abitati. Invece, le stelle nane e gialle, come il nostro Sole, sono di mezza età e sono di
gran lunga le più comuni. Normalmente, fanno parte di un sistema planetario e, su pianeti
di questo tipo, incontriamo per la prima volta, durante il nostro viaggio, insolite forme di
materia, ghiaccio, roccia, aria e acqua.
Nella galassia della Via Lattea possono esserci molti mondi nei quali la materia si è
evoluta. Viene spontanea una domanda: gli esseri di questi mondi saranno molto diversi
da noi? Che aspetto avranno? Che tipo di politica, di tecnologia, di musica, di religione
avranno? Oppure, la loro cultura sarà tale che noi non riusciamo a immaginarla? Sono
esseri pericolosi o no? Tra le molti nubi di gas interstellare ce n'è una che si chiama
nebulosa di Orione, che dista solo 1.500 anni luce dalla Terra. Tre stelle molto lucenti
formano la cosiddetta cintura di Orione. La nebulosa, vista dalla Terra, appare come una
macchia di luce, è la stella al centro della spada di Orione. In realtà, non si tratta di una
stella, ma di un qualcosa completamente diverso, è una nube che nasconde uno dei tanti
segreti della natura.
Ed eccoci arrivare ad una incubatrice stellare: è un posto dove nascono le stelle. Il gas e il
pulviscolo si condensano per gravità finché la loro temperatura arriva a un punto tale che
cominciano a brillare, nubi di questo tipo indicano la nascita di stelle, così come altre
testimoniano la loro morte.
E cosa avviene delle stelle dopo che si sono condensate all'interno delle nubi interstellari?
L'ammasso delle Pleiadi è un gruppo di stelle molto giovani, pensate che hanno solo 50
milioni di anni. Queste stelle sono ancora circondate da ciuffi nebulosi, costituiti dal gas da
cui si sono formate.
Esistono delle nubi sospese tra le stelle che sembrano macchie di inchiostro, sono formate
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da fini polveri di roccia, materia organica e ghiaccio. Al loro interno, alcune stelle ruotano
su se stesse, nei pressi un mondo di ghiaccio che evapora e che forma come delle lunghe
code di comete spinte indietro dai venti stellari. Nere nubi distanti anni e anni luce vagano
tra le stelle, sono piene di molecole organiche; i materiali da costruzione per la vita sono
dovunque, si producono facilmente. Quanti sono i mondi su cui queste complesse
molecole si sono unite, formando le premesse di quello che noi chiamiamo la vita. Molti
astri fanno parte di sistemi con due, tre o più soli tenuti insieme dalla gravità. Ogni sistema
è separato da quelli vicini da anni luce.
Adesso, ci avviciniamo ad una comune stella nana, gialla circondata da un sistema di
nove pianeti, di dozzine di lune, migliaia di asteroidi e miliardi di comete, è la famiglia del
nostro Sole. A sole 4 ore luce dalla Terra, c'è il pianeta Nettuno con Tritone, il suo satellite
gigante.
Ambedue, sono tuttora avvolti dal più profondo mistero. Anche nella immediata periferia
del nostro Sistema Solare noi esseri umani siamo ai primi passi nell'esplorazione cosmica.
Appena un secolo fa, ignoravamo perfino l'esistenza del pianeta Plutone e la sua luna,
Caronte, è stata scoperta solo nel 1978. Gli anelli di Urano sono stati individuati nel 1977;
ci sono ancora dei nuovi mondi ancora da scoprire perfino così vicino a casa nostra.
Saturno è un gigantesco nonno allo stato gassoso, se esiste una superficie solida deve
trovarsi al di sotto delle nubi che vediamo; Saturno, con i suoi anelli formati da miliardi di
polveri orbitanti.
A questo punto, siamo distanti dalla Terra solo 80 minuti luce, una sciocchezza come
mezzo miliardo di chilometri. Il pianeta più grande del nostro Sistema Solare è Giove, sulla
sua faccia nascosta enormi lampi di luce illuminano le nubi. E questo fenomeno fu rivelato,
per la prima volta, dalla sonda Voyager nel 1979.
All'interno dell'orbita di Giove c'è un'infinità di frammenti di mondi che si sono frantumati,
sono gli asteroidi. I banchi e le secche formate dagli asteroidi segnano i confini del regno
dei pianeti più grandi. Ora stiamo entrando nei bassi fondali del nostro Sistema Solare, qui
troviamo mondi dall'atmosfera rarefatta e dalle superfici solide, pianeti in tutto simili alla
Terra con zone e paesaggi che aspettano solo di essere esplorate. Ecco Marte. Nel 1976,
dopo un viaggio di un anno, due sonde automatiche lanciate dalla Terra scesero su queste
lande extraterrestri.
Su Marte c'è un vulcano grande quanto l'Arizona ed alto quasi tre volte l'Everest, lo
abbiamo chiamato il monte Olimpo. Marte è un mondo pieno di cose meravigliose e
sorprendenti. Vi sono valli anticamente percorse da fiumi e violente tempeste di sabbia,
provocate da venti che soffiano alla metà della velocità del suono, circa 600 Km/h. La
superficie del pianeta è solcata da un immenso canyon lungo 50000 Km, è stato chiamato
Valles Marineris, le Valli dei Mariner, dal nome delle sonde che vennero ad esplorare
Marte dalla Terra. In questo nostro primo viaggio cosmico, l'esplorazione di Marte, degli
altri pianeti, stelle e delle galassie è stata rapida e superficiale.
Ci sono centinaia di miliardi di galassie e miliardi di miliardi di astri, perché dovremmo
pensare che questo piccolo pianeta (Terra) sia l'unico a essere abitato? A me sembra
molto più probabile che il cosmo sia pieno, in ogni sua parte, di vita intelligente. Ma fino ad
oggi, ogni forma di vita, ogni essere cosciente, ogni civiltà della quale siamo a
conoscenza, sono quaggiù sulla Terra.
Siamo arrivati sul pianeta Terra con i suoi cieli di azoto azzurro, con i suoi mari e i suoi
oceani, le sue buie foreste, i suoi morbidi prati, un mondo indubbiamente straripante di
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vita. E per quel che sappiamo sul cosmo è, almeno per il momento, unico, l'unico sul quale
ci risulta con certezza che la materia del cosmo è diventata viva e cosciente. Ce ne sono
parecchi di mondi così sparsi nello spazio, ma il nostro studio su di essi inizia da questo
con l'esame delle conquiste che l'intelligenza degli uomini e delle donne della nostra
specie ha raggiunto a caro prezzo attraverso milioni di anni.
Un tempo, il nostro piccolo pianeta ci sembrava immenso ed era l'unico mondo che
potevamo esplorare. Le sue dimensioni reali furono ricavate per la prima volta in un modo
molto semplice ed ingegnoso da un uomo che visse in Egitto nel III secolo a.C. Ad
Alessandria d'Egitto, nei suoi tempi d'oro, visse un uomo eccezionale che si chiamava
Eratostene. Uno dei suoi contemporanei lo soprannominò beta, la seconda lettera
dell'alfabeto greco, perchè lui diceva "Eratostene era il secondo uomo al mondo in ogni
campo".
Ma oggi appare chiaro che per le sue qualità Eratostene dovesse chiamarsi alpha: si
occupò di astronomia, di storia, di geografia, di filosofia, poesia, critica teatrale e di
matematica. Inoltre fu il bibliotecario della grande biblioteca alessandrina e un giorno,
mentre nella sua biblioteca consultava una raccolta di papiri, fece una scoperta curiosa e
fondamentale.
Lesse che molto a sud, al posto di frontiera di Siene, l'attuale Assuan, nel giorno più lungo
dell'anno si notava un fenomeno unico. Il 21 giugno l'ombra delle colonne o di qualunque
oggetto verticale si accorciava sempre più con l'avvicinarsi del mezzogiorno. Inoltre, i raggi
del Sole riuscivano a colpire ed illuminare le pareti interne di un profondo pozzo, che negli
altri giorni dell'anno rimanevano in ombra. Infine, a mezzogiorno preciso le colonne non
facevano più ombra e il Sole si rifletteva direttamente nell'acqua del pozzo. In quel
momento, il Sole era sulla verticale esatta del posto, allo zenit.
Si trattava di un fenomeno che, forse altri, avrebbero, facilmente, ignorato; colonne,
ombre, sole riflesso nel pozzo, la posizione del Sole, sono fenomeni che abbiamo sotto gli
occhi tutti i giorni, quale importanza particolare potevano avere.
Però, Eratostene era uno scienziato e la sua osservazione di questi fatti quotidiani cambiò
il mondo, in un senso rifece il mondo perché Eratostene ebbe l'intuito geniale di voler
compiere un esperimento, di voler provare nei fatti se anche vicino ad Alessandria, un palo
non aveva la sua ombra quando il Sole era a mezzogiorno del 21 giugno. E il risultato fu
che faceva ombra! Una persona più superficiale avrebbe detto che le osservazioni a Siene
erano sbagliate, ma sarebbe stata una conclusione quantomeno semplicistica: che ragioni
c'erano di inventarsi fenomeni del genere? Perciò Eratostene si chiese come poteva
accadere che, nello stesso momento, un palo a Siene non produceva ombra e un palo ad
Alessandria, 800 Km più a nord, produceva un'ombra molto definita.
Prendiamo una mappa dell'antico Egitto (ripetiamo l'esperimento di Eratostene) e
sistemiamo due modellini di obelischi, uno ad Alessandria e l'altro a Siene. Ora, se in una
certa posizione, nessuno dei due obelischi produce ombra, niente del tutto, il motivo è
perfettamente evidente, considerando che la mappa è piatta. E anche quando l'ombra a
Siene ha una certa lunghezza e l'ombra ad Alessandria ha la stessa lunghezza è
perfettamente logico: sempre perché la mappa è piatta.
Ma, allora come può essere, si chiese Eratostene, che nello stesso istante a Siene l'ombra
non c'è, mentre ad Alessandria è così al lungata ed evidente. L'unica risposta possibile fu
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che la superficie della Terra era curva, inoltre scoprì che più la superficie era curva più
grande era la differenza tra la lunghezza delle ombre. Il Sole è talmente lontano dalla
Terra che i suoi raggi quando la colpiscono sono paralleli, e gli obelischi, che hanno angoli
diversi rispetto ad essi, creeranno ombre di lunghezza diversa e, in base a questa
differenza nella lunghezza delle ombre, stabilì che la distanza tra Alessandria e Siene era
pressapoco di 7 gradi lungo la superficie terrestre. In altre parole, se immaginiamo che
questi obelischi si estendano direttamente giù fino al centro della Terra, nel punto di
intersezione formerebbero un angolo di 7 gradi.
Noi sappiamo che 7 gradi sono circa 1/50 della circonferenza terrestre che è di 360 gradi.
Eratostene conosceva la distanza che divideva Alessandria da Siene, sapeva che era di
800 Km. Come? Perché aveva ingaggiato apposta un uomo per misurare la distanza ed
aver modo così di sviluppare i calcoli dei quali stiamo parlando. Ora, 800 Km moltiplicato
50 fa esattamente 40.000 Km, e perciò questa doveva essere la circonferenza della Terra,
la distanza da percorrere per fare un giro della Terra. E la scoperta era giusta. Gli unici
strumenti di Eratostene erano pali, occhi, piedi e la luce, più un grande interesse per la
sperimentazione. Con quei soli strumenti, egli riuscì a calcolare la circonferenza della
Terra con grande precisione, con un errore percentuale minimo. E' un ottimo risultato
considerando che fu ottenuto 2200 anni fa.
Gli scienziati dell'antichità compirono i primi importantissimi passi verso la comprensione
dei rapporti dell'umanità con il cosmo, prima che le loro grandi civiltà tramontassero. Ma,
dopo l'era dell'oscurantismo, iniziò ovunque lentamente la riscoperta delle opere di questi
studiosi.
Si ebbe così il Rinascimento. Quando nel XV secolo l'Europa cominciò finalmente a
risvegliarsi dal suo lungo letargo durato tanto tempo, si dedicò alla scoperta di strumenti,
di libri e, anche, del pensiero. Nel 1600, la teoria, a lungo dimenticata, di Aristarco fu
riscoperta. Giovanni Keplero costruì un modello del Sistema Solare per capire il
movimento dei pianeti e il senso di rotazione del cielo. E di notte sognava di poter andare
sulla Luna. I suoi principali mezzi di studio erano i calcoli matematici della biblioteca
alessandrina e un irremovibile rispetto per i fatti concreti, per quanto inquietanti essi
potessero essere.
La storia di Keplero e degli scienziati che vennero dopo di lui fanno anch'esse parte del
nostro viaggio. Settant'anni più tardi, la teoria di Aristarco e di Copernico sul Sole come
centro dell'Universo, veniva accettata in quasi tutta l'Europa. Si diffuse la convinzione che i
pianeti erano dei mondi governati dalle leggi della natura, e quindi la speculazione
scientifica si rivolse al movimento degli astri. Il senso rotatorio del cielo fu imitato dai
fabbricanti di orologi sulla Terra; la possibilità di sapere e mantenere l'ora precisa permise
lunghi viaggi per mare, a scopo di esplorazione e scoperte di nuove terre. Questa è
l'epoca in cui la cultura e l'informazione riacquistano il loro valore.
Duecento cinquant'anni più tardi la Terra era stata esplorata tutta; l'interesse si rivolge,
ora, ai pianeti e alle stelle. Si scopre che le galassie sono enormi aggregati di astri, isole
nell'Universo distanti milioni di anni luce. Nel 1920 gli astronomi cominciano a calcolare la
velocità di movimento delle galassie più lontane. Ci si accorge che le galassie si
allontanano velocemente l'una dall'altra. Quello che lascia più attoniti è che l'Universo
continua ad estendersi. Si comincia a dare una dimensione vera alle misure del tempo e
dello spazio. Il lungo sforzo collettivo della scienza ci ha rivelato che l'Universo ha un'età di
15 miliardi di anni, calcolando come data di nascita il Big Bang, l'enorme esplosione che
diede vita al cosmo.
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Il calendario cosmico comprime la storia locale dell'Universo in un unico anno. Quindi, se
l'Universo è nato il primo gennaio, la Via Lattea si è formata nel primo di maggio, gli altri
sistemi planetari possono essersi formati in giugno, luglio e agosto. Il nostro Sole e la
Terra verso la metà di settembre, la vita nasce subito dopo. Tutto quello che l'uomo ha
fatto da quando esiste è compreso nel giorno 31 dicembre. Il Big Bang è compreso nel
primo decimo di secondo del primo dell'anno, 15 miliardi di anni dopo siamo nel tempo
presente, l'ultimo decimo di secondo del 31 dicembre. Ogni mese cosmico dura 1.250
milioni di anni e ogni giorno rappresenta 40 milioni di anni, ogni secondo sta per 500
secondi circa della nostra storia. La nostra nascita è così recente che gli eventi conosciuti
della storia umana occupano solamente gli ultimissimi secondi dell'ultimo minuto del 31
dicembre cosmico. Tuttavia, alcuni eventi vitali per la razza umana sono cominciati alcuni
minuti prima.
I primi umanoidi fecero la loro apparizione verso le 22.30 del 31 dicembre; e col passare
dei minuti cosmici, ognuno dei quali durava 30.000 dei nostri anni, noi iniziavamo il difficile
viaggio verso la comprensione del nostro ambiente e di noi stessi. Alle 23.32 l'uomo ha
scoperto il fuoco; 23.59 e 20 secondi siamo alla fine dell'ultimo giorno dell'anno cosmico,
undicesima ora, cinquantanovesimo minuto, ventesimo secondo, comincia la familiarità
con piante e animali; 23.59 e 35 secondi, le comunità agricole già organizzate si
trasformano nelle prime città.
Noi esseri umani siamo apparsi sul calendario cosmico così di recente che tutta la nostra
storia, come ho già detto, occupa solo gli ultimissimi secondi dell'ultimo minuto del 31
dicembre. Noi terrestri ci siamo appena affacciati sul grande oceano dello spazio e del
tempo dal quale siamo nati. Siamo l'eredità di 15 miliardi di anni di evoluzione cosmica;
possiamo scegliere, progredire ed arrivare a conoscere l'universo che ci ha creati, o
gettare via il retaggio di 15 miliardi di anni avviandoci all'autodistruzione.
Quello che accadrà nel primo decimo di secondo del prossimo anno cosmico dipenderà
dall'uso che faremo, fin da adesso, della nostra intelligenza e della nostra conoscenza del
cosmo.
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La vita nello spazio
Una domanda che molti si pongono è se al di fuori dalla Terra esista la vita. Ci sarà vita su
quegli innumerevoli pianeti che orbitano intorno ad altri soli simili al nostro? Eventuali
esseri di altri mondi potrebbero somigliarci? Potrebbero essere diversi addirittura in modo
sorprendente. Di che materia sarebbero fatti? La natura della vita sulla nostra Terra e
l'interrogativo circa la vita al di fuori di essa sono due aspetti della stessa domanda. La
domanda è: cosa rappresentiamo nel cosmo?
Sulla Terra qualsiasi materia vivente è formata da molecole organiche, una complessa
costruzione microscopica incentrata su atomi di carbonio. Anche nel grande buio tra una
stella e l'altra ci sono molecole organiche, racchiuse in immense nubi di gas e polveri.
All'interno di queste nubi ci sono gruppi di mondi in via di formazione. Le loro superfici
sono, con molta probabilità, ricoperte da molecole organiche. Queste molecole quasi
certamente non sono materia vivente, anche se sono l'essenza della vita. Nell'ambiente
adatto, potrebbero sfociare in forme di vita. La materia organica abbonda in tutto il cosmo,
perché è prodotta dovunque dagli stessi processi chimici. Forse, dandole il tempo
necessario la vita nascerebbe e si evolverebbe, inevitabilmente, su ogni mondo
dall'ambiente adatto.
Ci saranno certamente dei pianeti troppo ostili alla nascita della vita; su altri, invece, può
darsi che essa nasca o che non riesca mai ad evolversi oltre le sue forme più semplici.
Altre ancora potrebbero, addirittura, essersi evolute in forme di intelligenza o civiltà più
progredite della nostra. Sul nostro pianeta tutte le forme di vita sono strettamente collegate
tra loro. Hanno in comune la stessa chimica organica e materiale ereditario. Di
conseguenza i nostri biologi hanno dei limiti ben precisi, come tappa di studio hanno
un'unica biologia, un unico tema nella musica della vita.
Come sono nate la prima volta le molecole organiche? Come ha fatto la vita ad evolversi
sino a produrre esseri sofisticati e complessi come noi, capaci di indagare nel mistero del
nostro stesso intimo? Voglio raccontarvi una storia, una piccola frase musicale nel grande
concerto della vita sulla Terra.
Nel corso della sua storia il Giappone fu governato, nel XII sec., da un clan di guerrieri
chiamati Eitiè. Il capo simbolico degli Eitiè, che era anche imperatore del Giappone, era un
bambino di sette anni di nome Antò, la sua tutrice era la nonna. I guerrieri Eitiè si
impegnarono in una lunga e sanguinosa guerra contro un altro clan. Tutti e due i clan
rivendicavano un maggiore diritto ereditario al trono imperiale. Lo scontro decisivo
avvenne a Katmurà nel mar del Giappone il 24 aprile del 1185.
Gli Eitiè, inferiori per numero e capacità guerriere, furono decimati; sconfitti senza
possibilità di rivincita, gli Eitiè sopravvissuti si gettarono in mare e morirono annegati. La
nonna dell'imperatore disse che né il nipote e né lei si sarebbero fatti catturare, quello che
avvenne dopo è descritto nel libro "La storia degli Eitiè". Il piccolo imperatore chiese alla
nonna "Ora dove mi porti", lei si voltò verso il re-bambino e gli disse "Il nostro regno è
nelle profondità dell'oceano", mentre le lacrime le scorrevano giù per le guance e lo
consolò. Accecato dalle lacrime, il re-bambino unì le sue piccole splendide manine in
segno di preghiera.
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Prima si volse a oriente per salutare un dio e poi a occidente per recitare una preghiera.
La nonna, dopo averlo preso tra le braccia, si lanciò in mare con il nipotino e tutti e due
scomparvero sotto le onde. La distruzione dei guerrieri Eitiè segnò, anche, la fine del clan
dopo 30 anni di dominio e la sua completa scomparsa dalla storia.
Solo 43 componenti del clan sopravvissero alla sconfitta, tutte donne. Queste ex cortigiane
e dame di compagnia della corte imperiale furono ridotte a vendere fiori e favori, anche di
altro tipo, ai pescatori che vivevano nella zona dove si era svolta la battaglia. Queste
donne, con figli che avevano avuti dai pescatori, istituirono una cerimonia annuale per
ricordare la battaglia. E, ancora oggi, il 24 aprile di ogni anno i loro discendenti si recano in
processione al tempio di Atama, all'interno del quale c'è il mausoleo dedicato ad Antò,
l'imperatore di sette anni morto annegato. Lì si svolge, anche, una cerimonia
commemorativa della vita e della morte dei guerrieri Eitiè.
Ma, questa storia ha uno strano seguito. Oggi, i pescatori del luogo sostengono che i
guerrieri Eitè vagano sul fondo del mare sottoforma di granchi. Infatti, si trovano dei
granchi che hanno strani pinne sul dorso, impronte che fanno pensare a un viso umano
con l'espressione aggressiva. I granchi quando vengono pescati, poi vengono rimessi in
mare, in ricordo dei tragici avvenimenti e la battaglia tra i due clan.
Questa leggenda solleva un problema affascinante, come può accadere che il viso di un
guerriero sia scolpito sul guscio di un granchio giapponese? La risposta potrebbe essere
che questa faccia è opera degli uomini; ma come? Insieme ad altre caratteristiche,
l'immagine che appare come il viso di un uomo scolpito sul dorso di questi granchi, è
ereditata. Ma anche tra i granchi come tra gli uomini ci sono linee ereditarie. Ora
supponiamo che, per un caso qualsiasi, tra i più lontani antenati di questi granchi ce ne
fosse uno che assomigliava appena un pochino a un viso umano. Così, molto prima della
battaglia, ai pescatori potrebbe aver fatto impressione mangiare un granchio che
somigliava a un uomo.
Ed ecco che con il passare degli anni, si creò un processo di selezione, cioè se c'era un
granchio con un guscio dall'aspetto normale gli uomini lo mangiavano; però, se ricordava
vagamente l'aspetto umano allora veniva buttato in mare. Con il passare delle
generazioni, i granchi con una immagine sul dorso che somigliava alla faccia di un
samurai potevano sopravvivere più degli altri. Finché dopo secoli, il dorso non somigliava
più a una faccia normale, neanche a una faccia giapponese, ma alla faccia di un guerriero
samurai. Tutto questo non ha niente a che fare con quello che i granchi possono volere, la
selezione è un fenomeno indotto dall'esterno.
Questo processo si chiama selezione naturale. Gli uomini per migliaia di anni hanno
deliberatamente selezionato i tipi di piante e animali che dovevano vivere. Siamo
circondati da animali domestici, prodotti vegetali. Da dove provengono questi animali?
Vivevano già nel loro attuale aspetto allo stato selvaggio e un po' alla volta hanno preferito
una vita meno libera, ma meno dura, nelle fattorie? No. Essi sono, per una buona parte,
un prodotto dell'uomo. L'essenza della selezione artificiale per un cavallo o una mucca o
qualsiasi altra cosa è questa: l'ereditarietà di molte caratteristiche che portano a una
specie unica. Gli uomini incoraggiano la riproduzione di alcune specie e scoraggiano la
riproduzione di altre. La specie selezionata a favore finisce con l'aumentare, la specie
selezionata a sfavore diminuisce e può anche estinguersi. Ma se la selezione artificiale
provoca simili mutamenti solo in poche migliaia di anni, cosa produce la selezione naturale
che lavora da miliardi di anni?
La risposta è in tutta la bellezza e la diversificazione del mondo biologico. Che la vita si sia
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evoluta attraverso i millenni è evidente. L'analisi dei fossili ci indica, senza ombra di
dubbio, che le creature enormi, un tempo presenti, ora sono scomparse completamente.
Oggi sono molto più le specie che si sono estinte di quelle che esistono. Esse sono degli
esperimenti completati dell'evoluzione.
I primi ominidi che apparvero sulla Terra seicento milioni di anni fa, ci restarono per 200
milioni di anni e ora sono spariti tutti. Che il meccanismo dell'evoluzione sia nella
selezione naturale fu la grande scoperta di Charles Darwin. Ecco come funziona. La
natura è prolifica, nascono molte più creature di quante non abbiano la possibilità di
sopravvivere. Così quelle specie che sono, per un capriccio, meno adatte a vivere non
sopravvivono o quanto meno sono poco prolifiche.
Ora le mutazioni, gli improvvisi cambiamenti nell'ereditarietà diventano stabili, si
trasmettono, l'ambiente seleziona quei mutamenti occasionali che favoriscono la
sopravvivenza e la conseguente serie di cambiamenti nella struttura degli esseri viventi è
l'origine delle nuove specie. Per comprendere il passaggio delle ere cosmiche, abbiamo
compresso tutto il tempo in un anno cosmico, che ha per inizio il primo gennaio, la grande
esplosione o Big Bang. Nel calendario cosmico ogni mese corrisponde a poco più di un
miliardo di anni, la Terra si è formata quando l'anno cosmico era arrivato a 2/3; la nostra
conoscenza della storia della vita è molto recente, ed è compresa solo negli ultimi secondi
del 31 dicembre.
Nei suoi dettagli, la storia della vita sulla Terra è, probabilmente, unica in tutta la Galassia
della Via Lattea. La vita sulla Terra è nata nel settembre dell'anno cosmico, quando il
nostro mondo, ancora turbato e sconvolto dalla sua violenta origine, somigliava un pò alla
nostra Luna. La Terra ha un'età di circa 4 miliardi e mezzo di anni, per il calendario
cosmico essa si è formata da condensazioni di gas interstellare e pulviscolo, intorno al 14
settembre. Noi sappiamo dall'analisi dei fossili, che la vita si è originata dopo questo
tempo, diciamo verso il 25 settembre, probabilmente nell'aria o negli oceani dell'era
primordiale.
Le prime forme di vita non avevano niente di così complesso come gli organismi
unicellulari che sono già forme di vita molto sofisticate. I primi embrioni di vita sulla Terra
erano estremamente più semplici e si produssero a livello molecolare. In quell'era
primordiale i fulmini e i raggi ultravioletti del Sole scomposero e frantumarono le molecole
semplici sature di idrogeno che erano nell'atmosfera e i frammenti di queste molecole
cominciarono a ricomporsi spontaneamente formando, in questo modo, altre molecole
molto più complesse.
I prodotti di questa chimica primordiale si dissolsero megli oceani formando una sorta di
liquido organico di complessità gradualmente crescente. Finché un giorno, unicamente per
caso, venne fuori una molecola capace di riprodurre copie di sè stessa utilizzando come
materiale le altre molecole presenti nel liquido. Questa molecola fu l'antenata del DNA. Il
DNA è la molecola principale della vita sulla Terra, è formata da 4 diverse parti molecolari
chiamate nucleotidi, i quali costituiscono le quattro lettere del codice genetico, il linguaggio
dell'ereditarietà.
Ognuno di questi nucleotidi, che sono i pioli della scala del DNA, hanno colore diverso. Le
istruzioni che essi diramano variano per ogni organismo, ecco perché gli organismi sono
diversi tra loro. Le mutazioni sono dei cambiamenti dei nucleotidi, una specie di
disobbedienza delle leggi genetiche, molte mutazioni comportano delle assurdità
genetiche, come c'è da aspettarsi perché avvengono senza ordine e non influiscono sulla
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generazione successiva. Ma alcune anche se poche, sia pure per caso, hanno molto più
senso delle istruzioni originarie.
Quattro miliardi di anni fa gli antenati del DNA si contendevano i materiali molecolari da
costruzione che abbandonavano le copie grezze di sè stesse. Non esistevano predatori, la
materia vitale era ovunque, così gli oceani e i laghi erano per quelle molecole un giardino
dell'Eden; con la riproduzione, le mutazioni e la selezione naturale l'evoluzione delle
molecole viventi era già in fase avanzata. Alcune varietà di molecole, con funzioni
specifiche, finirono con l'unirsi formando un agglomerato, la prima cellula.
Nel frattempo, l'evoluzione delle piante aveva progredito, perché esse erano in grado di
utilizzare la luce del Sole per creare il proprio materiale. Alcune piante unicellulari si
unirono formando i primi organismi multicellulari.
Altrettanto importante fu l'invenzione, realizzata ai primi di novembre, del sesso. Il primo
dicembre, le piante verdi avevano liberato nell'atmosfera grosse quantità di ossigeno e di
azoto. Poi improvvisamente, il 15 dicembre ci fu un enorme proliferazione di nuove forme
di vita. Sappiamo dall'esame dei fossili, che la vita nacque subito dopo la formazione della
Terra, il che fa pensare che l'origine della vita potrebbe essere un inevitabile processo
chimico su infiniti pianeti simili alla Terra sparsi per il cosmo.
Ma sulla Terra in circa 4 miliardi di anni, la vita non ha progredito oltre le alghe, quindi può
darsi che le forme di vita più complicate siano, anche, più difficili ad evolversi. Se questo è
vero, i pianeti della Galassia potrebbero essere pieni di microorganismi, mentre i vegetali e
gli esseri pensanti potrebbero essere più rari.
Il 18 dicembre c'erano grandi quantità di trilobiti, che si nutrivano sul fondo degli oceani. I
primi vertebrati apparvero il 19 dicembre, le piante cominciarono a diffondersi il 20
dicembre; i primi insetti alati cominciarono a svolazzare il 22 dicembre. E in questa stessa
data apparvero i primi anfibi, creature capaci di vivere sia sulla terra che nell'acqua.
I diretti progenitori dell'uomo cominciavano a lasciarsi alle spalle gli oceani. I primi alberi e
i primi rettili nacquero il 23 dicembre, erano due sorprendenti forme di evoluzione. Noi
uomini discendiamo da alcuni di questi rettili. I dinosauri fecero la loro apparizione la vigilia
di Natale (24 dicembre); ce ne erano diversi tipi, la Terra era soltanto loro. Molti dinosauri
camminavano eretti ed erano dotati di una certa intelligenza. Ignorati dai dinosauri, fecero
la loro prima comparsa delle nuove creature, i cui figli nascevano già formati e indifesi,
erano i primi mammiferi, che apparvero il 26 dicembre. Il giorno seguente nacquero i primi
uccelli. Ma la Terra era ancora dominio incontrastato dei dinosauri, poi, all'improvviso su
tutto il pianeta, i dinosauri si estinsero. Le cause sono rimaste ignote. I dinosauri si
estinsero nel periodo in cui apparve il primo fiore.
Il 30 dicembre comparvero le prime creature che avevano un aspetto vagamente umano,
caratterizzate da un ben visibile aumento della grandezza del cervello. Infine, la sera del
31 dicembre nacquero le prime vere creature umane. Tutta la storia umana documentata
occupa soltanto gli ultimi 10 secondi dell'anno cosmico.
Diamo un'occhiata più da vicino ai nostri antenati. Un semplice fenomeno chimico portò ad
uno dei momenti più grandi della storia del nostro pianeta. In quel liquido organico
primordiale c'erano molti tipi di molecole, alcune di esse erano, da un lato, attratte
dall'acqua e invece respinte, dall'altro. Questo fatto le portò ad unirsi, e a formare un
sottile guscio sferico, come una bolla di sapone. Dentro questa bolla gli antenati del DNA
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trovarono una sede e nacque la prima cellula. Ci sono volute centinaia di milioni di anni
perché le piante più piccole si evolvessero e sprigionassero ossigeno.
Batteri in grado di respirare ossigeno impiegarono più di un altro miliardo di anni per
completare l'evoluzione. Da un nucleo vuoto, si sviluppò una cellula con un nucleo
all'interno. Alcune di queste forme simili all'ameba, produssero a un certo punto le piante.
Altre, produssero delle colonie che avevano all'interno e all'esterno cellule che espletarono
funzioni diverse. Il tutto divenne un polipo, che filtrava il proprio cibo dall'acqua e che
sviluppava dei piccoli tentacoli per incanalare il cibo in una specie di bocca primordiale. Da
questo nostro umile antenato derivarono altri animali dalla pelle spinosa e corazzata,
dotati di organi interni, compresa una nostra cugina la stella marina. Ma noi non deriviamo
dalla stella marina.
Circa 550 milioni di anni fa gli organi che filtravano il cibo svilupparono delle fessure
branchiali; un ramo evolutivo produsse alcuni rettili marini, un altro ramo produsse delle
creature che, allo stato di larve, nuotavano liberamente. Ma una volta cresciute
rimanevano ancorate saldamente al punto della terra. Alcune presero una forma cilindrica,
ma altre mantennero la forma di larve per tutto il ciclo vitale, mantenendo la libertà di
nuotare anche da adulti sviluppando una specie di spina dorsale.
I nostri antenati, 500 milioni di anni fa, erano pesci senza mandibole che filtravano il
nutrimento dall'acqua. Naturalmente questi pesciolini svilupparono gli occhi e le
mandibole. I pesci cominciarono a mangiare altri pesci, sopravviveva chi era più veloce a
nuotare.
Avendo ora delle mandibole per mangiare, i pesci cominciarono a usare le branchie per
respirare l'ossigeno dall'acqua. E così si è arrivati ai pesci attuali. In estate, laghi e paludi
si prosiugavano, così alcuni pesci svilupparono una sorta di polmone primitivo per
respirare aria fino all'arrivo delle piogge. Il loro cervello aumentava di grandezza.
Se le piogge non arrivavano, divenatava necessario trascinarsi fino alla palude più vicina.
Fu un momento molto importante dell'evoluzione. Nacquero i primi anfibi con la coda,
ancora, da pesce. Gli anfibi, come i pesci, depositavano le uova in acqua, dove erano
facile preda. Ma si comincia allora una nuova splendida innovazione: l'uovo dal guscio
duro che veniva depositato a terra, dove non c'erano ancora predatori. I rettili e le
tartarughe risalgono a quei giorni.
Molti rettili che nascevano sulla terra, non tornarono mai più in acqua; alcuni di essi
divennero dinosauri. Un ramo dei dinosauri sviluppò peli e piume, adatto a voli brevi;
oggigiorno, gli unici discendenti dei dinosauri sono gli uccelli. I grandi dinosauri si
evolvettero lungo un altro ramo, alcuni divennero i più grandi carnivori mai vissuti. Ma 65
milioni di anni fa morirono tutti misteriosamente.
Nel frattempo i predecessori dei dinosauri si stavano anch'essi evolvendo in un'altra
direzione: animali più piccoli e feroci, con i piccoli che crescevano nel corpo della madre.
Dopo la scomparsa dei dinosauri, si svilupparono molte forme derivate diverse. I piccoli
nati dei marsupiali e dei mammiferi, in genere, erano molto immaturi al momento della
nascita.
Bisognava insegnargli a sopravvivere. Il cervello aumentò ancora di grandezza. L'antenato
di tutti i mammiferi fu una specie di topo-ragno. Un gruppo prese a vivere sugli alberi,
sviluppando doti come l'agilità, la visione stereoscopica, cervello ancora più grande e
interesse per l'ambiente circostante. Alcuni divennero gli attuali babbuini, ma non era la
linea che portò all'uomo. Le grandi scimmie e l'uomo hanno degli antenati in comune
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abbastanza recenti, non si trovano grandi differenze tra di loro. Al contrario dello
scimpanzè, gli antenati dell'uomo camminano eretti con le mani libere per difendersi,
lavorare, conoscere. Poi progredirono ancora. Cominciarono a parlare. Molti rami
collaterali della famiglia umana si sono estinti negli ultimi milioni di anni, noi, invece, siamo
sopravvissuti.
C'è un filo ininterrotto che parte dalle prime cellule, di cui parlavamo, e arriva a noi.
Possiamo rappresentare, graficamente, l'evoluzione come una perenne ramificazione di
un tronco originale, dove ogni ramo viene potato e sfrondato dalla selezione naturale.
L'uomo deriva da un solo ramo del tronco, ma ora influenza tutti i rami dell'albero, vecchi
di 4 miliardi di anni. La razza umana si è evoluta sugli alberi e attorno a essi, l'uomo ha
un'affinità naturale con gli alberi. Gli alberi producono la fotosintesi, assorbono la luce del
Sole. Ci sono talmente tante piante sulla Terra, che uno è pericolosamente indotto a
considerarle come cose banali o a perdere di vista la complessità dell'efficienza della loro
struttura.
Le piante si servono dei carboidrati, che producono, come fonte di energia per continuare
il loro ciclo vegetale. E gli animali, compreso l'uomo sono dei parassiti delle piante.
Mangiando le piante e i loro frutti, noi combiniamo i carboidrati con l'ossigeno, che
dissolviamo nel sangue attraverso la respirazione. Da questa reazione chimica, noi
ricaviamo l'energia che ci fa muovere. In questo processo, noi espiriamo biossido di
carbonio o anidride carbonica, che le piante poi usano per produrre altri carboidrati. Tutto il
ciclo viene reso attivo dalla luce del Sole. Ma l'anidride carbonica sarebbe presente
nell'aria anche senza gli animali, noi abbiamo bisogno delle piante molto più di quanto
esse non ne abbiano di noi.
Tra gli organismi che vivono sulla Terra, ci sono molte affinità di tipo familiare, alcune sono
molto evidenti, come ad esempio il ritorno periodico del numero 5. Gli uomini hanno 5
espressioni principali del corpo: una testa, due braccia, due gambe. E così le anatre,
anche se le funzioni delle loro estensioni non sono proprio le stesse. Invece, un polipo o
un centopiedi hanno una struttura diversa, una creatura di un altro pianeta potrebbe
essere addirittura ancora più diversa. Queste affinità familiari continuano su un piano
molto più profondo, quando arriviamo alle basi molecolari della vita.
Esistono decine di miliardi di specie differenti di molecole organiche e tuttavia, soltanto
una cinquantina di esse vengono usate per i meccanismi essenziali della vita. Se
esaminiamo la vera essenza della vita sulla Terra, cioè le proteine che controllano la
chimica delle cellule, la spirale o elica degli acidi nucleici portatori dell'informazione
ereditaria, vediamo che queste molecole sono assolutamente identiche in tutte le piante e
gli animali del nostro pianeta.
Ma come mai c'è una somiglianza così sorprendente, a livello molecolare, tra noi esseri
umani e tutti gli altri esseri viventi sulla Terra? La spiegazione più consueta è che noi tutti
sulla Terra siamo discendenti di una unica comune causa, che ha dato origine alla vita 4
miliardi di anni fa. Ora, come ha fatto la molecola della vita a nascere?
In un laboratorio dell'Università di Cornell, misceliamo gas e acqua uguali a quelli della
Terra primordiale, aggiungiamo energia e vediamo se riusciamo a far nascere la vita. Ma
com'era fatta l'atmosfera primordiale? Se facciamo l'esperimento con l'aria come è oggi,
l'esperimento è destinato a fallire. Perché l'esperimento con l'aria di oggi non riesce?
Perché l'aria di oggi contiene ossigeno molecolare, ma l'ossigeno è prodotto dalle piante
ed è ovvio che prima che nascesse la vita le piante non esistevano. Quindi non dobbiamo
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usare ossigeno nell'esperimento perché nell'atmosfera primordiale non ce ne era. Questo
fatto è assolutamente logico, perché il cosmo è composto soprattutto da idrogeno che
divora l'ossigeno. La bassa gravità della Terra ha fatto sì che la maggior parte del nostro
idrogeno, qual'era alle origini, si sia volatilizzato nel cosmo. Ma 4 miliardi di anni fa la
nostra atmosfera era satura di gas ricchi di idrogeno, metano, ammoniaca, vapor d'acqua.
E sono questi i gas da usare per l'esperimento. Questo esperimento fu compiuto per la
prima volta da Stanley Miller nel 1950. Dopo aver compiuto l'esperimento, l'interno della
provetta si ricopre di striature di uno strano pigmento marrone, è un ricco campionario di
molecole organiche complesse, tra cui il materiale da costruzione delle proteine e degli
acidi nucleici. Questi acidi nucleici sono in grado di creare copie identiche di sè stessi.
Però c'è ancora una grande quantità di cose da capire circa l'origine della vita, compresa
l'origine del codice genetico. L'uomo lavora a questo esperimento solo da 30 anni, la
natura ha cominciato 4 miliardi di anni fa. C'è da dire che i gas di cui ci siamo serviti per
l'esperimento e le fonti di energia usate sono assolutamente comuni a tutto il cosmo.
Quindi sono reazioni chimiche simili a queste che devono aver dato vita alla materia
organica nello spazio interstellare e agli amminoacidi nei meteoriti.
Reazioni chimiche come queste devono esserci state su miliardi di altri mondi nella
Galassia della Via Lattea. Le molecole della vita riempiono il cosmo. Ora, quali
caratteristiche può avere la vita altrove? Anche se la sua chimica molecolare fosse
identica a quella della vita sulla Terra, il che è molto improbabile, essa non potrebbe
essere uguale o molto simile nella forma agli organismi più comuni sulla Terra. La
casualità, che è una caratteristica del processo di evoluzione, deve creare altrove delle
creature completamente diverse da quelle che noi conosciamo.
La biologia è più simile alla storia che non alla fisica. Per capire il presente bisogna
conoscere il passato. Nella biologia non esistono teorie profetiche così come non ne
esistono nella storia, e il motivo è lo stesso. Tutte e due le materie sono ancora troppo
difficili per noi, però riusciremo a capire molto meglio noi stessi se riusciremo a capire
quello che ci circonda. Lo studio di un solo elemento della vita extraterrestre, per quanto
minimo, dà alla biologia orizzonti meno limitati.
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L'informazione
La vita sulla Terra è molto più bella e molto più complessa di qualunque mondo senza vita.
Il nostro pianeta è ingentilito dalla vita e una delle qualità che contraddistingue la vita è la
sua complessità sviluppatasi lentamente in 4 miliardi di anni di selezione naturale. Si può
descrivere in un solo paragrafo e in modo dettagliato come si forma una roccia, ma per
descrivere la struttura base di un albero o di un filo d'erba o di un animale monocellulare
occorrono volumi e volumi. Costruire una cosa vivente e semplicemente descriverla
richiede una quantità enorme di informazioni.
L'unità di misura dell'informazione è un qualcosa chiamato bit, è una risposta precisa, si o
no, a una sola interrogazione altrettanto precisa. Così per precisare se l'interruttore della
luce è acceso o spento basta un solo bit, per precisare qualcosa di più complesso ci
vogliono più bit. C'è un gioco molto noto, detto delle venti domande, che dimostrano come
bastino 20 bit per definire un concetto anche grande. Per esempio, ho in mano qualcosa,
cosa sarà? È una cosa viva? Si, e già siamo a un bit. È un animale? No, siamo a due bit.
È una cosa che si vede? Si. Cresce nella terra? Si. È una pianta coltivata? No. Bene, con
solo cinque bit abbiamo fatto dei progressi sostanziali per capire di che si tratti, è un dente
di leone.
Nella nostra esplorazione del cosmo il primo passo da fare è quello di porre le domande
giuste. Poi, non con venti domande, ma con miliardi, ricaveremo lentamente dalla
complessità dell'universo l'ordine su cui esso poggia. Nel grande buio cosmico ci sono
innumerevoli stelle e pianeti, alcuni dei quali nei pressi del nostro Sistema Solare.
Sebbene non ne abbiamo ancora la certezza, gli stessi processi evolutivi che sulla Terra
hanno portato all'origine della vita e dell'intelligenza potrebbero essersi sviluppati in tutto il
cosmo. Potrebbero esserci milioni di mondi solo nella Galassia della Via Lattea, in questo
momento potrebbero essere già abitati da esseri intelligenti. Sarebbe una meraviglia
sapere qualcosa sull'intelligenza non umana. Che possiamo saperne?
Vediamo come possiamo descrivere le forme di vita che ci sono sulla Terra, come se
fossimo degli osservatori esterni. È un mondo coperto, per la maggior parte da un liquido,
un mare profondo chilometri e chilometri e che brulica di forme di vita. Vi sono intere
comunità di esseri trasparenti, vi sono gruppi di creature che comunicano tra di loro
cambiando la forma del corpo; vi sono esseri che emettono luce propria; vi sono fiori
famelici che divorano chi passa vicino; vi sono alberi che gesticolano. Questi sono solo
alcuni di quegli esseri che abitano la Terra. Sono esseri saturi d'informazioni, ognuno ha il
proprio repertorio di comportamenti necessari ad assicurargli la sopravvivenza.
Le creature più grandi della Terra sono le grandi balene. Sono gli animali più grossi sul
nostro pianeta, di gran lunga più grossi anche dei dinosauri. I loro antenati erano carnivori,
mammiferi, che 70 milioni di anni fa migrarono dalla terra verso le acque. Abbiamo in
comune molte cose con loro, tutte le caratteristiche dei mammiferi. Le balene hanno
sviluppato, nel tempo, una capacità di comunicare con il suono. Alcuni suoni delle balene
vengono definiti canti, ma in realtà noi ignoriamo il loro significato. Essi coprono, per
frequenza, una banda molto vasta di suoni giù fino a frequenze ben al di sotto dei suoni
più bassi percepiti dall'uomo.
Un canto tipico di balena può durare, forse, un quarto d'ora e il più lungo più o meno una
mezz'ora. Di tanto in tanto, gruppi di balene lasciano il mare invernale nel mezzo di un
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canto, torneranno sei mesi dopo e riprenderanno il canto, esattamente, dal punto dove lo
avevano interrotto, con ritmo identico. Le balene hanno un'ottima memoria. Ci sono delle
volte che le balene tornano dopo un'assenza di tre mesi e la musica non è più la stessa, si
sente un canto diverso. Molto spesso, i compagni del gruppo emettono lo stesso canto
insieme, per una sorta di mutuo consenso la musica cambia un pò alla volta e in modo
prevedibile. L'andamento molto complesso dei canti delle balene talvolta viene ripetuto
con esattezza. Se immaginiamo che i canti delle balene siano eseguiti in un linguaggio
tonale, allora il numero dei bit di informazioni in un solo canto è circa lo stesso dei bit di
informazione dell'Iliade o dell'Odissea.
Cosa possono avere da dire o da cantare balene e delfini? Non hanno organi con cui
manipolare, non possono realizzare grandi opere di ingegneria, come noi. Il grande
pericolo per le balene è l'uomo. Per il 99,99% della storia delle balene, negli oceani non
sono esistiti esseri umani. In quel lungo periodo le balene svilupparono il loro straordinario
sistema di comunicazione.
Alcune balene emettono suoni molto forti a una frequenza di 20 Hertz. Un Hertz è l'unità di
frequenza del suono e rappresenta un'onda sonora che penetra nell'orecchio ogni
secondo. Il biologo americano Roger Pein ha calcolato che a queste frequenze c'è nelle
zone profonde dell'oceano un canale sonoro attraverso il quale le balene possono
comunicare da qualunque parte del mondo. Durante la loro storia le balene hanno creato
una rete di comunicazione attraverso tutto il globo. Il calcolo sul raggio delle comunicazioni
tra le balene presuppone che gli oceani siano calmi.
Le balene che comunicano tra loro attraverso gli oceani devono aver incontrato difficoltà
sempre maggiori perché sono state inventate navi, velieri che emettono, per diversi motivi,
anche loro frequenze di 20 Hertz, quindi la distanza con cui un tempo potevano
comunicare deve essersi ridotta sempre più. Duecento anni orsono, una distanza tipo a
cui certe balene potevano comunicare era pressapoco di 10.000 chilometri, oggi nelle
stesse condizioni la distanza corrispondente è forse di qualche centinaio di chilometri.
Abbiamo isolato tra loro le balene e abbiamo fatto di peggio perché continua ad esistere,
ancora oggi, il traffico di corpi delle balene morte. Ci sono uomini che cacciano e
massacrano indiscriminatamente le balene e sfruttano i prodotti per farne altri (per
esempio, cibo per cane o rossetto per labbra). Molte nazioni hanno capito che uccidere le
balene è mostruoso, ma il traffico continua specialmente da parte del Giappone, della
Norvegia e dell'Unione Sovietica.
Noi usiamo il termine mostro per definire un animale diverso da noi, un animale
terrificante. Ma chi è in questo caso? Le balene che vogliono solo cantare o l'uomo, che si
organizza per cacciarle, per distruggerle? Per sopravvivere una balena deve conoscere
certi comportamenti, questa conoscenza è conservata in due modi principali, nei suoi geni
e nel suo cervello enorme.
Possiamo immaginare i geni e il cervello di una balena come una specie di biblioteca
addetta al suo corpo. L'informazione genetica, quella contenuta nel DNA, riguarda come
allevare un figlio, ecc.; l'informazione contenuta nel cervello, cioè l'informazione acquisita,
riguarda cose come, chi è mia madre, ecc.
La biblioteca genetica di tutti gli esseri viventi sulla Terra è costituita dal DNA. L'unica
funzione di questa molecola, molto complessa, è quella di riprodurre l'informazione
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genetica. Se voi arrivaste da un mondo diverso dal nostro, non sareste in grado di
identificare una balena o una persona con il gioco delle venti domande, con venti bit
soltanto, ci servirebbe un gioco dei dieci miliardi di domande. Sulla Terra ogni organismo
contiene come sua eredità una biblioteca portatile e più informazioni avete, più cose
potete fare.
L'organismo più semplice, un virus, ha bisogno soltanto di tutti e diecimila bit, equivalenti
alla quantità di informazioni che sono in una pagina di un libro medio. Sono tutte le
istruzioni che il virus ha bisogno per infettare altri organismi e per riprodursi. Il batterio si
serve, grosso modo, di milioni di bit di informazioni, perché lavorano molto più dei virus,
perché non sono dei parassiti. E che dire di un'ameba monocellulare? Sono anch'esse
microscopiche, ma nel regno degli esseri monocellulari sono dei giganti, sono le balene
del mondo dei microbi. Ognuna contiene, nel proprio DNA, circa 40 milioni di bit,
l'equivalente di circa otto volumi, composto ognuno di 500 pagine. Questo è il numero di
informazioni necessari a fare un'ameba.
E che dire di una balena o di un essere umano? La risposta è che, in questo caso, i bit
sono qualcosa come 5 miliardi, e tutte queste informazioni, contenute nel nucleo delle
nostre cellule, riempirebbero un migliaio di volumi. Pensate un po', in ciascuna delle
centinaia di miliardi di cellule del nostro corpo c'è contenuta un'intera biblioteca di
istruzioni su come costruire ogni parte di noi. Immaginiamo di trovarci in una grande
biblioteca, tutti i volumi dovrebbero contenere tutto ciò che il mio corpo sa fare, senza che
nessuno gliel'abbia insegnato. Le informazioni più antiche sono scritte in modo dettagliato,
esauriente, attento, accurato; come si ride, come si starnuta, come si cammina, come si
riconoscono delle forme, come ci si riproduce, come si digerisce una mela.
Se fossero scritte nel linguaggio della chimica, come si presenterebbero le istruzioni per
digerire lo zucchero di una mela? Vediamo. Il processo chimico interessato è veicolo
enzima anaerobico. Mangiare una mela può sembrare una cosa molto semplice, ma non
lo è. Infatti, se io dovessi ricordarmi ed elaborare consapevolmente tutti i processi chimici
necessari per ricavare energia dal cibo, probabilmente morirei di fame. Anche un batterio
sa fare gli stessi processi chimici. I batteri, noi e altri esseri viventi, possediamo parecchie
istruzioni genetiche simili. Le nostre biblioteche genetiche separate hanno molte cose in
comune.
La nostra presente tecnologia di uomini può riprodurre, solo, una minuscola frazione di
quella comunità radiochimica che il nostro corpo sembra elaborare così agevolmente, nè
questo perché il DNA è molto esperto. Ora, cosa accadrebbe se il compito che dovete
svolgere fosse talmente complicato che neanche diversi miliardi di bit di informazioni
sarebbero sufficienti? Allora neanche una biblioteca genetica di 1.000 volumi potrebbe
essere sufficiente, ecco perché noi abbiamo il cervello.
Come tutti gli altri organi, il cervello ha subìto un'evoluzione aumentando, in milioni di anni,
la sua complessità e il contenuto di informazioni. La sua struttura rispecchia tutti gli stadi
attraverso i quali esso è passato. Il cervello si è sviluppato dall'interno all'esterno, nel
profondo interno c'è la parte più antica, detta tronco cerebrale che tiene lì le funzioni
biologiche fondamentali, le quali comprendono certi ritmi vitali, come il battito cardiaco e la
respirazione. Le funzioni superiori del cervello si sono evolute in tre stati successivi,
almeno secondo un'indagine di un biologo americano. Sopra il tronco cerebrale c'è il
cosiddetto complesso "r", dove "r" sta per rettile; è la sede dell'aggressività, del senso del
territorio e delle gerarchie sociali. Si sviluppò alcune centinaia milioni di anni fa nei nostri
progenitori rettili.
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Intorno al complesso "r" c'è il sistema limbico o cervello dei mammiferi, sviluppatosi solo
decine di milioni di anni fa in certi antenati che erano già dei mammiferi, ma non ancora
primati, come le scimmie ad esempio. Il sistema limbico è la fonte importante dei nostri
umori ed emozioni.
All'esterno del cervello c'è la corteccia cerebrale, sviluppatasi solo milioni di anni fa nei
nostri antenati che erano ormai dei primati. Nella corteccia cerebrale la materia viene
trasformata in consapevolezza, regola la nostra vita quotidiana. Dietro la fronte abbiamo i
lobi frontali della corteccia cerebrale, è lì, forse, che noi prevediamo gli avvenimenti o
immaginiamo il futuro. All'interno della corteccia cerebrale c'è la struttura microscopica del
delfino. Il linguaggio del cervello non è quello del DNA o dei geni, tutto quello che
sappiamo è codificato in cellule dette neuroni, minuscoli elementi codificatori, dove ogni
collegamento rappresenta un bit di informazione. Quanti neuroni ci sono in ognuno di noi?
Forse un numero paragonabile alle stelle della nostra Galassia. I neuroni hanno anche un
loro suono. Il paesaggio della corteccia cerebrale umana è caratterizzato da solchi
profondi, c'è una spiegazione in questo fatto. Questi aumentano la superficie disponibile
ad immagazzinare le informazioni, considerando lo spazio limitato all'interno del cranio.
Il mondo del pensiero è diviso, grosso modo, in due emisferi: quello di destra, che
sovrintende soprattutto alla creatività, alla sensibilità, e quello di sinistra, che presiede al
pensiero razionale, analitico e critico. È un dialogo continuo tra i due emisferi del cervello,
incanalato in un immenso pacco di fibre nervose, chiamato corpo calloso.
Il contenuto di informazioni del cervello umano, espresso in bit, è paragonabile al numero
dei collegamenti tra i neuroni della corteccia cerebrale, vale a dire circa 100.000 miliardi di
bit, cioè 10 alla quattordicesima potenza (10^14). Dentro la testa di ognuno di noi c'è una
quantità di informazioni corrispondente a 20 milioni di volumi.
Ma all'incirca qualche decina di migliaia di anni fa, cominciammo a conoscere più cose di
quante il cervello potesse contenere. Così imparammo ad accumulare enormi quantità di
informazioni al di fuori del nostro corpo. Per quanto ne sappiamo, siamo l'unica specie
esistente su questo pianeta ad aver inventato una memoria in comune fra tutti. Il
magazzino di questa memoria si chiama biblioteca.
Anche le biblioteche hanno avuto una loro evoluzione. La grande biblioteca di
Assurbanipal, antico re di Assiria, era composta di migliaia di tavolette di argilla; la famosa
biblioteca di Alessandria d'Egitto consisteva di quasi un milione di rotoli di papiro. Le
grandi biblioteche moderne, come quella pubblica di New York, contengono qualcosa
come 10 milioni di libri. Il che è più di 10 alla quattordicesima di bit di informazioni in
parole, più di 100.000 miliardi di bit, qualcosa come 10 alla quindicesima bit di
informazioni. Ciò vuol dire più di 10.000 volte il numero totale dei bit di informazioni dei
nostri geni, qualcosa come 10 volte il totale delle informazioni che sono nel nostro
cervello.
Ad esempio, anche se leggessi un libro alla settimana per tutta la durata della mia vita da
adulto, vivendo una vita dalla durata media, arrivato alla fine, avrei letto appena qualche
migliaio di libri. Ciò dà un ulteriore idea di quanto sia grande il numero di informazioni detto
prima. A pensarci bene, un libro è una cosa sorprendente. O lo si considera un prodotto
degli alberi. Ma basta dargli un'occhiata e uno si trova nella mente di un'altra persona,
magari di qualcuno che è morto da diverse centinaia di anni. Un autore ci parla attraverso i
millenni in modo chiaro e silenzioso, parla alla nostra mente, direttamente a noi.
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La scrittura è, forse, la più grande delle invenzioni dell'uomo, perché collega tra loro
persone che non si conosceranno mai. Alcuni dei primi autori scrivevano su roccia e sulle
pietre, la scrittura cuneiforme è la progenitrice del moderno alfabeto occidentale. Fu
inventata nel vicino Oriente più o meno 5.000 anni or sono. A che scopo? Registrare i fatti,
fatti riguardanti qualsiasi cosa. Per migliaia di anni la scrittura è stata incisa, scolpita sulla
pietra oppure graffita sulla cera o sulla corteccia o sul cuoio, ecc., comunque sempre in
una sola copia alla volta. E, tranne per le iscrizioni sui monumenti, era destinata a una
cerchia ristretta di lettori.
Ma poi in Cina, tra il II e III sec. furono inventati la carta, l'inchiostro e la stampa, tutte
invenzioni avvenute più o meno insieme, che permisero la stampa e la distribuzione di
molte copie della stessa opera. Ci vollero migliaia di anni perché l'importanza delle
invenzioni cinesi fosse recepita nella lontana e retrograda Europa. Subito prima
dell'invenzione dei caratteri mobili, avvenuta intorno al 1450, in tutta l'Europa c'erano
poche decine di migliaia di libri, ognuno dei quali manoscritto.
Cinquant'anni più tardi in Europa c'erano già dieci milioni di libri stampati. All'improvviso si
cominciarono a stampare libri in tutto il mondo. Sono passati 23 secoli dalla fondazione
della biblioteca Alessandrina e da allora sono vissute e sono morte un centinaio di
generazioni. Se la cultura fosse stata tramandata solo verbalmente, quanto sapremmo
poco del nostro passato e come sarebbe lento, oggi, il nostro progredire. I libri ci
consentono di viaggiare attraverso il tempo, di attingere alla saggezza dei nostri antenati.
Una biblioteca ci collega direttamente con le intuizioni e le conoscenze delle menti e dei
maestri più grandi, su tutta la Terra e in tutta la storia dell'uomo. I libri sono i depositari del
sapere della nostra specie e del nostro lungo viaggio attraverso l'evoluzione.
Nell'antico Egitto, le biblioteche portavano sulle pareti queste parole: "nutrimento
dell'anima".
Perfino di notte, la città, come il cervello, è impegnata ad assimilare e distribuire
informazioni; le informazioni la mantengono viva e le forniscono gli strumenti per adattarsi
al mutare delle condizioni. Anche l'informazione di per sè stessa si evolve, nutrita dalla
libertà di comunicazioni. Le unità dell'evoluzione biologica sono i geni, le unità
dell'evoluzione strutturale sono le idee. Le idee vengono trasportate per tutta la Terra,
mediante le comunicazioni, vengono selezionate da un analisi.
Negli ultimi millenni si è andato verificando, sul pianeta Terra, un fenomeno straordinario:
l'abbondanza di informazioni è divenuto un fatto a portata di mano, quotidianamente. Il
numero di bit a nostra disposizione è aumentato in modo impressionante. Oggi i computer
sono in grado di immagazzinare ed elaborare una quantità enorme di informazioni in un
tempo estremamente rapido. La comunicazione diretta tra miliardi di esseri umani oggi è
possibile grazie ai computer e ai satelliti artificiali. Sta sorgendo la possibilità di una
intelligenza globale che colleghi tutti i cervelli della Terra in una consapevolezza a livello
planetario. In altri mondi può darsi che esistano dei cervelli, perfino dei cervelli planetari,
ma non esattamente simili ai nostri. Le mutazioni e la selezione naturale sono processi,
fondamentalmente, casuali. Se la Terra ricominciasse daccapo la propria evoluzione,
l'intelligenza, probabilmente, rinascerebbe, ma la rinascita di un qualcosa che somigliasse
da vicino a un essere umano sarebbe improbabile.
Su altri pianeti, con una diversa sequenza di processi casuali atti a diversificare le varie
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eredità e con l'ambiente diverso, atto a selezionare combinazioni particolari di geni, le
possibilità di trovare esseri molto simili a noi devono essere quasi zero. Ma la possibilità di
trovare altre forme di intelligenza non è quasi zero. Altri cervelli potrebbero essersi
sviluppati dall'interno, come il nostro, potrebbero avere elementi di comunicazioni analoghi
ai nostri neuroni, ma con neuroni molto diversi. Potrebbero essere superconduttori, che
lavorano a temperature molto basse, nel qual caso la velocità del loro pensiero potrebbe
essere dieci milioni di volte superiore alla nostra. Oppure i loro neuroni potrebbero non
essere in contatto chimico diretto uno con l'altro, potrebbero essere in comunicazione
radio. Potrebbero esserci esseri con 10 alla ventesima neuroni. C'è da chiedersi, quante
cose possono sapere. Se riuscissimo a contattarli, troveremmo molto, nei loro cervelli, che
sarebbe di enorme interesse per i nostri e viceversa.
Penso che un'intelligenza extraterrestre, sia pure sorprendentemente più sviluppata della
nostra, avrebbe molta curiosità per noi, per quello che sappiamo, per come la pensiamo,
per la storia della nostra evoluzione, per le prospettive del nostro futuro. Dentro a ogni
cervello umano vanno, continuamente, formandosi e dissolvendosi modelli di impulsi
elettrochimici, che rispecchiano le nostre emozioni, le nostre idee, i nostri ricordi.
Nell'agosto e nel settembre del 1977, vennero lanciate due sonde Voyager, per un viaggio
storico nel Sistema Solare. La loro missione scientifica consiste nello studio dei grandi
pianeti, prima Giove con i suoi satelliti e poi Saturno con il suo sistema di lune. Gli incontri
ravvicinati con questi mondi enormi hanno accelerato la spinta delle sonde verso l'esterno
del Sistema Solare, nel regno delle stelle, dove andranno vagando per sempre, dureranno
per un miliardo di anni. Forse, in un futuro remoto, esseri di una civiltà aliena
intercetteranno le nostre navicelle e capiranno molte cose della nostra specie.
Ma una macchina da sola non può raccontare tanto, per questo abbiamo messo su
ognuna di essa un disco, che ha inciso non solo le onde cerebrali di una donna della
Terra, ma anche una antologia di musiche, di immagini e di suoni del nostro pianeta,
compresi i saluti in 60 lingue umane e il linguaggio delle balene. Il disco dà le istruzioni su
come ascoltare i suoni e di vedere le immagini registrate, che comprendono anche delle
istantanee.
Coloro che riceveranno, se ciò avverrà, il messaggio delle sonde Voyager, capiranno in
modo incompleto, nel migliore dei casi immagini e suoni. Tra le tante possibili
interpretazioni il messaggio, fornirà un dato certo, che noi siamo una specie dotata di
speranza e perseveranza.
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Il futuro dell'umanità
Tutte le generazioni umane si sono sempre interrogate sulle origini e sul destino del
cosmo.
La nostra è la prima generazione che abbia la possibilità concreta di trovare qualcuna
delle
risposte.
In un modo o nell'altro, noi siamo collocati sull'orlo dell'eterno.
"Chiamo a testimoni il cielo e la terra contro di te, e prima di te io ho creato la vita e la
morte, la benedizione e la maledizione. Perciò, scegli la vita che vuoi vivere e prosegui".
Circa 200 anni fa, in una località del Golfo dell'Alaska, due civiltà, che non si erano mai
conosciute, fecero il loro primo incontro. Da una parte il popolo dei Kinkit, che vivevano più
o meno come erano vissuti i loro antenati per migliaia di anni. Una popolazione nomade
che si spostava spesso su canoe da un accampamento all'altro, catturando pesce, frutti di
mare e vivendo di scambi con le tribù vicine. Il creatore che essi adoravano era il diocorvo, che raffiguravano come un uccello enorme dalle ali bianche. E un giorno di luglio
del 1786, il dio-corvo apparve veramente. I primi che furono testimoni di questo fatto
rimasero terrorizzati, per loro chi osava guardare il dio veniva tramutato in pietra. La realtà
era che dall'altro capo della Terra era arrivata una spedizione guidata dall'esploratore
francese La Perousse. Si trattava del primo grande viaggio scientifico programmato del
XVIII secolo, il suo scopo era di raccogliere attorno al mondo nuove conoscenze di
geografia, di storia naturale e sulle popolazioni delle terre più lontane. Ebbene i Kinkit
credettero di vedere nel veliero dell'esploratore francese il dio-corvo. Però tra di loro ci fu
chi osò indagare più a fondo, era un vecchio guerriero quasi cieco. Disse che la sua vita
era ormai alla fine e per il bene di tutti, avrebbe avvicinato il grande corvo per chiedergli se
aveva, veramente, intenzione di trasformare la sua gente in pietra. Il vecchio guerriero si
mise a guardare a lungo il grande corvo e alla fine si accorse che non era un grande
uccello inviato dal cielo, ma un prodotto del lavoro di altri uomini uguali a lui. Questo primo
incontro si svolse in modo pacifico, gli uomini della spedizione di La Perousse avevano
ricevuto ordini drastici di trattare con rispetto le popolazioni che avessero, eventualmente,
incontrato. Una politica eccezionalmente civile per quei tempi e anche per quelli
successivi. La Perousse e il guerriero Kinkit si scambiarono dei doni, poi la nave straniera
salpò e non tornò più.
Non tutti gli incontri tra nazioni sono stati e sono così pacifici. Prima del 1519 gli Aztechi
del Messico non avevano mai visto un'arma da fuoco e anch'essi all'inizio, credettero che
gli stranieri arrivati sulla loro terra provenissero dal cielo. Ma gli spagnoli agli ordini di
Fernando Cortès non erano vincolati dall'ordine di non usare la violenza. I conquistadores
erano in cerca non di nuove conoscenze, ma di oro. Usarono la superiorità delle loro armi
per saccheggiare ed uccidere. Nella loro follia cancellarono dalla faccia della terra una
civiltà. In nome della devozione, facendosi scudo della loro fede, gli spagnoli distrussero,
completamente, una società, che per arte, astronomia e architettura non aveva uguali in
Europa.
Noi condanniamo i conquistadores per la loro crudeltà e cecità, per aver scelto la morte, e
rendiamo onore a La Perousse e ai Kinkit per il loro coraggio e saggezza, per aver scelto
la vita. È una scelta che oggi si ripropone, solo che la società attualmente in pericolo è
tutto il genere umano. Come i fabbricanti di miti ben sapevano, noi siamo tanto figli della
terra che del cielo, da quando abitiamo questo pianeta abbiamo accumulato un bagaglio
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evolutivo pericoloso: la professione all'aggressività, la sottomissione ai capi, l'ostilità verso
i nuovi venuti, tutte cose che mettono a rischio la nostra sopravvivenza. Ma abbiamo
anche acquisito la comprensione per gli altri, l'amore per i figli, il desiderio di imparare
dalla storia e dall'esperienza una grande sublime appassionata intelligenza, sono elementi
che ci consentono a continuare a sopravvivere e a prosperare.
Quale sarà il lato della nostra natura a prevalere? Non si può dire. Ma nell'universo ci
attende una prospettiva alla quale non si può sfuggire. Ogni essere pensante teme la
guerra nucleare, ma tutte le nazioni a tecnologia progredita la progettano. In Germania
stavano studiando la bomba all'inizio della seconda guerra mondiale, e quindi gli
americani dovevano arrivare prima. Se gli americani l'avevano, dovevano averla anche i
russi, poi gli inglesi, i francesi, i cinesi, gli indiani, i pakistani, sono molte le nazioni, ormai,
a possedere armi atomiche. Sono di facile fabbricazione, il materiale fissile può essere
sottratto dai reattori nucleari, le armi nucleari sono diventate quasi un'attività artigianale.
Le bombe della seconda guerra mondiale erano chiamate "abbatti edifici", caricate con 20
tonnellate di tritolo distruggevano un isolato. Tutte le bombe sganciate sulle città nella
seconda guerra mondiale, ammontano a circa 2 milioni di tonnellate di tritolo, 2 megatoni.
Oggi, 2 megatoni sono la potenza di una sola bomba termonucleare. Ma ne esistono
decine di migliaia di armi nucleari, i missili e i bombardieri della Russia e degli Stati Uniti
hanno le testate nucleari puntate su più di 15.000 obiettivi già designati.
Sul pianeta non c'è più un luogo sicuro. L'energia contenuta in queste armi nucleari
assomma a parecchio di più di 10.000 megatoni, un'altra guerra mondiale ogni secondo
per la durata di un pomeriggio. La bomba lanciata su Hiroshima uccise 70.000 persone, in
una guerra nucleare totale, nel parossismo di una morte planetaria sulla Terra verrebbero
lanciate l'equivalente di un milione di bombe come quella di Hiroshima. Ma in questa follia,
non tutti resterebbero uccisi dall'esplosione, dalla tempesta di fuoco e dalle radiazioni
immediate, ci sarebbero altre agonie: la perdita di persone care, schiere di persone
ustionate, private della vista, mutilate, mancanza di assistenza medica, malanni, epidemie,
radiazioni a lungo termine che avvelenerebbero il suolo e le acque, aumento dei tumori,
arresto delle nascite, malformazioni nei bambini. È l'impressione sconfortante di una civiltà
distrutta per niente, la coscienza che avremmo potuto evitarlo.
Il cosiddetto equilibrio del terrore, patrocinato dagli Stati Uniti e dalla Russia, tiene come
ostaggi tutti gli abitanti della Terra. Ogni contendente mette alla prova il limite di tolleranza
dell'altro, come nel caso dei missili diretti a Cuba. L'equilibrio del terrore è un equilibrio
delicato, con margini molto piccoli per gli errori di calcolo. E il mondo continua ad
impoverirsi spendendo mezzo miliardo di miliardi di dollari all'anno per prepararsi ad una
guerra. Come faremmo a spiegare tutto questo ad un osservatore extraterrestre? Quali
impressioni daremmo del nostro modo di gestire il pianeta Terra?
Da una prospettiva extraterrestre, tutta la nostra civiltà è chiaramente sul punto di fallire
nel punto più importante della sua storia, preservare la vita e il benessere dei suoi cittadini
e la futura abitabilità del pianeta. Ma se riusciamo a vivere con la probabilità crescente di
una guerra nucleare, non dovremmo anche riuscire a cercare ad esplorare con
convinzione ogni possibile mezzo per evitarla questa guerra? Non dovremmo considerare
in ogni nazione la possibilità di grandi cambiamenti nei metodi tradizionali, una
ristrutturazione dalle fondamenta delle istituzioni economiche, politiche, sociali e religiose?
Siamo arrivati a un punto in cui non ci possono più esserci interessi particolari, le armi
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nucleari minacciano singolarmente tutti sulla Terra. I cambiamenti radicali della società
vengono qualche volta etichettati come poco pratici o contrari alla natura dell'uomo. Ma è
evidente che i cambiamenti radicali possono essere fatti, siamo circondati da esempi.
Negli ultimi due secoli la schiavitù, che veniva praticata da migliaia di anni, è stata quasi
completamente eliminata con un processo che ha visto impegnato tutto il mondo. Le
donne, sistematicamente emarginate per dei millenni, stanno conquistando quei poteri
politici ed economici tradizionalmente negati e alcune guerre di aggressione sono state
fermate o abbreviate in conseguenza di un rifiuto opposto dalla popolazione del paese
aggressore.
I soliti appelli ai princìpi razziali, religiosi e di sesso e a un rabbioso fervore nazionalistico
cominciano a non funzionare. Si sta sviluppando una nuova coscienza che guarda la Terra
come a un'entità unica e che si rende conto che un'entità in guerra con sè stessa è
condannata.
Una delle grandi rivelazioni dell'era dell'esplorazione spaziale è l'immagine della Terra
delimitata e solitaria. Ma si tratta di una percezione antica. Nel III secolo a.C. uno
scienziato greco di nome Eratostene che viveva in Egitto, calcolò con molta precisione le
dimensioni del nostro pianeta e ne tracciò una mappa. Aristotele aveva sostenuto che
l'umanità andava divisa in greci e tutti gli altri, che egli aveva definito barbari. E aveva
affermato che i greci dovevano mantenersi razza pura, la sua idea era che fosse
opportuno che i greci rendessero schiavi gli altri popoli. Ma Eratostene criticò Aristotele per
il suo razionalismo esasperato o cieco. Era convinto che in tutti i paesi ci fosse il buono e il
cattivo.
I conquistatori greci inventarono per gli egiziani un nuovo dio, che però aveva un'aria
decisamente greca. Alessandro Magno fu ritratto nelle vesti di faraone per simboleggiare
la parità degli egiziani, ma in realtà i greci erano sicuri della propria superiorità. La critica di
Eratostene non costituì, quindi, una sfida pericolosa ai pregiudizi imperanti; il mondo greco
era imperfetto come il nostro. Ma i Tolomei, i re greci d'Egitto che succedettero ad
Alessandro Magno, ebbero almeno il grande merito di incoraggiare la diffusione della
conoscenza. Le idee predominanti sulla natura del cosmo furono messe in discussione e
alcune di esse messe da parte. Furono avanzate idee nuove e si scoprì che si
accordavano meglio con i fatti.
Nacquero teorie immaginose, accesi dibattiti, conclusioni brillanti, e il tesoro che derivò
dalla ricerca umana fu raccolto e conservato per secoli. I Tolomei non si limitarono a
collezionare l'antico sapere, essi incoraggiarono la ricerca scientifica dando così vita a
nuove conoscenze, i risultati furono eccezionali.
Eratostene calcolò con precisione le dimensioni della Terra, ne fece una mappa e lanciò
l'idea che poteva essere circumnavigata. Ipparco anticipò la teoria che le stelle hanno
anch'esse una nascita, si muovono molto lentamente nel corso dei secoli e alla fine si
estinguono. Fu lui il primo a classificare la posizione e la magnitudine delle stelle allo
scopo di stabilire se c'erano questi cambiamenti. Euclide fu autore di un libro di testo sulla
geometria sul quale gli esseri umani hanno studiato per ben 23 secoli. Galeno scrisse
opere fondamentali sulla terapia e sull'anatomia, che dominarono la medicina fino al
Rinascimento. Sono soltanto alcuni esempi.
Ci furono decine di grandi studiosi e si ebbero centinaia scoperte fondamentali. Alcune di
queste scoperte continuano a essere attuali. Apollonio di Perge studiò la parabola e
l'ellisse, due curve che, oggi, sappiamo essere descritte da corpi che cadono in campi
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gravitazionali e da veicoli spaziali che viaggiano fra i pianeti. Erone di Alessandria inventò
la macchina a vapore e molti dispositivi meccanici e fu autore del primo testo mai scritto
sui robot.
Immaginate come sarebbe diverso il mondo se queste scoperte fossero state rese di
pubblico dominio e sfruttate a beneficio di tutti. Alessandria era la città più grandiosa che il
mondo occidentale abbia mai vista. La gente andava lì per viverci, per commerciare,
studiare; in certi giorni, il porto era, letteralmente, brulicante di mercanti, studiosi.
Probabilmente lì la parola cosmopolita acquistò il suo vero significato, ossia di cittadino
non solo di una nazione bensì del cosmo.
Pensate, essere cittadini del cosmo. Senza dubbio ad Alessandria vennero gettati i semi
del nostro mondo moderno. Ma perché non misero radici, non fiorirono, perché, invece,
l'occidente si addormentò in un sonno durato secoli oscuri, finché Colombo, Copernico e i
loro contemporanei riscoprirono il mondo della vita? Non c'è una risposta semplice. Ma
una cosa è certa, non c'è alcun documento in tutta la storia della biblioteca di Alessandria
che dimostri che qualcuno degli scienziati che studiavano lì, abbia seriamente messo in
discussione un solo principio economico, religioso o politico della società in cui essi
vivevano.
L'immobilità delle stelle fu messa in dubbio, l'ingiustizia della schiavitù non lo fu mai.
Scienza e studio, in generale, erano privilegi riservati a pochi eletti. La numerosa
popolazione della città di Alessandria non aveva la più vaga nozione delle grandi scoperte
che venivano fatte. Come potevano? Le nuove conquiste non venivano nè spiegate e nè,
tantomeno, diffuse. Il progresso andava a beneficio di pochi, la scienza non apparteneva
agli altri.
Le scoperte di meccanica, ad esempio nella tecnologia del vapore, venivano sfruttate,
soprattutto, per perfezionare le armi o per incoraggiare le superstizioni. Non risulta che gli
scienziati abbiano mai capito le enormi possibilità delle macchine, di liberare le persone da
un lavoro ripetitivo e faticoso. Nell'antichità, le grandi conquiste dell'intelletto ebbero molto
poche applicazioni pratiche. La scienza non riuscì mai a catturare l'immaginazione delle
moltitudini.
Abbiamo parlato della distruzione di mondi e della fine di civiltà, ma c'è anche un'altro
punto di vista dal quale valutare i comportamenti umani.
Qualcosa come 15 miliardi di anni fa, il nostro universo nacque dall'esplosione più immane
di tutti i tempi. Poi l'universo si espanse, si raffreddò e si oscurò. L'energia si condensò in
materia, prevalentemente atomi di idrogeno. Questi atomi formarono delle nubi immense,
in allontanamento l'una dall'altra, che in seguito diventarono le galassie. All'interno di
queste galassie, nacque la prima generazione di stelle, bruciando l'energia nascosta nella
materia e inondando il cosmo di luce.
Gli atomi di idrogeno avevano creato i soli e la luce delle stelle. In quel tempo, non
esistevano nè i pianeti per ricevere la luce delle stelle nè creature viventi per ammirare lo
splendore del cielo. Ma nel profondo delle fornaci stellari, la fusione nucleare stava dando
vita ad atomi più pesanti, carbonio, ossigeno, silicio e ferro. Questi elementi, cenere
lasciata dall'idrogeno, costituivano la materia primordiale da cui più tardi sarebbero nati i
pianeti e la vita.
All'inizio, gli elementi pesanti erano prigionieri nel nucleo centrale delle stelle, ma le stelle
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di grande massa esaurirono presto il carburante e nel loro ultimo sussulto restituirono allo
spazio la maggior parte della loro materia. Così il gas interstellare si arricchì di elementi
pesanti. Nella nostra Galassia, la Via Lattea, la materia cosmica fu riciclata in nuove
generazioni di stelle, ora ricche di atomi pesanti.
E nel gelo dello spazio interstellare, grandi nubi turbolente vennero ammassate dalla
gravità e agitate dalla luce delle stelle. Nel loro interno più profondo, gli atomi pesanti si
condensarono in grani di polvere di rocce e di ghiaccio e in molecole complesse a base di
carbonio. Gli atomi di idrogeno avevano elaborato la materia della vita. In altre nubi,
masse ancora più grandi di gas e di polvere formarono successive generazioni di stelle.
Appena nasceva una nuova stella, accanto ad essa si formavano piccoli condensati di
materia, minuscole particelle di roccia e di metallo, di ghiaccio e di gas, che poi sarebbero
diventati pianeti. E su questi mondi, come nelle nubi interstellari, si formarono le molecole
organiche.
In molti mondi queste molecole venivano distrutte dalla luce del Sole e ricombinate dai
processi chimici. Finché un giorno nacque una molecola, che, per puro caso, riuscì a
duplicare se stessa. Via via che il tempo passava, l'autoriproduzione diventava sempre più
perfetta; le molecole che si duplicavano meglio delle altre producevano più copie, la
selezione naturale era iniziata. Si svilupparono meccanismi molecolari sempre più
complessi, era incominciata la vita.
Gruppi di molecole organiche si svilupparono in organismi monocellulari, questi a loro
volta produssero colonie multicellulari. Alcune parti si trasformarono in organi specifici,
alcune colonie si stabilirono sui fondali marini, altre vagarono liberamente nelle acque. Si
svilupparono gli occhi. Esseri viventi si trasferirono sulla terra ferma. Per un certo periodo
dominarono i rettili, ma poi cedettero il passo ad altre creature più piccole, dal sangue
caldo e dal cervello più grande, che svilupparono agilità e curiosità sull'ambiente che li
circondava. Impararono a servirsi del fuoco e del linguaggio. La materia stellare si era
trasformata in consapevolezza.
Noi siamo un modo, per il cosmo, di conoscere se stesso. Siamo creature del cosmo
assetate, da sempre, di conoscere le nostre origini, di capire i nostri legami con l'universo.
Come è nato il tutto? Ogni civiltà della Terra ha elaborato una propria risposta all'enigma
posto dall'universo. Ogni civiltà celebra a modo suo i frutti della vita e della natura. Ci sono
molti modi diversi di essere creatura umana. Ma un visitatore extraterrestre osservando le
differenze esistenti tra le società umane, le troverebbe insignificanti in confronto alle
somiglianze. Noi siamo una sola specie. La nostra vita, il nostro passato, il nostro futuro
dipendono dal Sole, dalla Luna e dalle stelle.
I nostri antenati sapevano che la loro sopravvivenza dipendeva dalla loro capacità di
comprendere il cielo. Costruirono osservatori e calcolatori per prevedere il mutare delle
stagioni attraverso il moto dei cieli. La scoperta che nell'universo c'è un ordine, che in
natura esistono delle leggi, è il fondamento su cui poggia la scienza moderna. La nostra
concezione del cosmo, tutta la scienza e la tecnologia moderna ci riportano agli
interrogativi che le stelle pongono da sempre. Eppure, appena 400 anni fa, non avevamo
idea di quale fosse il nostro posto nell'universo. La lunga strada che ha portato alla
comprensione di questo fatto ha richiesto sia un irriducibile rispetto per la realtà sia un
grande amore per la matematica.
Scrive Johannes Kepler: "Noi ci chiediamo qual è lo scopo pratico del canto degli uccelli,
perché il canto è la loro gioia, visto che sono stati creati per cantare".
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Allo stesso modo, noi dovremmo chiederci come mai la mente umana si affatica a sondare
il segreto degli uccelli. La varietà dei fenomeni naturali è talmente vasta proprio per fare in
modo che alla mente umana non manchi mai di nutrimento sempre fresco. Ogni bambino
di qualunque civiltà e di qualunque età ha il diritto dal fatto di essere natodi riscoprire il
cosmo partendo da zero. Quando questo accade, troviamo un profondo senso di stupore. I
più fortunati di noi trovano i maestri che indirizzano le nostre tendenze. Studiamo per
imparare a distinguere i preconcetti dalla verità. Poi, quando riusciamo a decifrare i misteri
del cosmo, scopriamo mondi nuovi.
La scienza è un'impresa collettiva che abbraccia molte civiltà e crea un ponte tra le
generazioni. In ogni epoca e talvolta nei luoghi più impensati emerge chi, animato da una
grande passione, vuol capire il mondo. Non c'è modo di sapere prima da dove verrà la
prossima scoperta. Ci sono sogni che, all'inizio, sembrano irrealizzabili. Un tempo anche
osservare un pianeta con un telescopio era un fatto meraviglioso. Ma poi abbiamo studiato
i pianeti, abbiamo capito come si muovono nelle loro orbite e subito abbiamo progettato
viaggi di esplorazione lontano dalla Terra e abbiamo mandato sonde automatiche a
osservare pianeti e stelle.
Noi esseri umani desideriamo ardentemente ricollegarci con le nostre origini. Così
abbiamo creato i miti. La scienza è un altro modo per esprimere questo desiderio,
anch'essa ci collega con le nostre origini e anch'essa ha i suoi miti e i suoi comandamenti.
La sua unica verità sacra è che non esistono verità sacre. Qualunque asserzione deve
essere esaminata con spirito critico. Gli argomenti forniti da chi ha il potere non hanno
valore, tutto ciò che è inconciliabile con la realtà, anche se si tratta di una convinzione che
ci appassiona, deve essere scartata o quantomeno riesaminata.
La scienza non è perfetta, spesso è usata a sproposito, è solo uno strumento. Ma è lo
strumento migliore che abbiamo, si corregge da sola, non è immutabile, si può applicare a
tutto. Grazie ai metodi scientifici abbiamo incominciato a esplorare il cosmo. Per la prima
volta, le scoperte della scienza sono aperte a tutti.
Noi esseri umani abbiamo posato i piedi su un altro mondo, in un luogo chiamato Mare
della Tranquillità (Luna); una conquista sorprendente per delle creature, le cui prime
impronte risalenti a 3,5 milioni di anni fa sono conservate nelle ceneri di un vulcano
dell'Africa Orientale. Abbiamo fatto molta strada. Tutto ciò che abbiamo visto può
sembrare la celebrazione di un mito, ma è la descrizione dell'evoluzione del cosmo, così
come ce l'ha rivelata la scienza della nostra epoca. Mentre noi abbiamo cominciato,
finalmente, a interrogarci sulle nostre origini.
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Astronomia e astrologia
L'ammasso delle Pleiadi è un insieme di giovani stelle che, secondo gli astronomi, sta
uscendo ora dalla sua culla fatta di gas e di polveri. La nebulosa del Granchio è un
cimitero di stelle, dal quale i gas e le polveri vengono mandati nello spazio interstellare
dove si disperdono. Al suo interno c'è una pulsar che sta morendo. Tanto le Pleiadi che la
nebulosa del Granchio fanno parte di una costellazione che tanto tempo fa gli astrologi
chiamarono Taurus, il Toro. Ad essa attribuirono la capacità di influire sulla nostra vita
quotidiana.
Gli astronomi affermano che il pianeta Saturno è un globo immenso fatto di idrogeno e di
elio, e circondato da un anello largo 50.000 Km. Dicono anche che l'immensa macchia
rossa sul pianeta Giove sia una tempesta gigantesca che infuria da un milione di anni. Ma
gli astrologi affermano che i pianeti influenzano il carattere e il destino dell'uomo; Giove
conferisce un tono regale e un animo gentile, Saturno ispirerebbe la diffidenza, il sospetto
e la malvagità. Per gli astronomi Marte è un mondo che aspetta di essere esplorato;
invece gli astrologi vedono Marte come un guerriero, istigatore di discordie, violenza e
distruzione.
L'astronomia e l'astrologia non sono state, sempre, così distinte tra loro; per gran parte
della storia dell'umanità, l'una comprendeva anche l'altra. Ma arrivò il momento in cui
l'astronomia si liberò dai vincoli dell'astrologia. Fu Kepler a ridimensionare il mito del cielo,
scoprendo che il movimento del pianeta è originato da una forza di natura fisica.
Fu il primo astrofisico e l'ultimo astrologo in senso scientifico.
Le motivazioni artificiose dell'astrologia furono scartate 300 anni fa, e nonostante questo
l'astrologia viene presa sul serio ancora oggi da una gran quantità di persone. Infatti sono
diffuse parecchie riviste di astrologia, in America, ogni giornale ha la sua rubrica di
astrologia e quasi tutti pubblicano, almeno un articolo alla settimana sull'argomento. La
gente porta medaglie e pendagli astrologici, prima di uscire controlla il proprio oroscopo
del giorno. Persino il linguaggio conserva del significato astrologico, per esempio la parola
disastro deriva dal greco ed è composta dal prefisso "dis" e dalla parola "astro". Una delle
malattie più comuni, l'influenza, prende il nome dall'influsso che veniva attribuito alle stelle
sulla salute.
Alcune migliaia di anni fa nacque la convinzione che il movimento dei pianeti determinasse
il destino di re, dinastie, imperi, ecc. Gli astrologi studiavano il movimento dei pianeti e poi
si domandavano cosa era successo l'ultima volta che, ad esempio, Venere stava entrando
nella costellazione del Capricorno.
Forse, stavolta sarebbe successo qualcosa di simile, era matematico. Gli astrologi furono
benvisti dai loro governi, molti Paesi consideravano reato capitale per coloro che non
fossero, veramente, astrologi a leggere i fenomeni del cielo. Perché? Perché il modo
migliore per far crollare un regime era predirne la caduta. In Cina, gli astrologi di corte che
facevano previsioni poco gradite erano giustiziati, altri si limitavano a manipolare i fatti
passati in modo da farli coincidere con quelli previsti da loro.
L'astrologia si sviluppò in una strana disciplina, un miscuglio di osservazioni molto attente,
di matematica, di catalogazione, condite con idee confuse. Ma nonostante tutto,
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l'astrologia sopravvisse e prosperò. Come mai? Perché l'astrologia finge di soddisfare la
nostra brama di sentirci, personalmente, collegati con l'universo. L'astrologia induce a un
fatalismo pericoloso perché se la nostra vita è regolata da una serie di semafori celesti, a
che serve tentare qualunque cambiamento?
Il fatto interessante delle previsioni astrologiche è che non dicono cosa bisogna fare e che
cosa succederà. Sono consapevolmente studiate per essere così vaghe da potersi
adattare a chiunque e oltretutto non vanno d'accordo tra loro. La validità dell'astrologia è
messa a dura prova nel caso di fratelli gemelli. Supponiamo che ci sono due gemelli nati
nello stesso posto con una differenza di pochi minuti e al momento della nascita c'erano gli
stessi pianeti e uno dei due muore.
Se l'astrologia avesse una validità come potremmo avere destini così profondamente
diversi? Si dà il caso che gli astrologi non riescano neanche a mettersi d'accordo sul
significato di uno stesso oroscopo. Da attenti esami risultano incapaci di indovinare il
carattere e il futuro delle persone, delle quali conoscono solo il luogo e la data di nascita.
Ma come può un pianeta influire sulla vita di un essere umano all'atto della nascita? Forse
l'influenza gravitazionale del pianeta influisce? Ma nemmeno questa può essere perché è
più forte quella delle persone che sono vicine. Il desiderio di essere collegati al cosmo è il
riflesso di una profonda realtà. Noi siamo collegati ad esso, ma non nel modo banale di cui
l'astrologia ci assicura. Lo siamo nel più profondo dei modi. Il nostro piccolo pianeta è
realmente sotto l'influenza di un astro, il Sole; ci riscalda, alimenta la vita ovunque essa si
trovi. Ma il nostro Sole non è che uno dei miliardi e miliardi di astri compresi nell'universo.
E tutti quegli innumerevoli Soli obbediscono alle leggi naturali. Ma come fu scoperta
l'esistenza di tali leggi?
Se vivessimo su un pianeta dove niente mai cambia, non avremmo mai niente da fare,
non ci sarebbe niente di nuovo da scoprire, non ci sarebbero stimoli per la scienza. Se,
invece, vivessimo in un mondo imprevedibile, dove le cose cambiano in modo casuale e
complicato, non saremmo capaci di fare scoperte e anche qui non avremmo stimoli per la
scienza. Ma noi viviamo in un universo che è una via di mezzo, dove le cose si cambiano,
ma a secondo delle regole, dei modelli o come noi le chiamiamo, leggi della natura.
Se lancio un pezzo di legno in aria, so che deve cadere a terra per forza; il Sole tramonta
a ovest e sorge la mattina ad est, ecc.; in questo modo è possibile fare delle scoperte,
possiamo fare della scienza e con essa migliorare la nostra vita. L'uomo è molto portato
alla comprensione del mondo, lo è sempre stato. Abbiamo imparato, presto, ad andare a
caccia o ad accendere il fuoco, solo perché eravamo portati a scoprire le cose. C'è stato
un lungo periodo prima delle invenzioni attuali (la televisione, la radio, etc.) e gran parte
dell'esistenza umana è stata vissuta in quel periodo. E una volta raccolti attorno a un
fuoco, in una notte senza luna, l'uomo ha guardato il cielo.
Di notte il cielo è molto bello. Una delle costellazioni più facili da riconoscere è
nell'emisfero nord, l'Orsa Maggiore. Gli americani la chiamano "The Big Ladle", il Grande
Mestolo, i francesi hanno avuto un'idea simile, la chiamano la Casseruola. Nel Medioevo,
la forma dell'Orsa Maggiore aveva suggerito l'idea di un aratro di legno. Gli antichi Cinesi
avevano trovato una versione più sofisticata, per loro quelle stelle trasportavano il
Burocrate Celeste. I popoli europei videro in quel disegno un'altra figura, lo chiamarono il
Gran Carro, una carrozza medievale. Ma altri popoli videro queste sette stelle come parte
di una figura più grande, la coda di un Orso enorme (i Greci e i primi americani). Ma
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indubbiamente l'interpretazione più fantasiosa per il disegno creato da questo gruppo di
stelle, fu quella data dagli antichi Egiziani. Essi immaginarono una lunga processione
formata da un toro e da un uomo in posizione orizzontale, seguiti da un ippopotamo che
portava un coccodrillo sulla schiena. C'è una meravigliosa varietà nelle figure che i vari
popoli videro in questa costellazione, ma lo stesso vale anche per tutte le altre
costellazioni.
C'è gente che pensa che queste cose esistano davvero in cielo, ma quelle figure siamo
stati noi stesse a crearle. L'uomo era cacciatore, così in cielo ha immaginato cacciatori,
cani, giovani donne e belve varie. Tutti gli aspetti della vita. Quando nel '700, i naviganti
europei varcarono per la prima volta l'equatore immaginarono nei cieli del Sud tutte le
cose legate al loro secolo, microscopi, telescopi, compassi, etc.
Ma le stelle sono qualcosa di più di semplici figure, per esempio le stelle sorgono sempre
a est e tramontano sempre a ovest. Impiegano tutta la notte ad attraversare il cielo quando
passano allo zenit. In ogni stagione ci sono costellazioni diverse, ma la stessa
costellazione sorge sempre quando è sorta l'anno precedente, non può essere che sorge
una costellazione diversa. C'è regolarità, immutabilità e prevedibilità per quanto riguarda le
stelle e questo, in un certo senso, è rassicurante.
Il ritorno del Sole dopo un eclisse totale, il suo sorgere al mattino dopo la sua inquietante
assenza notturna, la riapparizione della Luna che va crescendo dopo la Luna Nuova, tutti
questi fenomeni suggerirono ai nostri progenitori che la vita durasse al di là della notte.
Lassù nel cielo c'era la metafora dell'immortalità. Circa un migliaio di anni fa, nel SudOvest dell'America, il popolo Anazaki costruì un osservatorio astronomico di pietre per
individuare il giorno più lungo dell'anno (solstizio d'estate). L'alba di quel giorno era,
certamente, un motivo di gioia, di festeggiamento della generosità del Sole. Questo
osservatorio fu costruito in modo tale che i raggi del Sole penetrassero da una finestra e
colpissero una particolare nicchia solo in quel giorno. Oggi è un luogo abbandonato, il
popolo Anazaki non esiste più. Esso ha imparato a prevedere i cambiamenti di stagione,
ma non i cambiamenti climatici e le siccità. I popoli antichi prestavano molto attenzione al
Sole, alla Luna e alle stelle. Altre costruzioni, simili a quella degli Anazaki, si trovano in
Cambogia, a Stonehenge (Inghilterra), in Egitto, in Messico e nelle grandi pianure del nord
America.
Allora come mai dei popoli di tutto il mondo si prendono questo grande disturbo per
imparare cos'era l'astronomia? Perché prevedere le stagioni era, letteralmente, un
problema di vita o di morte. L'uomo cacciava l'antilope o il bufalo per cui le migrazioni
rifluivano e fluivano con le stagioni; i prodotti della terra erano maturi per essere colti in
certi periodi e non in altri. Quando inventammo l'agricoltura dovemmo fare attenzione ad
arare, seminare e mietere il raccolto solo nella stagione giusta. Le riunioni annuali di popoli
nomadi, fatte a grande distanza tra loro, avvenivano in giorni prestabiliti.
Certo alcune scoperte relative al calendario possono essere state casuali. Ma ci sono altre
scoperte stupendamente volute. Oggi delle grandiose città Anazaki restano solo dei ruderi
che hanno resistito al tempo. Non lontano da queste antiche città, in un luogo pressocchè
inaccessibile, c'è un altro strumento che serve a segnalare il solstizio. Si tratta di tre
lastroni di pietra volutamente disposti in un certo modo permettono a un sottile raggio di
Sole, di colpire il centro di una spirale, scolpita su una pietra, solo a mezzogiorno del
giorno più lungo dell'anno.
Quando i nostri antenati preistorici cominciarono a studiare il cielo dopo il tramonto,
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notarono che alcune stelle non avevano una posizione fissa rispetto al disegno costante
formato dalle costellazioni. Cinque di esse si muovevano lentamente nel cielo in un senso,
poi nel senso contrario e nuovamente nel senso di prima, furono chiamate pianeti, dal
greco planete che significa errante. Subito i pianeti rappresentarono un profondo mistero.
La prima spiegazione fu che si trattava di esseri viventi. Ma la vera spiegazione è che i
pianeti sono dei mondi e la Terra è uno di essi e che girano attorno al Sole secondo delle
leggi matematiche. Questa scoperta ha portato direttamente alla nostra civiltà attuale. La
fusione della fantasia e dell'osservazione astronomica ha dato come risulatato la
descrizione esatta del nostro Sistema Solare.
Solo allora è divenuta possibile la risposta alla domanda fondamentale, che sta alla radice
della scienza moderna: cos'è che fa muovere tutto? Migliaia di anni fa, una domanda
simile non si sarebbe neanche posta, la teoria dominante allora era quella formulata da
Tolomeo, un astronomo di Alessandria d'Egitto, era anche il più eminente astrologo del
suo tempo. Tolomeo sosteneva che la Terra era al centro dell'universo e che il Sole, la
Luna e i pianeti ruotassero intorno alla Terra. È l'idea che viene più spontanea, la Terra
appare ferma, immobile, mentre vediamo gli altri corpi celesti sorgere e tramontare ogni
giorno. Ma allora come si spiega il movimento continuamente rotatorio dei pianeti? Questa
teoria consentiva previsioni abbastanza precise sul moto planetario e sulla posizione di un
certo pianeta ad un dato giorno.
La teoria di Tolomeo, in realtà, impedì il progresso dell'astronomia per ben 1500
anni.
Finalmente, nel 1543 una spiegazione completamente diversa del moto apparente dei
pianeti fu gridata da un ecclesiastico di nome Niccolò Copernico. L'aspetto più ardito della
sua teoria era che il Sole fosse al centro dell'universo, la Terra era un pianeta. La teoria
copernicana convinceva quanto quella di Tolomeo, ma dava fastidio a troppa gente. La
chiesa cattolica, poco dopo, inserì l'opera di Copernico nella sua lista dei libri proibiti e
Martin Lutero descrisse Copernico con queste parole: "Qui la gente dà ascolto ad un
astrologo dell'ultimo momento, questo folle vorrebbe rivoluzionare tutta la scienza
astronomica".
Il conseguente confronto tra le due visioni del cosmo, geocentrica ed eliocentrica,
raggiunse il suo apice con le idee di un uomo che, come Tolomeo, era sia astronomo che
astrologo. Quest'uomo visse in un periodo in cui lo spirito e la mente umana erano
soggiogati e incatenati, in un periodo in cui si immaginava il cielo popolato di anime e di
demoni e mosso da sfere di cristallo. La lotta maggiore e solitaria di questo uomo
consistette nel far scoccare la scintilla della rivoluzione scientifica moderna, il suo nome
era Johannes Kepler.
Johannes Kepler nacque in Germania nel 1571. Fu mandato al seminario protestante della
cittadina di Maunbrown perché entrasse nella carriera ecclesiastica. Nel 1589, Kepler
lasciò il seminario per continuare gli studi presso la grande università di Tubinga. Fu per lui
una liberazione trovarsi in mezzo alle correnti intellettuali più vive del suo tempo. Uno dei
suoi insegnanti gli rivelò le idee rivoluzionarie di Copernico; in questa comunità dotta e
civile, Kepler si trovò subito a suo agio. Dopo Tubinga Kepler non ricevette più gli ordini
religiosi, invece con sua grande sorpresa fu convocato a Graz in Austria e nominato
professore di matematica alla Scuola Superiore, ma non aveva la stoffa dell'insegnante.
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A Graz al primo anno i suoi studenti si contavano sulle dita di una mano, il secondo anno
non ne aveva affatto. Nel 1598 ci fu a Graz un'ondata di repressione provocata
dall'arciduca, il quale voleva ristabilire la fede cattolica nella sua provincia e, secondo le
sue stesse parole, "ridurre tutto il paese in un deserto piuttosto che avere per sudditi degli
eretici". La scuola di Kepler fu chiusa, furono proibiti tutti quei libri considerati eretici. Chi
rifiutava di abbracciare la religione cattolica veniva multato del 10% (dieci per cento) di tutti
i suoi averi ed esiliato fino alla morte. Kepler scelse l'esilio. "L'ipocrisia non l'ho mai
imparata, sono onesto quando si tratta di fede, per me non è un gioco".
Fu così che si decise ad accettare l'invito di Tycho Brahe. Brahe, un nobile danese molto
ricco, viveva sfarzosamente ed era stato da poco nominato matematico alla corte
imperiale di Praga. Kepler partì da Graz con la moglie e la figliastra ed afforntò il lungo e
faticoso viaggio. Tycho manteneva uno stuolo di assistenti, parenti lontani e parassiti di
ogni sorta. Kepler mal tollerava quell'eterna baldoria. Era impaziente di conoscere i dati di
Tycho, ma questi glieli portava con il contagocce. Tycho diceva a Kepler "non ho dato
modo di partecipare ai suoi studi", si limitava durante un banchetto, e parlando anche di
altre cose, a menzionare così il passaggio, oggi i dati relativi all'apogeo del terzo pianeta,
domani quelli di un altro.
Kepler era totalmente inadatto a questi giochi. Disse: "La mia opinione su Tycho è questa:
è un uomo estremamente ricco, ma non sa fare buon uso delle sue ricchezze. Tycho è in
grado di fare le migliori osservazioni astronomiche, ha tanti collaboratori, gli manca solo
l'architetto che metta tutto questo a profitto". Effettivamente, Tycho era incapace di
tradurre le sue osservazioni in una teoria coerente sul Sistema Solare. Tycho Brahe era il
più grande genio del suo tempo nell'osservazione astronomica e Kepler era il più grande
teorico. Nessuno dei due poteva raggiungere da solo la sintesi che ora sentivano vicina.
La nascita della scienza moderna, che è la fusione dell'osservazione e della teoria,
tardava a causa della loro reciproca diffidenza; i due non facevano altro che litigare per poi
riconciliarsi. Finché qualche mese dopo, Tycho morì per la sua facilità ad eccedere nel
mangiare e nel bere. Kepler scrisse ad un amico: "L'ultima notte del suo pacato periodo,
Tycho non ha fatto che ripetere continuamente queste parole come se stesse
componendo dei versi. 'Fa che io non sia vissuto invano, fa che io non sia vissuto
invano'.". E non è vissuto invano.
Finalmente, dopo la morte di Tycho, Kepler riuscì ad ottenere i dati delle osservazioni
astronomiche vincendo le resistenze della famiglia. Osservazioni riguardanti il moto
apparente di Marte tra le costellazioni, ottenute attraverso un periodo di osservazioni di
molti anni. I dati ricavati negli ultimi decenni prima dell'invenzione del telescopio, erano di
gran lunga i più precisi mai ottenuti fino a quel momento. Kepler si mise al lavoro con
appassionata intensità per riuscire a interpretare le osservazioni di Tycho. Quanti erano,
realmente, i movimenti della Terra e di Marte intorno al Sole per spiegare il moto
apparente, così come è visto dalla Terra, del pianeta Marte? E perché proprio Marte?
Perché Tycho Brahe aveva detto a Kepler che il moto apparente di Marte era il più difficile
da conciliare con un'orbita circolare.
Dopo anni e anni di calcoli Kepler riferì di aver trovato i valori esatti di un'orbita circolare di
Marte, che combaciava con dieci delle osservazioni di Tycho Brahe entro solo 2' (due
minuti primi) d'arco. Ora, sappiamo che ci sono 60 primi in ogni grado di angolo e che ci
sono 90 gradi dalla linea dell'orizzonte allo zenit. Perciò due primi di arco sono un valore
molto piccolo da misurare, specialmente senza un telescopio. Ma la gioia di Kepler per la
sua scoperta, si trasformò presto in un avvenimento, perché due ulteriori osservazioni di
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Tycho non collimavano con la sua orbita per ben 8 primi d'arco. Kepler scrive: "Se non
fossi convinto di poter ignorare questi 8 minuti, avrei corretto la mia teoria adeguandola.
Ma poiché era inconcepibile ignorarli, quegli 8 minuti mi indicarono la strada per una
completa rivoluzione dell'astronomia".
La differenza esistente tra un'orbita circolare e una vera orbita di Marte poteva essere
stabilita solo da misurazioni molto precise e da una coraggiosa accettazione della realtà.
Kepler era molto deluso al pensiero di dover abbandonare l'idea di un'orbita circolare.
Tentò di utilizzare orbite di tipo ovale, fece una quantità di calcoli, compì alcuni errori di
aritmetica. E, mesi dopo, in preda alla disperazione, tentò per la prima volta la formula di
un'orbita ellittica, che combaciò perfettamente con le osservazioni compiute da Tycho.
In un'orbita ellittica il Sole non è al centro, ma è spostato, si trova in uno dei fuochi
dell'ellisse. Quando un certo pianeta è, nel punto della sua orbita, più lontano dal Sole, si
muove lentamente, avvicinandosi al punto più vicino aumenta di velocità. Questo
movimento spiega perché i pianeti sembrano sempre precipitare verso il Sole senza mai
raggiungerlo.
La prima legge di Kepler sul moto dei pianeti è molto semplice:
"Le orbite descritte dai pianeti sono ellissi, di cui il Sole occupa uno dei fuochi".
Muovendosi lungo la sua orbita il pianeta proietta in un dato periodo di tempo un'area
immaginaria. Quando il pianeta è lontano dal Sole quest'area è lunga e sottile, quando è
vicino al Sole l'area è corta e larga. Kepler scoprì che, nonostante la diversità di forma,
queste aree sono perfettamente equivalenti. Questo dato fornì l'indicazione
matematicamente esatta di come un pianeta cambia la sua velocità in rapporto alla sua
distanza dal Sole. Ora, per la prima volta, gli astronomi erano in grado di prevedere con
precisione la posizione di un pianeta in base a una legge molto semplice ed invariabile.
La seconda legge di Kepler è la seguente:
"La retta ideale che unisce il pianeta al Sole descrive aree uguali in tempi uguali".
Le prime due leggi di Kepler sul movimento dei pianeti possono sembrare un pò astratte.
D'accordo, i pianeti si muovono lungo un ellisse e muovendosi descrivono aree uguali in
tempi uguali, e allora? Non sono cose facili da capire come il moto circolare, possiamo
essere tentati di minimizzare, ma queste sono le leggi alle quali obbedisce anche il nostro
pianeta. Noi ci muoviamo in armonia con le leggi della natura e Kepler fu il primo a
scoprirlo. Molti anni dopo, Kepler elaborò la sua terza e ultima legge sul moto dei pianeti.
Una legge per stabilire una relazione tra i movimenti dei vari pianeti. Kepler scoprì un
rapporto matematico semplice tra la misura dell'orbita di un pianeta e la velocità media a
cui esso viaggia attorno al Sole. Questa scoperta confermò la sua vecchia convinzione,
che doveva esserci nel Sole una forza che guidava i pianeti. Una forza con più effetto sui
pianeti interni e veloci e con meno effetto sui pianeti esterni e lenti. In seguito, Isaac
Newton stabilì che quella era la forza di gravità rispondendo così alla domanda
fondamentale: cos'è che fa muovere i pianeti?
La terza legge di Kepler dice:
"I quadrati dei tempi di rivoluzione siderale dei pianeti sono proporzionali ai cubi dei
semiassi maggiori delle loro orbite".
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Cosa vuol dire questo? Vuol dire che quanto più un pianeta è lontano dal Sole tanto più
lentamente si muove. Kepler fu la prima persona nella storia della specie umana a capire
correttamente e quantitativamente come avviene il moto dei pianeti e come funziona il
Sistema Solare. L'uomo che aveva scoperto l'armonia del cosmo era stato destinato a
vivere in tempi di grande discordia sulla Terra.
Esattamente otto giorni dopo che Kepler aveva enunciato la sua terza legge si verificò a
Praga un incidente che diede inizio alla rovinosa guerra dei trent'anni. Kepler perse
durante questa guerra, la moglie e il figlio a causa di un'epidemia diffusa dalla soldataglia.
Il suo protettore fu deposto ed egli stesso fu scomunicato dalla chiesa luterana e per
Kepler fu un'altra volta l'esilio.
Il conflitto, sbandierato da tutti e due i contendenti come una guerra santa, era in realtà la
strumentalizzazione della bigotteria religiosa da parte di chi era avido di conflitti e di
potere. Fu questa guerra a introdurre il saccheggio autorizzato per indurre i soldati a non
disertare. Le popolazioni europee dovevano subire inermi perché i loro aratri e le loro falci
venivano letteralmente forgiati in spade e lance. La devastazione e la follia
imperversavano per il paese, sopraffacendo soprattutto i deboli.
Tra i tanti capri espiatori c'erano donne anziane e sole che venivano accusate di
stregoneria. La madre di Kepler fu portata via in piena notte in un cesto per biancheria.
Kepler dovette lottare ininterrottamente per 6 anni per salvarle la vita. Nella cittadina dove
viveva Kepler, dal 1615 al 1629, vennero arrestate, torturate e uccise come streghe, ogni
anno, una media di 3 donne e sempre con la stessa accusa. Inoltre, la madre di Kepler era
una donna stizzosa, si lasciava andare a dispute che indispettivano i notabili locali e
prendeva droghe. Il povero Kepler era convinto di avere egli stesso contribuito,
involontariamente, all'arresto di sua madre. E lo pensava perché poco prima aveva scritto
una delle prime opere di fantascienza, l'aveva intitolata Sognum, che vuol dire sogno. In
questo libro, immaginava un viaggio sulla Luna con degli areatori spaziali, che dalla
superficie lunare guardavano su per vedere ruotare lentamente sopra le loro teste il bel
pianeta Terra. Uno degli argomenti per l'accusa di stregoneria era che nel suo libro Kepler
si serviva delle arti magiche della madre per staccarsi dalla Terra.
Formulò delle ipotesi sulle montagne, sulle valli, sui crateri, sul clima e sui possibili abitanti
della Luna. Prima di Kepler l'astronomia aveva pochi legami con la realtà fisica. Con
Kepler si affermò l'idea che a muovere i pianeti, nelle loro orbite, è una forza fisica. Fu il
primo a conciliare una fervida fantasia con dei calcoli precisi, e questo consentì all'uomo di
inoltrarsi nel cosmo. Con Kepler cambiò tutto. Questa fusione di realtà e sogni aprì la via
verso le stelle. Sin da ragazzo, Kepler era stato affascinato dalla visione dello splendore
dell'universo, dall'armonia dei mondi, allo studio della quale dedicò instancabilmente tutta
la sua vita. In questo mondo Kepler non trovò armonia, le sue tre leggi sul moto dei pianeti
rappresentano un'autentica armonia dei mondi, ma per lui furono solamente un fatto
casuale rispetto alla sua ricerca di un sistema cosmico basato sui solidi perfetti. Un
sistema che, come risultò in seguito, esisteva solo nella sua mente.
L'opera di Kepler ci insegna che le leggi della scienza riguardano tutto in natura e che
valgono tanto sulla Terra che nello spazio. E, infine, ci ha insegnato che può esserci una
rispondenza, un'armonia tra il nostro modo di vedere il mondo e il modo in cui esso va
avanti. Quando Kepler si accorse che le sue convinzioni, a lungo accarezzate, non si
accordavano con osservazioni e calcoli precisi accettò la realtà. Preferì la durezza della
verità alle sue più care illusioni, e questa è la base della scienza.
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L'esplorazione spaziale
Immaginiamo di essere dei viaggiatori provenienti dalle stelle e diretti al Sole. Ci
troveremmo circondati da quattro immensi mondi gassosi e nuvolosi: Nettuno, il pianeta
blu con Tritone la sua luna di ghiaccio, Urano con i suoi anelli scuri, fatti di materia
organica, Saturno, il gioiello del Sistema Solare, all'interno dei suoi anelli concentrici
composti da un miliardo di piccole lune di ghiaccio e, infine, Giove, il pianeta più grande
con le sue nubi multicolori. Oltre, ancora più vicino al Sole, non si trovano più pianeti
giganti, ma corpi minori fatti di roccia e metalli e alcuni avvolti da un leggero strato d'aria.
Uno di essi è la Terra.
I viaggi dell'uomo per l'esplorazione all'esterno del Sistema Solare si svolgono, almeno
fino ad oggi, sotto il controllo di un solo centro in tutta la Terra, il Jet Propulsion Laboratory
della NASA a Pasadena, in California. Fu qui che domenica 8 luglio 1979 iniziarono le
operazioni per il passaggio ravvicinato della sonda Voyager II a Giove e alle sue lune. Il
veicolo spaziale era stato istruito per l'esplorazione del sistema di Giove da una sequenza
di istruzioni radiotrasmesse in precedenza ai suoi computer di bordo.
I veicoli spaziali moderni che partono verso i pianeti, non hanno uomini a bordo, sono dei
robot semiintelligenti. Gli occhi del Voyager sono due telecamere progettate di riprendere
decine di migliaia di immagini all'esterno del Sistema Solare. Sono sistemate assieme ad
altri strumenti su una apposita piattaforma che si orienta sui pianeti al loro passaggio. Il
cervello del Voyager è costituito da due computer integrati posti al centro della navicella.
Comunica con la Terra mediante una grande antenna. Il Voyager porta con sè un
messaggio diretto a tutte le civiltà extraterrestri che dovesse incontrare negli spazi
interstellari. I Voyager, siccome viaggiano troppo lontani dal Sole, non possono basarsi sui
suoi effetti, perciò sono forniti di un piccolo impianto nucleare ben isolato dal resto della
navicella.
In queste missioni di tipo pionieristico molte cose possono andare storte, quindi nella sala
di controllo della missione Voyager il personale era un poco nervoso. Giove è circondato
da uno strato di particelle cariche di energia molto potente, pericolose. Se il Voyager si
avvicinasse troppo, le sue apparecchiature elettroniche si brucerebbero oppure lo scontro
con un masso, anche piccolo tra gli anelli del pianeta, farebbe perdere alla navicella il
controllo del suo assetto e l'antenna non capterebbe più la Terra e i dati raccolti
andrebbero perduti per sempre.
Il Voyager I e il Voyager II furono lanciati nella tarda estate del 1977 a distanza di un mese
l'uno dall'altro. Dopo molti allarmi e incertezze essi arrivarono con successo a distanza di
tempo al sistema di Giove, dove eseguirono un ottimo lavoro fornendo le prime immagini
ravvicinate del grande pianeta e delle sue quattro lune: Io, la più interna, poi Europa, poi,
allontanandosi da Giove, Ganimede e, infine, Callisto, la più grande e la più lontana.
Quella missione è costata all'umanità pochi spiccioli a testa.
Il passaggio del Voyager nei pressi di Giove accelera il moto della navicella avvicinandola
al pianeta Saturno e la gravità di Saturno la spingerà, a sua volta, verso Urano e
oltrepasserà anche Nettuno, abbandonando il Sistema Solare diventando un veicolo
spaziale interstellare destinato, in futuro, a vagare per sempre tra le stelle. E se in questo
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futuro prossimo o un lontano futuro, il Voyager dovesse incontrare degli esseri
appartenenti a qualche altra civiltà spaziale ha con sè un messaggio, un disco in oro con
le istruzioni per l'uso. Su questo disco c'è inciso un campionario di immagini, suoni, saluti
della Terra. Il disco porta inciso in inglese un breve saluto che dice: "Ai creatori di musica
di tutti i mondi e di tutti i tempi, questi viaggi di esplorazioni e di scoperte sono i più recenti
di una lunga serie che ha caratterizzato e contraddistinto la specie umana".
Nel XV e XVI secolo per andare dalla Spagna alle Azzorre si impiegavano più giorni, oggi
con lo stesso tempo si attraversa quel piccolo canale che divide la Terra dalla Luna.
Occorsero alcuni mesi per attraversare l'Oceano Atlantico per raggiungere quello che
viene chiamato il Nuovo Mondo, le tre Americhe. Oggi con lo stesso tempo si attraversa il
Sistema Solare interno e si raggiungono Marte e Venere. Nel XVII e XVIII secolo per
andare dall'Olanda alla Cina, per esempio, ci volevano un anno o due, lo stesso tempo
che oggi impiega la sonda Voyager per andare dalla Terra a Giove. In rapporto alle risorse
di allora e di adesso, alla società costava più allora mandare una nave in Estremo Oriente
che mandare oggi una nave spaziale sui pianeti.
La passione per l'esplorazione è alla radice dell'essere umano. Quest'impulso ad andare,
scoprire, conoscere, ha trovato il modo di esprimersi in qualunque cultura. Nel VII secolo
a.C. il continente africano fu circumnavigato dai Fenici su mandato del faraone d'Egitto. Le
isole del Pacifico furono rese abitabili da esperti e coraggiosi navigatori provenienti
dall'Indonesia; grandi flotte di navi salparono dai porti della Cina durante la dinastia Ming,
dirette all'esplorazione dell'India e dell'Africa. Secoli più tardi tre caravelle al comando di
un navigatore italiano (Cristoforo Colombo) partirono dalla Spagna verso la scoperta delle
Americhe. Successivamente una spedizione portoghese conduceva al termine con
successo il periplo completo del nostro globo. Questi viaggiatori provenienti da culture
diverse furono i primi esploratori planetari, hanno fatto di questo pianeta un unico punto
nelle nostre esplorazioni di altri mondi. Noi seguiamo le loro orme, i nostri attuali veicoli
spaziali sono i precursori, l'avanguardia nelle future spedizioni umane sui pianeti. L'uomo
ha viaggiato in tutta la sua storia, noi abbiamo ancora molto da imparare dallo studio di
quei grandi esploratori dell'ultimo secolo.
Nel XVII secolo i cittadini della nuova Repubblica olandese intrapresero un'intensa attività
di esplorazione. Il problema chiave della navigazione era quello di determinare la
longitudine, la latitudine era facile da stabilire, perché più si andava a Sud più le
costellazioni del Sud si riuscivano a vedere. Ma la longitudine richiede un calcolo del
tempo molto preciso, a bordo un orologio molto esatto viene mantenuto sull'ora del luogo
di partenza, mentre il sorgere e il tramontare delle stelle danno l'ora locale e la differenza
tra i due tempi dice quanto segna a Est o a Ovest.
Il progresso tecnologico richiedeva il maggiore ampliamento possibile di cognizioni e così
l'Olanda divenne la prima nazione europea in materia di pubblicazione e di vendita di libri,
di traduzioni di opere straniere e di pubblicazioni di scritti che allora erano stati censurati.
Le avventure in terre esotiche e l'incontro con nuove culture fecero vacillare alcune
certezze, divennero una sfida ai regnanti dominanti, dimostrarono che concezioni
accettate per migliaia di anni potevano essere totalmente errate. In quell'epoca la
Repubblica olandese era governata dal suo stesso popolo. Gli olandesi apprezzavano un
certo benessere materiale, ma negli interni delle loro case i ritratti di una generazione
intera di pittori indicavano sobrietà e discrezione. I naviganti che facevano questi viaggi di
esplorazione o di commercio, una volta tornati facevano conoscere a chi era restato le loro
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esperienze vissute. L'Olanda prosperava nella sua libertà di pensiero.
In Italia Galileo aveva annunciato l'esistenza di altri mondi e aveva avanzato l'ipotesi di
vita intelligente al di fuori della Terra, ma fu costretto dalla chiesa cattolica a rinnegare le
sue idee. In Olanda invece, l'astronomo Christian Huygens che sosteneva tutte e due le
teorie fu ricoperto di onori. In Olanda vennero inventati i microscopi, l'inventore era un
amico di Huygens (intorno al 1590). I primi microscopi nacquero da una rielaborazione
delle lenti di ingrandimento usate dai mercanti di tessuti per esaminare le stoffe. Christian
Huygens e il suo amico inventore del microscopio sono considerati i progenitori di gran
parte della medicina moderna. Infatti con grande meraviglia l'amico di Huygens scoprì che
una goccia d'acqua racchiudeva un universo, quello dei microbi, che egli descrisse come
"animaletti". I due furono tra i primi ad individuare gli spermatozoi umani, fino allora mai
visti. Huygens aveva dedotto dalle sue osservazioni al telescopio che Marte era un mondo
anch'esso fondamentalmente abitato. "Che pianeta sprecato" diceva "se Marte fosse
deserto".
Il telescopio e il microscopio consentono all'osservazione dell'uomo di estendersi al regno
del molto grande e del molto piccolo. Dal fatto che la luce passando attraverso una lente
subiva una deviazione, Huygens anticipò la teoria che la luce fosse un'onda. Costruiva
delle lenti che montava, continuamente, su telescopi sempre più grandi che andava
costruendo, anche se ci mise parecchio prima di capire qual'era il loro giusto impiego.
Huygens fu il primo a distinguere delle scanalature sulla superficie di Marte, fu anche il
primo ad avanzare l'ipotesi che Venere era completamente ricoperto di nubi. Fu il primo a
comprendere la struttura degli anelli di Saturno. Le scoperte da lui fatte con il telescopio
basterebbero da sole ad assicurargli un posto nella storia delle conquiste dell'uomo. Fu
Huygens a scoprire Titano, la luna più grande di Saturno e a quanto sappiamo di tutto il
Sistema Solare. Huygens restò affascinato dalle dimensioni enormi delle nubi di Giove.
Gli astronomi hanno bisogno di orologi molto precisi per calcolare il moto della sfera
celeste e Huygens inventò una quantità di elementi per aumentare la precisione, da qui il
nascere dell'orologio. Per meglio illustrare l'universo eliocentrico di Copernico costruì degli
apparecchi che riproducessero il movimento del Sistema Solare, da Mercurio a Saturno.
Gli strumenti che costruiva li firmava Christian Huygens l'inventore.
C'è chi dice che in Olanda la teoria copernicana fosse accettata anche nella vita
quotidiana e riconosciuta da tutti gli astronomi, eccetto "quelli" egli scrisse "che non
riuscivano a capire ...". Attraverso l'oceano dello spazio, le stelle sono altri soli. Una
congettura che Huygens condivideva senza riserve. Egli concluse che se il nostro sistema
planetario è costituito da un sole e da pianeti che gli girano intorno, anche gli altri soli
dovevano avere dei pianeti che gli girassero intorno e che molti di questi pianeti potevano
essere abitati.
Gli olandesi chiamavano le loro navi vascelli volanti, le navicelle spaziali sono le loro
dirette discendenti, sono vascelli spaziali in viaggio verso qualche stella e che lungo la
strada esplorano qualcuno dei pianeti. Uno dei prodotti principali che arrivavano con quei
velieri partiti per l'esplorazione e per il commercio, erano i racconti, racconti di terre
sconosciute. Essi evocavano il senso del fantastico e stimolavano ad altre esplorazioni.
I moderni viaggiatori nello spazio tornano anch'essi con dei racconti, racconti sui vari
pianeti del nostro Sistema Solare. Racconti su Giove, che potrebbe contenere mille pianeti
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Terra, sul quale non esistono montagne, valli, vulcani o fiumi, è solo un immenso oceano
fatto di nubi di gas. Ma ci sono altre cose affascinanti riguardo a Giove. Giove è formato
soprattutto da idrogeno ed elio, esattamente come il Sole. Giove sarebbe potuto essere
una stella, se fosse diventata una stella noi oggi vivremmo in un sistema stellare doppio
con due soli.
Parecchio al di sotto delle nubi di Giove, il peso degli strati stagnanti dell'atmosfera che
sono in eccesso provocano una pressione molto superiore a qualunque altra riscontrata
sulla Terra. La pressione è così forte che dagli atomi di idrogeno scaturiscono elementi di
idrogeno metallico. Ma proprio nel nucleo centrale di Giove potrebbe esserci una massa di
roccia di ferro. Con l'invio della sonda Voyager verso Giove, il pianeta gigante ha cambiato
aspetto, si sa di più.
Adesso seguono le impressioni di alcuni scienziati dei JPL del team Voyager. "Vedere le
immagini ravvicinate di un mondo fino ad allora ignoto, ecco una delle sensazioni più
grandi nella vita di uno studioso. Le prime ore del mattino del 9 luglio 1979 sui monitor
televisivi a tempo reale dei JPL cominciammo a sapere qualcosa di più sulla luna di
Giove, Europa...".
Non si può osservare la superficie di un pianeta così diverso dal nostro senza chiedersi
come nacque. Più si impara sugli altri mondi, meglio si conosce il nostro. I velieri olandesi
portavano mercanzie rare e pregiate dai mondi da loro esplorati. Le nostre sonde spaziali
Voyager ci forniscono informazioni rare e pregiate che vengono elaborate dai computer. Le
informazioni vengono raccolte, catalogate, analizzate e sviluppate. Da esse ricaviamo
mappe di mondi extraterrestri. Come fa un immagine ad arrivare dell'esterno del Sistema
Solare fino a noi? La luce solare che colpisce la luna Europa viene riflessa nello spazio e
una parte di essa investe le telecamere del Voyager creando così l'immagine, questa
immagine viene trasmessa via radio attraverso un enorme distanza di miliardi di chilometri
ad un radiotelescopio sulla Terra, in Australia diciamo. Il radiotelescopio comunica via
satellite le informazioni ottenute ad una stazione nella California meridionale, da qui esse
vengono ritrasmesse attraverso una serie di antenne a microonde a un computer del JPL,
dove infine vengono sviluppate. La fotografia è fatta, sostanzialmente, come un clichè,
cioè composta da migliaia di gradazioni che poi insieme formano il disegno. Le
informazioni che arrivano al centro spaziale, una volta sviluppate, vengono memorizzate
su dischi magnetici. Il prodotto finale di tutti questi collegamenti è una mappa ricca di
informazioni.
Il Voyager I prese delle fotografie buone degli altri tre satelliti galileiani di Giove, ma non di
Europa. Fu deciso di lasciare al Voyager II l'incarico di prendere delle foto ravvicinate di
Europa. A prima vista essa somiglia stranamente alla superficie di Marte con una rete di
canali, che Percival Lowell aveva immaginato egli stesso sul pianeta Marte. Un incredibile
intricata ragnatela di linee diritte e curve che s'incontrano. Le linee diritte sono dei solchi?
Sono dei rilievi? C'è un rapporto di qualche genere con la presenza terrestre? In che modo
Europa illumina gli altri satelliti del sistema di Giove? Sono domande difficili, alle quali non
siamo ancora in grado di dare una risposta.
Adesso seguono delle spiegazioni di alcuni scienziati del team Voyager.
"Che ne dite dell'idea di Jim, che siano geysers nelle depressioni?"
"Geysers nelle depressioni? Beh, ci vorrebbe un meccanismo per generarli".
(Quest'ultimo scienziato è J. Soderblom addetto all'interpretazione delle immagini).
"...sopra una crosta impenetrabile e sotto del liquido a pressione"
"Sì, ma allora c'è da chiedersi se esistono le condizioni per un'effervescenza..."
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(Quest'ultimo
è
scienziato
delegato
al
progetto).
"Queste foto sono abbastanza ravvicinate per poter stabilire che non c'è niente che si
espande
lateralmente".
"Dov'è l'immagine fortemente ravvicinata".
"Era qui".
"Ah eccola qui".
Dopo le prime settimane da quando abbiamo ricevuto le immagini di Europa stavamo
ancora
discutendo.
"Siamo quasi riusciti ad ottenere il massimo dell'ingrandimento per vedere i crateri".
"A parte le altre ipotesi qui c'è una serie di puntini molto piccoli...Tu credi che si tratti di
fuoriuscita di gas, di soffioni, di solfatare, …"
"Non lo so. Ma ti mostro una cosa che ho appena scoperto. Guarda, qui."
"Si vede una piccola apertura".
"Esattamente. Per me è soltanto un cratere da impatto".
"Non c'è nessun cratere da impatto".
"Ne abbiamo appena scoperto uno".
L'elaborazione delle immagini effettuata dai computer ha rivelato su Europa diverse segni
che sembrano crateri da impatto, ma i grandi crateri sono stati cancellati da qualcosa.
L'elaborazione dei computers ha svolto un ruolo molto importante anche in una delle
scoperte più sorprendenti. Ha rivelato delle novità sul conto di un'altra luna accanto ad
Europa, che si chiama Io.
Anche dalla Terra si notava lo strano colore di Io. Poi il Voyager I si avvicinò ad Io, si
pensava che ci potessero essere dei vulcani ma non si poteva essere sicuri. Poi Linda
Morabito, del settore navigazione della missione Voyager, ingrandì con un computer una
fotografia di Io per mettere in evidenza le stelle che si vedevano.
Linda Morabito: "Quattro giorni dopo che il Voyager I aveva completato l'avvicinamento ad
Io, stavo osservando una strana immagine. Si vedeva una strana protuberanza anonima
che fuoriusciva dalla superficie di Io".
Di che si trattava? Si pensava che si trattasse di un vulcano.
Linda Morabito: "Quindi, arrivammo alla conclusione che quello che stavamo osservando
era il segno di un vulcano, provocato da un eruzione".
Il Voyager aveva scoperto il primo vulcano attivo al di fuori della Terra, poi scoprimmo che
su Io ci sono molti vulcani, esistono almeno 9 fumate attive a intermittenza e decine di
centinaia di vulcani spenti. Le fumate potrebbero lanciare zolfo ed altre sostanze lontano
da Io e questo spiegherebbe le nubi di zolfo che circondano Giove.
Lungo i fianchi dei vulcani scorrono veri fiumi di zolfo, probabilmente sono essi a dare ad
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Io quel colore particolare, forse i vulcani attingono da un enorme mare sotterraneo di zolfo
liquido.
Fino ad oggi nei nostri viaggi all'esterno del Sistema Solare, noi uomini siamo stati sulla
Terra e abbiamo inviato dei computer in esplorazione al posto nostro. Forse un giorno
andremo noi. Supponiamo per un momento, che come quei comandanti olandesi del XVII
secolo, anche i computer a bordo dei Voyager tengano un giornale di bordo. Su quel
giornale, una sintesi di quanto è accaduto sia sul Voyager I che sul Voyager II, si vedrebbe
una cosa del genere.
• 1° giorno. Dopo molte incertezze riguardo a provviste e strumenti, siamo decollati
bene da Cape Canaveral per il nostro unico viaggio verso pianeti e stelle.
• 13° giorno. Abbiamo scattato la prima fotografia della Terra e della Luna insieme
nello spazio, una bella coppia.
• 160° giorno. Difficoltà nell'apertura del braccio che sostiene la piattaforma della
sonda scientifica. Se non risolviamo il problema non potremo scattare molte delle
fotografie in programma.
• 207° giorno. Risolto il problema del braccio. Ma ora c'è un'avaria alla
radiotrasmittente principale, se si guasta anche la radio di riserva sulla Terra non si
saprà mai più niente di noi.
• 215° giorno. Stiamo attraversando l'orbita di Marte ed entriamo nella fascia dei
grandi asteroidi.
• 570° giorno. Riusciamo ad ottenere molti dettagli di Giove, cosa che neanche i più
potenti telescopi sulla Terra sono mai riusciti a fare.
• 640° giorno. Ora i disegni formati dalle nubi di Giove sono ben distinguibili e
stupendi. Nessun pittore intrappolato sulla Terra ha mai immaginato un mondo così
strano e affascinante. Le nuvole bianche alte, fredde sono cristalli di ammoniaca.
Non conosciamo la natura delle nubi rosso scuro. Forse si tratta di macchie di
fosforo o di zolfo o di molecole organiche complesse del tipo di quelle che quattro
miliardi di anni fa originarono la vita sulla Terra. Che cos'è quella Macchia Rossa?
È un'immensa colonna vorticosa di gas che si innalza al di sopra delle nubi, è
talmente grande che potrebbe contenere una mezza dozzina di pianeti come la
Terra. Alcuni pensano che si tratti di un enorme ciclone cominciato un milione di
anni fa.
• 650° giorno. L'incontro, un giorno di meraviglia. La navicella manovra in modo da
permetterci di fotografare Callisto. Immagini della sorprendente superficie a reticolo
di Ganimede. Un passaggio ravvicinato ad Europa. Una veduta ad Io con il suo
vulcano. Superiamo senza danni le pericolose fasce di radiazioni e completiamo
l'attraversamento nel piano dell'anello di Giove. Ora la nostra missione prevede
l'esplorazione all'esterno del Sistema Solare.
Fra 10.000 anni il Voyager sarà immerso nell'oceano delle stelle più lontane.
Oltrepassiamo Giove a 750 milioni di chilometri dal Sole, Saturno è a un miliardo e mezzo,
Urano a tre miliardi e Nettuno a quattro miliardi e mezzo di chilometri dal Sole. Saturno è il
primo pianeta ad essere intravisto nel telescopio da Galileo. Ma solo adesso cominciamo
a penetrare nei suoi misteri più profondi. Saturno è il secondo pianeta per grandezza del
Sistema Solare, come Giove è ricoperto di nubi e compie una rotazione ogni 10 ore, ha un
campo magnetico e una fascia di radiazioni molto deboli. Ha un sistema di anelli
eccezionale e stupendo. Gli anelli sono formati da miliardi di piccole lune che girano
intorno al pianeta con una propria orbita. La grande zona scura che divide gli anelli si
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chiama "Divisione di Cassini", dal nome del collega di Huygens che la scoprì. Appena al di
sotto del piano degli anelli vediamo un cielo tempestato di minuscole lune. Al di sopra degli
anelli le lune si distinguono singolarmente. Sono corpi orbitanti di ghiaccio, taluni del
diametro di un metro. Nelle zone più recenti del sistema degli anelli, non c'è stato ancora il
tempo sufficiente perché gli urti e le collisioni arrotondassero gli orli di questi frammenti, di
queste palle di neve.
Poi incontriamo Titano, enorme luna di Saturno ricoperta di nubi. Fu scoperta da Christian
Huygens ed è la luna più grande del Sistema Solare. Ha un'atmosfera più densa di quella
di Marte e uno spesso strato di nubi rosse, prodotte probabilmente da molecole organiche
complesse, prodotte dai raggi ultravioletti del Sole e da altre fonti di energia esistenti
nell'aria ricca di metano. Nessun veicolo spaziale terrestre è mai penetrato tra queste nubi
e ha mai potuto vedere da vicino la superficie di questo mondo affascinante. Potrebbero
esserci vulcani, valli di ghiaccio e, è solo un ipotesi, nascoste forme di vita molto diverse
tra loro. Poi, allontanandoci da Titano, vediamo Saturno, una stupenda visione, che potrà
essere ammirata anche fra secoli dai nostri discendenti.
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Nascita, vita e morte delle stelle
Se volete preparare una torta di mele senza l'occorrente dovete prima inventare l'universo.
Supponiamo che tagli una fetta della torta e adesso supponiamo di tagliare a metà la fetta
ottenuta, ora tagliamo ancora a metà la fetta ottenuta e così via. Quanto ancora dovremo
proseguire a tagliare per ottenere il singolo atomo. La risposta è: dovremo tagliare ancora
circa 90 volte. Nel nostro caso il coltello non è abbastanza affilato e la torta si sbriciola
tutta. In ogni caso, un atomo è troppo piccolo per essere visibile, però esiste un modo per
riuscirci.
All'università di Cambridge, in Inghilterra, la natura dell'atomo fu capita per la prima volta.
Fu fatto un sistema per sparare particelle di atomi addosso ad altri e si osservava come
essi rimbalzavano. Un atomo è circondato come da una specie di nube di elettroni. Gli
elettroni sono caricati elettricamente e determinano le proprietà chimiche dell'atomo. Ma
nel profondo dell'interno dell'atomo, nascosto molto al di sotto della nube esterna di
elettroni, c'è il nucleo, composto principalmente di protoni e di neutroni. Gli atomi sono
molto piccoli. Il più della massa di un atomo è nel nucleo, gli elettroni sono, per fare un
paragone, solo pezzettini in movimento.
Gli atomi sono più che altro spazio vuoto, la materia è composta principalmente dal nulla.
Se noi immaginiamo di tagliare la torta di mele a fondo, oltre il singolo atomo, ci troviamo
di fronte all'infinito del piccolissimo e se guardiamo in alto, al cielo notturno, ci troviamo di
fronte all'infinito dell'immenso. Questi infiniti sono due tra le più sconvolgenti delle idee
umane, essi rappresentano una sequenza senza fine che continua ad andare non solo
molto lontano, ma per sempre.
Quando parliamo di un numero infinito, ci riferiamo ad una misura che è più grande di
qualunque numero, cioè qualsiasi numero voi abbiate in mente l'infinito è più grande. Sin
dal tempo di Democrito, nel V sec. a.C., l'uomo non ha fatto che interrogarsi sull'esistenza
dell'atomo. E negli ultimi 500 anni sono state portate argomentazioni persuasive, anche se
indirette, sulla teoria che tutta la materia è formata da atomi. Ma solo nella nostra epoca
siamo riusciti a vederli veramente. Noi diamo per scontato che gli atomi esistono. Però ne
esistono molte specie diverse.
Sulla Terra ci sono 92 specie di atomi allo stato naturale distinti chimicamente. Si
chiamano elementi chimici. In pratica, tutto quello che vediamo e conosciamo, tutte le
bellezze della natura, sono costituiti da queste poche specie di atomi, collegati tra loro in
armoniose combinazioni chimiche. Alla temperatura ambiente, molti elementi chimici sono
allo stato solido, alcuni allo stato gassoso e altri allo stato liquido, come il bromo e il
mercurio. Sono sistemati per ordine di complessità, per esempio, l'idrogeno, il più
semplice, è l'elemento numero uno e l'uranio, il più complesso, è l'elemento numero 92.
Alcuni di questi elementi ci sono molto familiari, per esempio il silicio, l'ossigeno, il
magnesio, l'alluminio, il ferro, elementi che costituiscono la Terra. Ma ci sono anche
l'idrogeno, il carbonio, l'azoto, l'ossigeno, il fosforo, lo zolfo, elementi che sono essenziali
per la vita. Altri elementi ci sono assolutamente sconosciuti, per esempio l'erbio, il
disprosio, ecc., elementi che non capita di incontrare tutti i giorni. Per grandi linee
possiamo dire che gli elementi più conosciuti sono anche gli elementi più abbondanti; sulla
Terra c'è una gran quantità di ferro.
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Il fatto che l'atomo sia composto solo da tre tipi di particelle elementari, protoni, neutroni
ed elettroni, è una scoperta relativamente recente. Il neutrone fu scoperto solo nel 1932
all'università di Cambridge, come l'elettrone e il protone. La chimica e la fisica moderna
hanno ridotto la complessità del mondo impercettibile ad una semplicità sorprendente; 3
entità (elettrone, protone e neutrone) messe insieme formano essenzialmente tutte le
cose. Il neutrone è elettricamente neutro. Il protone ha una carica elettrica positiva e
l'elettrone ha una carica elettrica negativa e dato che gli atomi sono tutti elettricamente
neutri il numero di protoni che sono nel nucleo deve essere identico a quello degli elettroni
che sono fuori. I protoni e i neutroni insieme mantengono compatto il nucleo.
Ora, la chimica di un atomo, la natura di un elemento chimico dipendono solo dal numero
degli elettroni, che è uguale al numero dei protoni e che si chiama numero atomico. La
chimica è soltanto numero, un'idea che sarebbe piaciuta molto a Pitagora. Se siete un
atomo ed avete soltanto un protone siete idrogeno, con due protoni siete elio, con tre litio,
con quattro berillio, con cinque boro, con sei carbonio, con sette azoto, con otto ossigeno
e così via fino ad arrivare ai 92 protoni, in tal caso si ha l'uranio.
I protoni hanno una carica elettrica positiva ed essendo dello stesso segno si respingono.
Allora come mai il nucleo si mantiene? Come mai le forze repulsive elettriche dei protoni
non fanno esplodere il nucleo in frammenti? La risposta è che in natura esiste un'altra
forza che non è l'elettricità né la gravità, è la forza nucleare.
Possiamo immaginarla come dei granchi con un braccio molto corto che entrano in azione
quando i protoni e i neutroni si avvicinano troppo tra di loro. La forza nucleare riesce ad
avere la meglio sulla repulsione elettrica dei protoni. L'atomo dell'elio è formato da due
protoni e da due elettroni ed è molto stabile. Tre nuclei di elio tenuti insieme dalla forza
nucleare formano il carbonio, quattro nuclei di elio formano l'ossigeno e così via. Ogni
volta che aggiungiamo o sottraiamo un protone e abbastanza neutroni, per tenere insieme
il nucleo, noi formiamo un nuovo elemento chimico. Consideriamo il mercurio. Se
proviamo a togliere un protone e tre neutroni dal mercurio lo trasformiamo in oro; il sogno
degli antichi alchimisti.
Al di là dell'elemento numero 92, l'uranio, esistono altri elementi che sulla Terra non si
trovano allo stato naturale, ma che vengono ottenuti per sintesi dall'uomo e poi si
disintegrano molto rapidamente. Uno di essi, l'elemento 94, è stato chiamato plutonio ed è
una delle sostanze più tossiche che si conoscano. Da dove vengono? Qual'è la
provenienza degli elementi chimici naturali? C'è, forse, un'origine separata per ognuno di
essi?
Però, tutti gli elementi sono fatti delle stesse particelle semplici, l'universo è fatto per il
99,9% di idrogeno ed elio, i due elementi più semplici. In realtà, l'elio è stato individuato
sul Sole prima di essere trovato sulla Terra. Potrebbero gli altri elementi chimici essersi in
qualche modo sviluppati dall'idrogeno e dall'elio? Allo scopo di evitare la repulsione
elettrica, i protoni e i neutroni devono essere molto vicini tra loro in modo che le forze
nucleari entrino in azione. Questo accade solo alle temperature molto alte, alle quali le
particelle si muovono così veloci da non dar tempo alla repulsione elettrica di agire,
temperature di decine di milioni di gradi. Temperature così alte sono comuni in natura.
Dove? All'interno delle stelle.
Gli atomi si formano all'interno delle stelle. Nella maggior parte delle stelle visibili, i nuclei
di idrogeno si ammassano e formano nuclei di elio. Ogni volta che si forma un nucleo di
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elio, viene generato un fotone di luce. Questo è il motivo per cui le stelle brillano.
Le stelle nascono in immense nubi di gas di polvere, come la nebulosa di Orione, distante
da noi 1.500 anni luce, parti della quale sono soggetti a collasso gravitazionale. Gli scontri
tra gli atomi fanno salire la temperatura della nube finché all'interno di essa l'idrogeno
comincia a fondersi in elio e la stella si accende. Le stelle nascono a gruppi,
successivamente esse escono dal nucleo di infanzia per seguire il loro destino nella Via
Lattea.
Le stelle giovani, come le Pleiadi, sono tuttora circondate da gas e da polveri. Ma alla fine,
anch'esse andranno molto lontano dal luogo di nascita. Altrove ci sono stelle che si sono
formate dalla stessa nube dalla quale si è formato il Sole 5 miliardi di anni fa. Ma noi non
sappiamo quali siano queste stelle. Le sorelle del Sole potrebbero trovarsi, per quello che
ne sappiamo, all'altro capo della Galassia.
Il Sole è una stella molto vicina, è una sfera incandescente fatta di gas, che brilla per il suo
calore. La superficie ha una temperatura di 6000 gradi centigradi, all'interno la
temperatura è di 20 milioni di gradi. Ai raggi X riusciamo a vedere una parte del Sole che
normalmente non è visibile, la corona solare. Alla luce normale vediamo alcune zone più
fredde e più scure, che sono le macchie solari. Sono associate a grandi ondate di gas,
enormi nubi di fuoco, sono determinate dal campo magnetico del Sole. Le zone scure del
Sole ai raggi X, sono varchi della corona solare attraverso i quali spuntano elettroni e
protoni che vanno a far parte del vento solare. Tutta questa potenza in ebollizione è
guidata dall'interno del Sole, che trasforma ogni secondo 900 milioni di tonnellate di
idrogeno in elio, è come se fosse un enorme reattore nucleare a fusione.
Le stelle nascono e muoiono per contrazione. Delle migliaia di stelle che vedete quando la
sera guardate il cielo, ognuna indistintamente vive in un intervallo compreso tra due
contrazioni, la contrazione iniziale di una nube interstellare fatta di gas come una stella e
una contrazione finale della stella luminosa, sulla via del suo ultimo respiro.
L'autogravità spinge le stelle a contrarsi, a meno che non intervengano altre forze. Il Sole
è un'immensa palla di idrogeno irradiante, i gas caldi al suo interno tendono a far gonfiare
il Sole e l'autogravità, invece, tende a farlo contrarre. E lo stato attuale del Sole è il punto
di equilibrio tra queste due forze, tra l'autogravità e la fornace nucleare.
Durante il lungo periodo compreso tra le due contrazioni le stelle brillano costantemente.
Ma quando il carburante nucleare si esaurisce, l'interno si raffredda, la pressione non è più
sufficiente a sostenere gli strati esterni e la contrazione originale si ripete. Le stelle
muoiono in tre modi diversi. La loro sorte è predestinata, tutto dipende dalla loro massa
iniziale.
Una stella tipica con una massa come quella del Sole comincerà, ogni giorno, la sua
contrazione finché la sua densità diventerà molto alta, allora la contrazione verrà fermata
dalla reciproca repulsione degli elettroni superaffollati all'interno della stella.
Una stella con una massa doppia di quella del Sole non si fermerà per la pressione
degli elettroni, ma continuerà a comprimersi e a contrarsi finché entreranno in gioco delle
forze nucleari che fermeranno il processo di contrazione della stella.
Ma, in una stella con una massa tripla di quella del Sole neanche le forze nucleari
fermano la contrazione, e queste stelle hanno un destino sorprendente. Continuano a
contrarsi fino a svanire del tutto.
Quindi ogni stella viene caratterizzata dalla quantità di forza che essa oppone
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all'autogravità. Una stella, che è sostenuta dalla pressione del gas, è una comune stella di
tipo normale come il Sole. Una stella in contrazione, che è sostenuta dalla forza degli
elettroni, si chiama nana bianca, è, per esempio, il Sole ridotto alla grandezza della Terra.
Una stella in contrazione, che è sostenuta dalle forze nucleari, è chiamata stella di
neutroni, è, per esempio, il Sole ridotto alla grandezza di una città. E una stella di una
massa tale che nella contrazione finale svanisce completamente viene chiamata buco
nero, è, per esempio, il Sole che non ha alcuna dimensione.
Ma lungo la via dei loro destini seppure diversi, tutte le stelle passano attraverso una
specie di presagio di morte. Prima del suo collasso gravitazionale definitivo, la stella ha
come un tremito, nel suo ultimo anelito di vita si tramuta in una gigante rossa. Fra 5
miliardi di anni o di più, sulla Terra ci sarà un ultimo giorno. Poi il Sole comincerà
lentamente a cambiare e la Terra morirà. Nel Sole c'è una quantità di idrogeno
determinata, quando esso si sarà trasformato quasi tutto in elio, l'interno del Sole
riprenderà la sua contrazione originaria, le altissime temperature del suo nucleo centrale
faranno espandere la superficie esterna e la Terra diventerà pian piano più calda. Alla fine
la vita si estinguerà, i mari evaporeranno per ebollizione e la nostra atmosfera si
dissolverà nello spazio.
Il Sole diventerà una stella gigante rossa che riempirà il cielo avviluppando e divorando i
pianeti Mercurio e Venere e, molto probabilmente, anche la Terra. Il Sistema Solare
interno verrà a trovarsi all'interno del Sole stesso. Ma forse per quell'epoca i nostri
discendenti si saranno trasferiti su qualche altro mondo. Nella sua agonia il Sole tenterà a
pulsare lentamente, a quel punto il suo nucleo centrale sarà diventato talmente caldo da
trasformare momentaneamente l'elio in carbonio.
La cenere prodotta dalla fusione nucleare di oggi diventerà il carburante che alimenterà il
Sole prossimo alla sua fine, durante lo stato di gigante rossa. Poi, il Sole disperderà nello
spazio grandi quantità della sua atmosfera esterna. Visto da un altro punto dello spazio, il
nostro Sistema Solare somiglierà ad una bolla di sapone che si espande, nel cui centro
sarà una nana bianca, cioè il nucleo incandescente del Sole ormai in vista, avendo il Sole
esaurito il suo carburante nucleare ed avviandosi a diventare lentamente una stella morta.
La vita di una comune stella è questa: nasce in una nube di gas, si sviluppa in un sole
giallo, invecchia come gigante rossa e muore come nana bianca.
Supponiamo di poter esaminare un campione del gas freddo e rarefatto proveniente dalle
stelle. Vedremo che contiene, in grande preponderanza, idrogeno, un elemento vecchio
quanto l'universo. Troveremmo anche carbonio, ossigeno e silicio, sono gli atomi che
abbondano di più nel cosmo, a parte l'idrogeno, e si formano più facilmente nelle stelle.
Ma troveremmo delle piccole quantità di elementi rari. Una stella con una massa superiore
a 1,5 volte quella del Sole non può diventare una nana bianca, essa, invece, porrà fine alla
propria vita facendosi esplodere in una gigantesca esplosione stellare, chiamata
supernova.
Nella zona della Galassia dove siamo noi non ci sono state esplosioni di supernove,
almeno alla rivelazione del telescopio, e il nostro Sole non diventerà una supernova. La
maggior parte dell'evoluzione di una stella richiede milioni di miliardi di anni, ma il
processo di contrazione interna che fa scattare l'esplosione di una supernova richiede solo
pochi secondi.
All'improvviso, la stella diventa più luminosa di tutte le altre stelle della galassia messe
insieme. I frammenti fuoriusciti dall'esplosione viaggiano a grandi velocità. Singoli nuclei
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atomici, spinti ad altissime velocità dall'esplosione, diventano raggi cosmici. Questo è un
altro modo col quale le stelle restituiscono allo spazio elementi che esse stesse hanno
sintetizzato. L'onda d'urto dei gas dell'esplosione arroventa il gas interstellare dando
l'avvio alla formazione di un'altra generazione di stelle. Anche sotto questo aspetto le stelle
sono come l'Araba Fenice: rinascono dalle proprie ceneri.
In origine gli elementi più pesanti si formavano nelle giganti rosse e supernove e venivano
proiettati nello spazio dove restavano disponibili per successive generazioni di stelle e
pianeti. Il nostro Sole è probabilmente una stella della terza generazione. Tutti gli elementi
si formarono lontano migliaia di anni luce e miliardi di anni fa. Il nostro pianeta, la nostra
società e noi stessi siamo costruiti con materia stellare.
Facciamo un esperimento. Andiamo in un tunnel di lava, una caverna scavata nella terra
da un fiume di roccia liquefatta (lava magmatica) e portiamo un contatore Geyger ed
abbiamo un pezzo di uranio allo stato grezzo. Ora, il contatore Geyger è sensibile alle
particelle ad alta carica elettrica, protoni, nuclei di elio, raggi gamma. Se lo avviciniamo al
pezzo di uranio grezzo la quantità dei segnali indicanti la presenza di queste particelle
aumenta moltissimo. Se mettiamo il pezzo di uranio in un contenitore di piombo, la
quantità di segnali diminuisce notevolmente, ma non cessano del tutto. Qual'è la fonte di
questi segnali residui? Ebbene, alcuni di essi provengono dalla radioattività propria delle
pareti della caverna, ma non si tratta solo di questa. Alcuni dei segnali che ci arrivano sono
dovuti alle particelle ad alta energia che penetrano dalla volta della caverna (nel nostro
caso), cioè i raggi cosmici.
Ogni secondo essi penetrano dappertutto, ma non fanno danni, però sono causa di alcune
mutazioni e influenzano fortemente la vita sulla Terra. I raggi cosmici, specialmente i
protoni, riescono a penetrare attraverso metri di roccia, quindi devono avere un'altissima
energia e infatti essi viaggiano quasi alla velocità della luce. I raggi cosmici vengono
prodotti duranti le esplosioni stellari e cominciano a viaggiare nello spazio. Nella galassia
ci sono delle zone dove una stella di neutroni o una gigante rossa sono prigioniere di un
reciproco abbraccio gravitazionale. La nube di materia della gigante rossa si avviluppa nel
disco di materia che circonda il centro della stella di neutroni.
Tutte le stelle vivono in uno stato di tensione tra la forza che la sostiene e la gravità, la
forza che tende a farla cadere. Se dovesse prevalere la gravità, ne conseguirebbe una
sorta di follia stellare.
Sulla Terra l'attrazione gravitazionale è 1g, dove la g sta per gravità terrestre. Cosa
succederebbe se aumentassimo o diminuissimo questa forza? Con gravità minore le cose
diventano più leggere, vicino a 0g il minimo movimento fa galleggiare e rotolare tutte le
cose nell'aria. Se aumentiamo la gravità, tutto ripiomba sulla Terra. A gravità di 2 o 3g è il
caso di dire che ci si sente inchiodati a terra, si è pesanti come il piombo. Alla gravità di
migliaia di g, gli alberi diventano orizzontali e a centinaia di migliaia di g le rocce si
sgretolano sotto il loro stesso peso.
Fino a questi valori di gravità un raggio di luce non subirebbe alcun effetto e continuerebbe
a irradiarsi in linea retta. Ma a un milione di g anche un raggio di luce subirebbe la gravità
e comincerebbe a ripiegarsi su se stesso. Un luogo così, dove la gravità è talmente alta
che neanche la luce può irradiarsi si chiama buco nero, è una stella che tiene prigioniera
la sua stessa luce.
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I buchi neri furono concepiti come formulazioni teoriche intorno al 1783 (dallo scienziato
francese Pierre Simon de Laplace). Oggi, forse c'è una probabile candidata per buco nero,
si tratta della stella Cygnus I che ha una compagna invisibile dalla massa notevole. Si è
scoperto che la compagna è una sorgente molto intensa di raggi X ed è stata chiamata
Cygnus X-I. Si pensa che i raggi X siano generati dall'attrito del disco di materia che
circonda e sta cadendo sul buco nero. La materia del disco sparisce lentamente nel buco
nero.
I buchi neri di grande massa, frutto della contrazione di miliardi di soli, potrebbero anche
trovarsi al centro di altre galassie e produrre enormi fasci di radiazioni che si perdono nello
spazio. Ad una certa densità piuttosto alta, la stella brilla ad intermittenza e svanisce dal
nostro universo. Scivola via attraverso un'apertura da essa stessa prodotta verso la
continuità spazio-tempo, un buco nero è il posto dove una volta c'era una stella.
Consideriamo una superficie piana a due dimensioni, con un reticolato, una specie di carta
millimetrata. Immaginiamo di prendere una massa non molto grande, di farla cadere su
questa superficie e di osservare come la superficie si distorce o fa delle pieghe formando
la terza dimensione fisica. La gravità causa la curvatura dello spazio. Se una sfera si
avvicina ad una distorsione stabile, le gira intorno come il pianeta gira intorno al suo sole.
Secondo questa interpretazione, dovuta ad Einstein, la gravità produce una piega nel
tessuto dello spazio. Lo spazio viene piegato dalla massa creando un ulteriore dimensione
fisica. Maggiore è la massa locale e maggiore risulta la gravità locale, più rilevante diventa
la distorsione e la piega della curvatura delo spazio. Quindi, in base a questa analogia un
buco nero è una specie di pozzo senza fondo.
Cosa accadrebbe a caderci dentro?
Ammesso che si riuscisse a sopravvivere alle correnti gravitazionali e all'intenso flusso di
radiazioni, si può ammettere solo come ipotesi che, dopo essere precipitati in un buco
nero, si potrebbe riemergere in un'altra parte dello spazio e del tempo. In questa visione lo
spazio sarebbe un intreccio, un reticolato molto piccolo di tunnel, come quelli scavati dai
vermi dentro una mela, è d'obbligo aggiungere che questa è un ipotesi mai dimostrata, si
tratta soltanto di una speculazione affascinante. Se fosse vera, allora potrebbero anche
esistere dei tunnel a gravità, una sorta di metropolitana interstellare o intergalattica che ci
permetterebbe di andare da un capo all'altro dello spazio in un tempo molto minore del
solito.
Noi non possiamo creare dei buchi neri, la nostra tecnologia è ancora troppo indietro. Ma,
forse un giorno sarà possibile viaggiare per centinaia di anni luce fino a tuffarci in un buco
nero per poi riemergere in uno spazio e tempo diversi. Forse il cosmo è infestato da buchi
neri, ognuno dei quali ci conduce in un posto, forse esistono altre civiltà con tecnologia
enormemente più avanzata della nostra. Un buco nero è, forse, la porta che si apre su un
altro universo completamente diverso dal nostro.
La lenta metamorfosi delle stelle ci sembra un fenomeno molto distante dall'esperienza
umana, eppure noi siamo legati molto intimamente ai loro cicli vitali. La materia che
compone noi uomini venne a a formarsi molto tempo fa, in qualche gigante rossa. "Un filo
d'erba è il frutto della dura giornata delle stelle".
La formazione del Sistema Solare potrebbe essere stata avviata dall'esplosione di una
supernova. I raggi ultravioletti del Sole penetrarono nell'atmosfera e generarono i fulmini,
quest'energia fu la scintilla che diede origine alla vita. Le piante raccolgono la luce solare
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trasformandola in energia chimica. Noi uomini, come tutti gli altri animali, siamo parassiti
delle piante. L'evoluzione della vita è regolata dalle mutazioni, che sono causate in parte
dalla radioattività naturale e dai raggi cosmici.
I nostri antenati adoravano il Sole e in questo erano tutt'altro che stupidi, è più che
naturale adorare il Sole e le stelle, perché noi siamo i loro figli. Tutto intorno alla Via Lattea
c'è un alone di materia che comprende gli ammassi globulari, ognuno dei quali contiene
fino a un milione di stelle. Al centro degli ammassi globulari e nel nucleo centrale della
galassia potrebbero esserci buchi neri dalla massa enorme.
Sulla Terra noi ammiriamo, e giustamente, il ritorno quotidiano del nostro unico Sole.
Ma da un pianeta orbitante intorno a una stella facente parte di un ammasso globulare si
assisterebbe ad un'alba ben più grandiosa, non il sorgere di un sole, ma il sorgere di
un'intera galassia, un'aurora creata da 400 miliardi di soli. Il sorgere della Via Lattea. Noi
siamo fatti di atomi e di stelle, la nostra materia e la nostra forma sono determinati dal
cosmo, di cui siamo fatti.
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La nascita e il tipo dell'universo in cui viviamo
C'è un'esperienza comune a tutti gli esseri umani, l'esperienza della nascita.
Il ricordo che noi abbiamo della nostra nascita è nel migliore dei casi misterioso e vago.
Evoca il mistero di altre origini, per esempio quelle del cosmo.
Che cosa c'era prima del nostro universo?
Esistono confini al cosmo?
Secondo la scienza attuale la storia dell'origine dell'universo comincia con un'esplosione
che provocò l'espansione dello spazio. Circa 15 miliardi di anni fa, tutta la materia e
l'energia che oggi formano l'universo visibile erano concentrati in uno spazio più piccolo
della testa di uno spillo. Il cosmo esplose in una deflagrazione di dimensioni
inimmaginabili, il Big Bang. E la materia dell'universo assieme al tessuto dello spazio
stesso cominciarono ad espandersi in tutte le direzioni, così come fanno oggi.
Man mano che il tempo passava, il cosmo si raffreddava finché alla normale luce visibile lo
spazio divenne scuro, com'è attualmente. Ma a quel punto cominciarono a formarsi
piccole sacche di gas che diedero origine a strutture molto grosse, le galassie, di cui
vediamo vari tipi, per esempio ci sono le galassie ellittiche, spirali, ecc. Studiare le loro
origini, la loro evoluzione ci aiuta ad allargare la nostra comprensione fino ai confini più
remoti dell'universo.
Le stelle sono disposte nelle galassie in molti modi diversi tra loro. Quando, per esempio,
la faccia di una galassia a spirale è rivolta verso di noi possiamo vedere i bracci lunghi con
miliardi di stelle. Quando, in altri casi, la galassia si presenta lateralmente possiamo
vedere le bande di polveri e gas, dove, probabilmente, si stanno formando altre stelle.
Nelle galassie spirali barrate, il fiume di materia stellare passa per il centro della galassia
collegandosi ai bracci a spirale.
Le galassie ellittiche possono essere giganti oppure nane. Ci sono molte galassie dove si
verificano esplosioni, collisioni e dove esistono nubi di gas e di stelle, veri ponti tra le
galassie.
Una galassia è fatta di miliardi di soli tenuti insieme dalla gravità. L'evoluzione delle
galassie è regolata ovunque dalle stesse leggi fisiche. In alcuni casi i bracci a spirale si
formano da soli. In altri casi, l'incontro gravitazionale ravvicinato tra due galassie
provocherà la formazione dei bracci a spirale. Ma quando una galassia incontra un'altra,
attraversandola, è difficile prevedere quello che ne uscirà fuori. Ma la forma delle galassie
può modificarsi rapidamente. Lo scontro diretto di due galassie può durare centinaia di
milioni di anni. Quando una galassia piccola e densa si scontra con un'altra molto più
grande, può risultare una delle galassie più belle tra quelle irregolari, una galassia ad
anello.
A volte le galassie esplodono. Le quasar, distanti, probabilmente, miliardi di anni luce
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potrebbero essere un esplosione colossale di galassie. Ma non si sa precisamente. Le
quasar sono ancora un mistero. Le galassie sono la dimostrazione dell'ordine che è alla
base dell'universo. Alcuni astronomi ritengono che le quasar siano l'effetto della caduta di
milioni di stelle in un immenso buco nero nel nucleo della galassia. Qualcosa di simile ad
un buco nero, qualcosa dotato di grande massa, di grande densità e molto piccolo.
Le stelle della Via Lattea si muovono con grande irregolarità, il Sole impiega 350 milioni di
anni per fare un giro intorno al nucleo della Galassia. Le fasce periferiche della Galassia
hanno un moto di rivoluzione più lento di quelle interne. Nelle zone di maggiore densità si
formano le stelle giovani, calde e lucenti, cioè quelle stelle che compongono i bracci a
spirale. Queste stelle calde brillano solo per dieci milioni di anni, più o meno, e poi
esplodono. Ma, appena una stella che compone la spirale esplode, dai suoi detriti si
formano nuove stelle e la spirale mantiene la sua forma.
Il Sole è rientrato e uscito dai bracci a spirale durante le rivoluzioni che ha compiuto
intorno alla Via Lattea; in questo periodo noi terrestri viviamo sull'orlo di un braccio a
spirale.
La chiave della cosmologia, dello studio di tutto l'universo finisce con il rivelarsi con
un'esperienza di vita quotidiana. Immaginate un oggetto in movimento, per esempio anche
un'onda di luce o un'onda sonora. Quando l'oggetto ci passa vicini il suono che sentiamo
cambia di tono, questo cambiamento di tonalità si chiama effetto Doppler. Per il guidatore
della locomotiva, se stiamo considerando una locomotiva di treno, la tonalità risulterà
sempre uguale. Le cause di questo effetto saranno più facili da capire idealizzando le
onde sonore. La locomotiva ferma emette onde sonore a cerchi perfetti come quelli
provocati da un sasso in uno stagno. Facciamo partire il treno. Durante la marcia le onde
che si propagano in avanti si comprimono l'una addosso all'altra, mentre quelle che si
propagano all'indietro si distanziano. Le onde più compresse hanno una frequenza e una
tonalità più alta delle onde distanziate.
La stessa cosa vale per le onde di luce. I colori stanno alla luce esattamente come le
tonalità stanno al suono. Le onde di luce compresse tendono al blu, quelle più distanti tra
loro tendono al rosso. La velocità del treno ci consente di avvertire il cambiamento del
suono, ma non quello della luce. Il treno dovrebbe andare ad una velocità maggiore. Ne
consegue che l'effetto Doppler delle onde luminose è la chiave del cosmo.
La prova di questo fu fornita incredibilmente da una persona che non era andata oltre la
terza media. Tra il 1910 e il 1920 era il costruttore, sul monte Wilson, del più grande
telescopio del mondo destinato ad osservare il cielo sopra Los Angeles. I pezzi più grandi
del telescopio dovettero essere portati a dorso di mulo in cima al monte per poi essere
montati. C'era lì un giovanotto di nome M.L. Humason , figlio un po' scapestrato di un
banchiere californiano, però era un ragazzo intelligente. Quando, nel 1917, l'Osservatorio
fu completato, egli fece in modo di restare lassù come guardiano ed elettricista. Una sera,
così si racconta, l'assistente di notte dell'Osservatorio si ammalò e Humason fu invitato a
sostituirlo. Era un giocatore d'azzardo, noto per la sua avidità a poker e al tavolo dei dadi,
ma qui scoprì di avere un talento naturale nel maneggiare gli strumenti astronomici,
divenne così l'esperto del telescopio. Alla fine degli anni '20 Humason era in grado di
effettuare da solo le osservazioni. Gli venne assegnato a sua volta un assistente.
Un telescopio deve essere in grado di puntare con estrema precisione su una determinata
regione del cielo e di mantenere quell'orientamento. Quello di monte Wilson è uno
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strumento che pesa circa 65 tonnellate, ma deve muoversi con una precisione maggiore
del più preciso orologio da polso. Il generatore di elettricità deve funzionare senza
variazioni. La cupola viene aperta alcune ore prima delle osservazioni per consentire alla
temperatura esterna di livellarsi con quella interna.
Quella sera Humason preparò, come sempre, le lastre fotografiche. Quelle osservazioni
facevano parte di un programma che Humason, con il suo maestro l'astronomo Edwin
Hubble, stavano svolgendo per calcolare l'effetto Doppler proveniente dalle galassie più
lontane allora conosciute. Ma le galassie più lontane hanno una luce molto debole e quindi
fotografarle, anche con i telescopi più grandi del mondo, richiedeva tempi di esposizione
molto lunghi, per questo le fotografie duravano tutta la notte e talvolta dovevano essere
prolungate alle notti successive. Humason consegnò all'assistente di notte le coordinate
celesti della galassia prescelta. Durante la notte, lunga e fredda, provvedette alle
opportune correzioni del telescopio, in modo che seguisse con estrema precisione i
movimenti della galassia.
La luce della galassia era troppo debole per essere vista in diretta con il telescopio, però
riuscì a impressionare la lastra fotografica ricorrendo a tempi di esposizione molto lunghi.
Per poter puntare il telescopio sulla galassia, si puntava sulla stella più vicina alla galassia
e poi si spostava il telescopio su una zona di cielo apparentemente vuota, nella quale
durante tutta la notte la luce della galassia non visibile si accumulerà impressionando la
lastra fotografica. Il telescopio concentra la luce della galassia nello spettrometro, dal
quale verrà scomposta nell'arcobaleno di colori che la costituiscono. Lo spettro verrà poi
impresso sulla piccola lastra di vetro.
Il telescopio anche se è grande riesce a inquadrare solo una minuscola zona di cielo e,
poiché la Terra gira, l'immagine della galassia esce dal campo visivo del telescopio in
qualche minuto. Humason dovette restare sveglio per seguire la galassia con i
meccanismi delicati del telescopio che lo muovevano lentamente nella direzione opposta
per compensare la rotazione della Terra. Si trattava di un lavoro molto difficile, di routine,
noioso, ma, anche se non lo sapevano ancora, Hubble e Humason stavano
meticolosamente costruendo la prova del Big Bang.
Quella notte scoprirono che più distante è una galassia più lo spettro di colori tende al
rosso. E fu per questa tendenza al rosso dovuta all'effetto Doppler che le galassie più
lontane dovevano allontanarsi da noi. Al termine dell'osservazione Humason estrasse la
lastra e facendo molta attenzione la portò giù per svilupparla. Humason trovò una
tendenza al rosso in quasi tutte le galassie più lontane, fenomeno paragonabile al cambio
di tonalità in una locomotiva che si allontana. E più è distante da noi e più rapidamente si
allontana.
Fu una scoperta grandiosa, ciò provava la stessa espansione dell'universo. Humason e
Hubble avevano scoperto il Big Bang. Le galassie più vicine mostrano un effetto Doppler
molto scarso, ma quando Humason fotografò lo spettro di galassie più lontane trovò che lo
spettro era spostato verso il rosso; e quando prese in esame una galassia lontanissima,
distante quattro miliardi di anni luce, trovò che lo spettro era ancora più spostato verso il
rosso. Le accurate osservazioni di Humason rivelarono l'espansione dell'universo.
Quando discutono sulla possibile vastità della struttura del cosmo, gli astronomi, qualche
volta, dicono che lo spazio è curvo oppure che l'universo è limitato e senza confini. Di
cosa parleranno mai?
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Immaginiamo di essere perfettamente piatti. In questo modo, siamo fatti in larghezza e in
lunghezza, ma in altezza zero assoluto. In questa situazione, noi abitanti del mondo piatto,
conosciamo la destra e la sinistra, l'avanti e l'indietro, ma non sappiamo cosa siano l'alto e
il basso. Ora, immaginiamo che nel nostro mondo piatto, volandoci sopra la testa, arrivi
una strana creatura tridimensionale.
Questa creatura a tre dimensioni, per esempio una mela, vede l'essere piatto, per
esempio un quadrato, dall'aspetto attraente e simpatico, lo osserva mentre entra in casa
e, in uno slancio di amicizia, decide di presentarsi. "Buongiorno" dice la creatura
tridimensionale, "come va? Io sono un turista che viene dalla terza dimensione". Il povero
quadrato si guarda intorno, per tutta la casa, ma non vede nessuno e per di più ha come
sentito un "buongiorno" dal suo interno, una voce dal di dentro. Allora comincia a
preoccuparsi un po' del proprio stato mentale. La creatura tridimensionale non è contenta
di essere considerata un'aberrazione psicologica e quindi decide di scendere per entrare
realmente nel mondo piatto. Un essere tridimensionale nel mondo piatto esiste solo
parzialmente, di lui è visibile solo una sezione piana che lo attraversa, un suo spaccato.
Come?
Quando un essere tridimensionale tocca il suolo del mondo piatto di lui si vede solamente
il punto di contatto con il terreno. Via via che la mela scivola sul piano si vedono apparire
continuamente dal nulla delle figure, allora il quadrato conclude che è diventato matto.
Però la mela non appare molto soddisfatta di questa conclusione e, quindi, con un gesto
non molto amichevole prende contatto con il quadrato dal di sotto e lo solleva senza tanti
complimenti facendolo fluttuare al di sopra del paese piatto. All'inizio, il quadrato non si
rende conto di quello che succede. Ma dopo un po' finisce con l'accorgersi che sta
vedendo l'interno delle case, e quindi il paese piatto, soltanto che sta vedendo il paese
piatto in una prospettiva fino a quel momento sconosciuta.
Ora, il nostro essere piatto ridiscende lentamente verso il suolo e gli amici gli corrono
intorno per parlargli. Dal loro punto di vista egli è misteriosamente apparso dal nulla, non è
arrivato camminando. E gli chiedono: "Ma insomma, che cosa ti è successo?"
Il povero quadrato risponde: "Sono stato in un'altra misteriosa dimensione che si chiama
sopra."
Allora, gli amici gli danno delle pacche sulle spalle e gli chiedono: "Allora, dov'è questa
terza
dimensione?
Indicacela."
Ma il povero quadrato non può soddisfare la richiesta.
Il fatto più interessante in tutto questo è l'altra dimensione e nasce lo spazio a tre
dimensioni. Vogliamo parlare della quarta dimensione? Per cominciare prendiamo in
esame un cubo. Possiamo immaginare di formarlo nel modo seguente: prendiamo un
segmento di retta e lo eleviamo perpendicolarmente per una lunghezza pari a lui e si
forma un quadrato. Muoviamo il quadrato perpendicolarmente per la stessa lunghezza e
avremo un cubo. Ora, questo cubo, come è naturale, forma un'ombra, che è una figura
piatta, a due dimensioni. Ci accorgiamo subito che nell'ombra di un oggetto
tridimensionale la terza dimensione non è raffigurata totalmente nella sua proiezione a due
dimensioni, ma è parte del prezzo che si paga per la perdita di una dimensione. Adesso,
prendiamo il cubo, che è un oggetto della terza dimensione e trasportiamolo in una quarta
dimensione fisica, cioè ad angolo retto rispetto alle tre dimensioni. Non posso dirvi quale
sia la direzione, ma immaginate che esista una quarta dimensione fisica. In questo caso,
potremmo generare un ipercubo a quattro dimensioni, chiamato anche tesseratto.
Non possiamo vedere il tesseratto perché siamo prigionieri di tre dimensioni, però
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possiamo vedere l'ombra in tre dimensioni di un ipercubo a quattro dimensioni. L'ombra è
formata da due cubi concentrici con tutti i vertici uniti da linee. C'è da dire che il vero
tesseratto a quattro dimensioni avrebbe tutti i lati di uguale lunghezza e gli angoli tutti retti.
Anche se non possiamo immaginare un mondo a quattro dimensioni, possiamo pensare
che esiste senza difficoltà.
Ora, immaginate l'universo esattamente come il paese piatto, a due sole dimensioni. È
assolutamente piatto in qualunque direzione. E, all'insaputa dei suoi abitanti questo
universo bidimensionale è curvato in una terza dimensione fisica, forse in una sfera. Ma
comunque è un qualcosa totalmente al di fuori della loro conoscenza.
Localmente, questo universo appare piatto, senza dubbio, ma se uno dei suoi abitanti
piatti si fa una bella passeggiata lungo quella che gli sembra una linea retta finirà con lo
scoprire un grande mistero. Supponiamo di fissare un suo punto di partenza e che a
questo punto si muova all'esplorazione del suo universo. Non torna mai indietro e non
incontra mai un limite; egli non sa che il suo universo apparentemente piatto, in realtà, è
curvo. Perché potrebbe essere curvo? Perché in questo universo c'è talmente tanta
materia da curvare lo spazio chiudendolo su se stesso, ma sono cose che il nostro essere
piatto non sa. Dopo aver camminato a lungo, scoprirà di essere tornato al punto di
partenza; deve esistere una terza dimensione. Il nostro essere piatto non riesce a
concepire un terza dimensione, ma può arrivarci per deduzione. Adesso, aumentate di una
tutte le dimensioni di questa storia e avrete la situazione simile a quella che molti
cosmologi sostengono che possa essere applicata a noi. Noi siamo esseri tridimensionali
e vediamo il nostro universo come appiattito in tre dimensioni, ma può darsi che sia
curvato in una quarta.
Possiamo parlare di una quarta dimensione fisica, ma non possiamo sperimentarla,
nessuno può indicarci la quarta dimensione. Ora, immaginiamo che questo universo si
vada espandendo. Cosa succede? Diventiamo come un pallone a quattro dimensioni. Gli
astronomi, in una sola galassia, considereranno che tutte le altre galassie si stanno
allontanando dalla sua, più lonntane sono le altre galassie e più velocemente sembrano
muoversi.
La scoperta di Humason e Hubble consiste proprio in questo. Sulla superficie di questo
universo curvo non esistono nè confini, nè centro, l'universo può essere un punto e al
tempo stesso essere sconfinato. La tendenza al rosso delle galassie più lontane indusse
alcuni studiosi contemporanei di Humason a ritenere che noi eravamo al centro
dell'universo in espansione e che il nostro posto nello spazio era in qualche modo
privilegiato.
Ma gli osservatori di qualunque galassia vedranno praticamente la stessa cosa, cioè che
tutte le galassie si stanno allontanando da loro. Se c'è abbastanza materia per chiudere
l'universo a causa della gravità, vuol dire che esso è avvolto su se stesso come una sfera.
Se non c'è abbastanza materia per rinchiudere il cosmo, vuol dire che il nostro universo ha
una forma aperta che si estende per sempre in tutte le direzioni.
Questa dell'universo "a sella" è solo una delle infinite ipotesi sulle specie possibili degli
universi aperti. A differenza degli universi chiusi, come una sfera, gli universi aperti hanno
per sè una quantità infinita di spazio. Infatti se il nostro universo è realmente finito
moriremo all'interno di un buco nero. Tuttavia esiste una possibile via di fuga, un ipotetico
tunnel attraverso la quarta dimensione. Possiamo trovare un tunnel del genere?
Sopravviveremmo al viaggio? Potremmo riemergere in un altro spazio e in un altro tempo,
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forse in un altro universo.
Ma noi non sappiamo ancora se l'universo è aperto o chiuso, per di più ci sono alcuni
astronomi che dicono che la tendenza al rosso delle galassie lontane non sia dovuto
all'effetto Doppler e che non credono molto alla teoria dell'universo in espansione, la teoria
del Big Bang.
Il moderno mito scientifico sulla creazione è il Big Bang, la grande esplosione.
Anticamente, molte civiltà ritenevano che il mondo fosse vecchio solo di qualche
generazione umana. Quasi nessuno aveva capito che il cosmo era ancora più vecchio.
Gli unici a capire furono gli Indiani. Più di qualunque altra divinità, essi annotavano e
valutavano i cicli della natura, il sorgere e il tramontare del Sole e delle stelle, le fasi della
Luna, il trascorrere delle stagioni.
Nel mese di gennaio si svolge in tutta l'India meridionale un'antichissima cerimonia, il
festeggiamento della generosità della natura in occasione del raccolto annuale delle
messi. Anche gli animali al lavoro hanno un giorno di festa. Per terra vengono composti
disegni a colori vivaci per propiziarsi l'armonia e la buona sorte del nuovo anno. Però, non
è solo una festa del raccolto, è legata a una tradizione cosmologica molto più profonda. È
una dimostrazione di gioia per il fatto che esistono i cicli della natura; ma come potrebbero
verificarsi questi cicli se non ci fossero degli dei a volerli? La religione indù è l'unica tra le
grandi fedi del mondo a professare la credenza che il cosmo, nella sua totalità, passi
attraverso un immenso numero di sue morti e di sue rinascite.
Se è vero che l'universo oscilla, che la moderna versione scientifica della cosmologia indù
è valida, allora sorgono interrogativi ancora più strani. Alcuni scienziati si chiedono,
considerando un universo che oscilla, cosa mai può accadere durante il passaggio dalla
contrazione all'espansione. Alcuni pensano che le leggi della natura a quel punto vengono
rimescolate a caso, che il tipo di fisica e di chimica che abbiamo in questo universo
rappresenta solo una delle infinite varietà delle possibili leggi naturali. È facile constatare
che solo una varietà, molto ristretta, delle leggi della natura va d'accordo con galassie,
stelle, pianeti, vita e intelligenza.
Se è vero che le leggi di natura sono rimescolate così a caso, allora è solo per la più
straordinaria delle coincidenze che questa grossa slot machine cosmica abbia combinato,
stavolta, un universo che sembra fatto per noi. Dunque viviamo in un universo che si
espande per l'eternità oppure in uno dove c'è materia concatenata di cicli senza fine? C'è
un modo di rispondere a questa domanda, non in modo mistico, ma un modo scientifico,
facendo un accurato calcolo di tutta la materia che c'è nell'universo oppure dirigendo
l'osservazione all'estremo confine del cosmo stesso.
I nostri telescopi sono in grado di captare le quasar più lontane, distanti miliardi di anni
luce e che si espandono assieme allo spazio. I nostri telescopi hanno individuato anche le
radiazioni cosmiche del passato, ai tempi del Big Bang, raffreddatisi e tendenti al rosso.
I radiotelescopi sono dotati di una sensibilità eccezionale, per esempio captano una
quasar molto lontana e quindi molto debole, le cui radiazioni captate dai radiotelescopi
hanno una potenza di circa un milionesimo di miliardesimo di watt. La quantità totale di
energia ricevuta da tutti i radiotelescopi del pianeta Terra è inferiore all'energia di un
singolo fiocco di neve che tocchi il terreno. Quando captano le radiazioni cosmiche del
passato, quando puntano le quasar, ecc., i radioastronomi hanno a che fare con delle
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quantità di energia quasi vicine allo zero. I nostri radiotelescopi sono un monumento
all'ingegno umano. Essi raccolgono le deboli onde radio, le mettono a fuoco, le
amplificano e poi le trasformano in immagini di nebulose, di galassie, di quasar.
Se avessimo degli occhi che funzionino alla luce delle onde radio, sarebbero più grandi
delle ruote di una carrozza. Ogni volta che noi usiamo un nuovo tipo di luce per osservare
il cosmo, apriamo una nuova porta alla nostra percezione. È una costante indagine
dell'uomo dentro i grandi interrogativi del cosmo.
Un'altra importante scoperta è stata fatta da alcuni satelliti lanciati in orbita per studiare il
cielo ai raggi X. A quanto pare c'è un'immensa nube di idrogeno estremamente caldo nello
spazio tra alcune galassie. Ora, se questa materia intergalattica fosse sufficiente a
chiudere il cosmo, vivremmo in un cosmo chiuso e oscillante.
Ma c'è un'altra ipotesi ancora più ardita e affascinante, una delle più ardite nel campo sia
scientifico che religioso. Non è assolutamente dimostrata, forse non lo sarà mai. Il nostro
universo, fino alla più remota galassia, sarebbe un elettrone racchiuso in un universo di
dimensioni tali, che non lo potremo mai vedere. E questo secondo universo sarebbe solo
una particella semplice di un universo ancora più grande e così via.
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SETI, ricerca di intelligenza extraterrestre
Nell'immensità del cosmo devono esistere altre civiltà molto più antiche e progredite della
nostra. Non può darsi, quindi, che noi abbiamo ricevuto qualche visita? Non può darsi che,
ogni tanto, nei nostri cieli appaia qualche astronave extraterrestre? Non c'è nulla di
assurdo in questa ipotesi, nessuno sarebbe più felice di me se arrivasse qualche visita;
ma nella realtà, è successo?
Quello che conta non è ciò che appare plausibile o ciò a cui vogliamo credere, nè quello
che possono sostenere un paio di testimoni oculari, ma solo ciò che è sostenuto da prove
inoppugnabili, valutate con rigore ed i fatti.
La denuncia di fatti eccezionali esige prove eccezionali.
È dal 1947 che si susseguono centinaia di segnalazioni dei cosiddetti UFO, oggetti volanti
non identificati;
è un argomento che, a mio parere, ha a che fare più con la religione e la superstizione che
non con la scienza.
Esaminiamo uno dei racconti più noti su un presunto incontro con esseri extraterrestri. Il
19 settembre 1961, due americani, marito e moglie, attraversavano in macchina il New
Jersey diretti a casa. Tornavano da una vacanza in Canada e percorrevano una strada
solitaria di notte tardi. (Ripeto, sull'accaduto abbiamo solo la loro versione dei fatti).
Avevano visto, così dichiararono, una strana luce che si muoveva nel cielo, quello che si
definisce, appunto, un oggetto volante non identificato.
Dopo un po', l'effetto di luce dell'UFO cambiò, a un certo punto sembrò che atterrasse. Si
posò al centro della strada, impedendo ai due di proseguire. Essi dichiararono di aver visto
avvicinarsi degli esseri privi di bocca e dall'aspetto non precisamente umano. A questo
punto il racconto divenne ancora più strano. I due dissero di non ricordare assolutamente
nulla di quello che accadde nelle ore successive. Due anni e due mesi più tardi, i due
dichiararono, sotto ipnosi, che avevano visto atterrare un UFO. Poi erano stati catturati e
portati a bordo dell'astronave.
Questo è il racconto di Betty e Barney Hill, praticamente tutti gli scienziati che lo hanno
studiato si dimostrano scettici. Ma gli appassionati di UFO ritengono che il caso dei coniugi
Hill sia un esempio classico di un incontro ravvicinato del terzo tipo. Perché? Cos'è che
rende questo racconto tanto speciale? Sull'astronave, Betty disse di aver notato un
numero scritto con caratteri geroglifici sconosciuti e una strana vetrina dietro la quale potè
vedere un insieme di punti luminosi uniti da linee; era, così le dissero, una carta delle
stelle, che indicava le rotte per i commerci interstellari. Poi i due furono liberati e poterono
tornarsene a casa. Questo secondo il loro racconto.
Quelli che ci credono trovano il racconto convincente o quantomeno plausibile, soprattutto
a causa della carta stellare. Come mai c'è qualcuno che la prende sul serio? Perché gli
assertori degli UFO hanno una vera carta stellare che riguarda quindici stelle, vicine tra
loro, compreso il nostro Sole, viste da un punto ben preciso e favorevole dello spazio. È
una carta che comprende alcune stelle catalogate per la prima volta molti anni dopo che
Betty Hill si era ricordata di quello che aveva visto su quella astronave. Perciò la carta
descritta da lei esigeva la conoscenza di nozioni non ancora disponibili.
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C'è indubbiamente una somiglianza tra le due carte, ma questo è dovuto al fatto che le
linee indicanti le rotte di navigazione sono state riportate dalla carta descritta da Betty Hill
su quella vera. Se decidessimo di sostituire con un'altra serie di linee le linee di Betty, ci
accorgeremmo che, da un momento all'altro, non esisterebbe più alcuna somiglianza tra le
due carte. Comunque, per fare una prova più obiettiva, se togliamo tutte le linee le due
carte non si somigliano più. Però c'è da dire che le stelle sono state scelte apposta in un
lungo elenco e anche il punto di osservazione dallo spazio è stato deciso in modo che
corrispondesse il più possibile a quello descritto da Betty Hill. Quando si ha la possibilità di
scegliere tra un gran numero di stelle viste da un qualunque punto dello spazio che si
voglia, si può sempre trovare un disegno che assomigli a quello che state cercando, anzi,
mi sorprende che nessuno abbia trovato un gruppo di stelle che assomigliasse di più a
quello di Betty Hill.
Lo psichiatra personale degli Hill ha definito il loro racconto come una specie di sogno,
non c'è nessuna prova a sostegno, l'argomento "carta stellare" non ha valore e tuttavia
questo è uno dei casi più attendibili di incontri ravvicinati con gli UFO. Per quanto ne so,
noi potremmo ricevere visite di civiltà extraterrestri anche una ogni quindici giorni. Ma
niente fa da supporto a questa splendida idea, le ipotesi eccezionali non sono mai
sostenute da prove eccezionali.
Esistono foto di UFO scattate anche di giorno. Alcune ricordano in modo sospetto cappelli
o borchie di automobili lanciate in aria. Le fotografie si possono truccare facilmente. Le più
comuni sono di luci notturne non identificate, spesso si tratta di aerei. Molti oggetti volanti
non identificati risultano essere poi un'altra cosa, come la luce riflessa di qualche pianeta o
il rientro a terra di un satellite artificiale. A volte sono suggestioni psicologiche, a volte
burle. Mai si sono avute prove fisiche indiscutibili con fotografie dettagliate in primo piano
di un astronave extraterrestre o qualche piccolo congegno sconosciuto qui sulla Terra, mai
niente. Ci sono racconti su queste cose, ma le cose in sè concretamente mai.
Tuttavia la ricerca di civiltà extraterrestri rimane un fatto importante, malgrado la
mancanza di prove sull'esistenza degli UFO. La maggior parte degli astronomi, ad
esempio, considera la vita extraterrestre un argomento degno della massima attenzione,
anche se con cautela. Personalmente trovo affascinante l'idea di scoprire un segno
qualunque, anche una semplice scritta, capace di fornirci la chiave per capire una civiltà
extraterrestre a noi estranea. È un richiamo che l'uomo ha sentito anche nel passato.
Nel 1801 il governatore di una provincia francese era anche un famoso fisico, Joseph
Fourier. Durante un'ispezione alle scuole della sua provincia fu lui a scoprire un ragazzo
eccezionale di quindici anni, Jean Francois Champollion. L'intelligenza precoce del
ragazzo e la sua predisposizione alle lingue gli avevano già fruttato l'attenzione ammirata
degli studiosi d'Europa e anche Fourier ne rimase impressionato.
La prima cosa che Champollion ebbe modo di notare in casa di Fourier determinò il corso
della sua vita. E consentì di svelare i misteri di una civiltà fino ad allora sconosciuta.
Fourier, come molti altri scienziati, aveva preso parte da poco alla spedizione di
Napoleone in Medio Oriente, ove era stato incaricato di catalogare i monumenti
astronomici egiziani.
Il ragazzo rimase affascinato dalla collezione di Fourier, gli antichi oggetti d'arte egiziana.
In quel periodo la Francia era invasa da oggetti di quel genere, trafugati da Napoleone, e
che suscitavano molto interesse tra gli studiosi e tra la gente comune.
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L'attenzione del ragazzo fu attirata, in particolare, da un reperto di geroglifici egiziani.
"Cosa significano?", chiese. "Nessuno lo sa" fu la risposta di Fourier. In quello stesso
istante, Champollion decise che egli sarebbe riuscito a capire quei segni, che nessuno
sapeva leggere. Infatti egli diventò un grande esperto di lingue e si dedicò allo studio dei
geroglifici. Quando Fourier pubblicò una narrazione illustrata della spedizione napoleonica
in Egitto, il giovane Champollion si mise a studiarla vivamente. Agli occhi degli europei
quelle immagini esotiche rivelavano una civiltà totalmente estranea, un mondo di
monumenti torreggianti e di nomi dal suono magico, Luxor, ecc.
Ogni illustrazione era un'enigma che il passato poneva al presente. Tra le altre c'era
un'immagine di un qualcosa chiamato "stele di Rosetta". L'Egitto divenne la terra dei sogni
di Champollion. Ma fu solo nel 1828, ventisette anni dopo la sua visita decisiva a casa di
Fourier, che riuscì ad approdare per la prima volta in Egitto.
Come compagni di viaggio, Champollion noleggiò al Cairo dei battelli e iniziò una lenta
inversione controcorrente risalendo il Nilo. Il viaggio durò molte settimane e Champollion
annotava ogni particolare con estrema precisione. Champollion, da grande, era già riuscito
a decifrare alcuni geroglifici. Si trattava di una parola il cui significato era "ventagli sacri".
Ora, Champollion compiva un pellegrinaggio verso lo scenario di quegli antichi misteri che
egli era stato il primo a capire.
Champollion
annota:
"La sera del 16 siamo finalmente arrivati a Tebe. Eravamo solo a un'ora di viaggio dal
tempio. Potevamo resistere alla tentazione di proseguire? Lo chiedo al più indifferente di
voi mortali. Abbiamo deciso di cenare e di ripartire immediatamente. Abbiamo attraversato
la zona da soli senza aiuti. Pensando che i templi fossero in linea retta dal nostro
drappello, abbiamo camminato per un'ora e mezza senza trovare niente. Alla fine abbiamo
incontrato un uomo che ci ha indicato la direzione giusta.
E poi ha deciso di unirsi a noi, per grazia di Dio. Finalmente uno dei templi ci è apparso
davanti. Non tenterò neanche di descrivere le sensazioni che il portico e, soprattutto, il
colonnato hanno suscitato in noi. Siamo rimasti lì due ore in estasi, correndo da uno
all'altro di quegli enormi locali e cercando di leggere le iscrizioni esterne, alla luce della
Luna".
Fu certo in preda ad una grande emozione che Champollion entrò nei posti più segreti del
tempio e posò gli occhi su quelle parole che avevano atteso pazientemente per mezzo
milione di notti qualcuno che le decifrasse. Al fratello, Champollion scrisse per
comunicargli la sua gioia nell'aver constatato che era vicino a leggere le iscrizioni su
quelle pareti. Dopo aver seguito il corso del Nilo fino alla seconda cascata, disse: "Posso
affermare con orgoglio che nella nostra lettera sull'alfabeto dei geroglifici non c'è niente da
modificare. Il nostro alfabeto è giusto, si può applicare con gli stessi risultati positivi, prima
di tutto ai commenti egiziani dell'epoca romana e anche, fatto questo più interessante, alle
iscrizioni di tutti i templi, i palazzi e le tombe dell'epoca faraonica".
Champollion era sopraffatto dalla grandiosità che lo circondava. In Europa siamo solo dei
nani, nessuna nazione, antica o moderna, ha mai concepito l'arte e l'architettura in uno
stile sublime, meraviglioso ed imponente come quello degli antichi egizi. La costruzione
del grande tempio di Kasna, nell'alto Egitto, continuò ininterrottamente per un periodo di
oltre 2000 anni fino alla dinastia dei Tolomei. Fu in quel posto che Champollion scrisse:
"La magnificenza faraonica mi è apparsa in tutta la sua grandezza. Quello che ho visto
fino ad oggi mi sembra piccolo e misero se paragonato alle creazioni colossali che mi
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circondano".
Dovunque in Egitto, Champollion si rese conto che era in grado di leggere le scritture sui
muri e sulle colonne e che la sua decifrazione di qualche anno prima era esatta. Ma come
è arrivato ad essa? Avevano tentato in molti di decifrare i geroglifici ed avevano fallito. Un
gruppo di studiosi riteneva che si trattasse di immagini in codice, fatte soprattutto di uccelli
in particolar modo. C'erano altri che avevano dedotto dai geroglifici che gli Egiziani erano
dei colonizzatori venuti dalla Cina. C'era anche un tale che sosteneva di avere capito il
significato della stele di Rosetta dopo una semplice occhiata, disse che la rapidità della
sua decifrazione gli aveva consentito di evitare gli errori sistematici che immancabilmente
nascono da una riflessione troppo prolungata. Come accade, oggi, nella ricerca di
intelligenze extraterrestri le incontrollate congetture di certi dilettanti finiscono per
allontanare molti veri studiosi dal campo delle ricerche.
Ma Champollion non si fece impressionare, non si fece neanche distrarre dalla teoria dei
geroglifici come metafore illustrate. Seguendo le intuizioni di un brillante fisico inglese,
Thomas Young procedette con questo metodo. L'originale della stele di Rosetta fu
scoperto per caso nel 1799 da un soldato francese che lavorava alle fortificazioni di Rashi,
una città a sud-est del Nilo. La stele faceva parte di un antico tempio che era stato
distrutto. Nella stele si vede chiaramente uno stesso identico testo in tre lingue diverse. In
alto ci sono antichi geroglifici egizi; in mezzo, una scrittura geroglifica detta demotico e in
basso il testo greco.
Champollion ovviamente, sapeva leggere il greco antico, era un ottimo linguista, così
scoprì che le iscrizioni su questa pietra erano state incise per confermare l'incoronazione
di Tolomeo V nella primavera dell'anno 196 a.C. Il testo greco contiene molti riferimenti a
Tolomeo. Più o meno nella stessa posizione, nel testo in geroglifici, si vedono dei caratteri
racchiusi in ovali. E Champollion pensò che se significavano Tolomeo, allora i simboli
geroglifici difficilmente erano ideogrammi o metafore, ma più probabilmente si trattava di
lettere o quantomeno di sillabe. Inoltre Champollion contò il numero di parole greche e il
numero di geroglifici in quelli che riteneva, testi equivalenti e scoprì che il numero dei
simboli geroglifici era molto maggiore del numero delle parole greche. Fu un ulteriore
conferma che i geroglifici sono soprattutto lettere e sillabe. Ma a quale geroglifico
corrispondeva ciascuna lettera?
Per fortuna Champollion aveva a disposizione una specie di seconda stele di Rosetta. Un
obelisco trovato negli scavi del tempio di Pira che recava incisa un iscrizione in geroglifici
che corrispondeva a un altro nome greco, cioè Cleopatra. Mettendo a confronto i due
geroglifici recanti l'uno il nome di Tolomeo e l'altro il nome di Cleopatra si scopre che ci
sono alcuni geroglifici uguali, per esempio un quadrato che significa la lettera "t", il
geroglifico rassomigliante a un leone è la lettera "l", il geroglifico rassomigliante a un
capestro è la lettera "o", il geroglifico rassomigliante a un'aquila è la lettera "a", e
procedendo così Champollion riuscì ad abbinare ogni lettera a un geroglifico. Da notare
che per la lettera "t" ci sono due simboli diversi, ma anche in inglese, per esempio, la
lettera "f" si scrive "f" o "ph".
Champollion scoprì che i geroglifici sono, sostanzialmente, delle semplici cifre sostitutive.
Ma nel testo c'era tanta altra roba. E leggendo tutta l'iscrizione abbiamo: "Tolomeo che
vivrà in eterno molto amato dal dio Ta". E alla fine del nome Cleopatra c'è un
abbreviazione che vuol dire "figlia di Iside". Ne risulta che gli oppositori di Champollion non
avevano torto del tutto, alcuni dei geroglifici, ad esempio il simbolo "ank" che significa vita,
sono realmente ideogrammi o crittografie. Ma il successo di Champollion rimane, i
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geroglifici sono essenzialmente lettere e sillabe.
Vista da oggi, sembra una scoperta facile, ma ci sono volute centinaia di anni affinché
qualcuno ci arrivasse. Per Champollion dovette essere una grande felicità aprire questo
canale di comunicazione, a senso unico, con un'altra civiltà. Consentire a una cultura, che
era rimasta muta per millenni, di parlarci della sua storia.
Anche noi oggi siamo alla ricerca di messaggi da parte di qualche civiltà antiche e
sconosciute. Qualche civiltà che ci viene tenuta nascosta, non dal tempo, ma dallo spazio.
Oggi siamo alla ricerca di messaggi provenienti dalle stelle, finora non abbiamo trovato
niente, ma siamo appena all'inizio.
Ma questi extraterrestri avranno una biologia diversa dalla nostra e diverse saranno la
cultura e la lingua. Come faremo a capire i loro messaggi? Esiste una stele di Rosetta
cosmica? Io credo di si. Tutte le possibili civiltà tecnologiche del cosmo, per quanto
diverse possano essere, devono avere in comune almeno una lingua, la lingua che si
chiama scienza. Le leggi della natura sono le stesse dovunque. Tutti gli elementi chimici
hanno delle caratteristiche uniche nel proprio spettro che sono identiche qui sulla Terra
come su qualunque galassia.
Gli spettri non ci indicano solo che in tutto l'universo esistono gli stessi elementi chimici,
ma anche le leggi della meccanica quantistica governano gli atomi, dovunque. Gli esseri
nati e cresciuti su qualunque mondo devono avere in comune le stesse leggi di natura.
Galassie, lontane miliardi di anni luce, si sviluppano in forma a spirale proprio come la
nostra Via Lattea perché le forze gravitazionali che lavorano sono le stesse. Questo vale
anche per i pianeti. Su Giove ci sono sistemi di tempeste a spirale esattamente come
avviene sulla Terra.
Gli esseri intelligenti di qualunque mondo devono, prima o poi, capire le leggi della natura.
Un giorno, forse prossimo, potrebbe arrivare sul nostro piccolo mondo un messaggio dalle
profondità dello spazio, se vorremo essere in grado di capire dovremo capire prima la
scienza.
Sugli altri pianeti del nostro Sistema Solare sembra ormai accertato che non esistano
civiltà intelligenti e progredite. Infatti, se fossero arretrate rispetto a noi, anche di poco,
diecimila anni diciamo, non potrebbero disporre di tecnologia avanzata. E se fossero,
anche di poco, avanti a noi che stiamo già esplorando il Sistema Solare, sarebbero già
venute sulla Terra.
Per prendere contatto con altre civiltà, la nostra tecnologia deve farsi sentire non
solamente attraverso distanze interplanetarie, ma attraverso distanze interstellari. L'ideale
sarebbe un metodo poco costoso, in modo da inviare e ricevere a basso costo una grande
quantità di informazioni. Dovrebbe essere rapido per rendere possibile un dialogo
interstellare, dovrebbe essere semplice in modo da poter essere capito da qualunque
civiltà tecnica a qualunque grado di sviluppo.
Un metodo simile esiste e si chiama radioastronomia. Il più grande radiotelescopio della
Terra si trova ad Arecibo, è situato in una valle isolata dell'isola di Portorico. Invia e riceve
segnali radio, è talmente grande e potente che potrebbe comunicare con un
radiotelescopio uguale distante fino a 15.000 anni luce, cioè metà della distanza tra di noi
e il centro della Via Lattea. L'osservatorio di Arecibo è stato impiegato, sia pure
saltuariamente, per la ricerca nello spazio di segnali da altri civiltà e, solo una volta, per
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inviare un messaggio a un ammasso stellare molto lontano, M13.
Ma ci sarà poi qualcuno nello spazio col quale parlare? Con quattrocento miliardi di soli
soltanto nella Via Lattea, è mai possibile che il nostro Sole sia l'unico ad avere un pianeta
abitato? Molti sorgenti radio del cosmo non hanno niente a che fare con la vita intelligente.
Perciò, come faremo a sapere che quello che riceviamo è un messaggio?
La civiltà che lo trasmettesse potrebbe renderci il problema molto facile, se volesse.
Immaginiamo di essere nel pieno di una ricerca sistematica e di radioosservazioni di tipo
convenzionale e supponiamo che ogni giorno captiamo un segnale molto forte che va
aumentando. Non un normale sibilo di fondo, ma una serie metodica di impulsi ben precisi.
Per esempio 1, 2, 3, 5, 7, 11, 13 un segnale composto di numeri primi, divisibili solo per
uno e per se stessi. Non esistono fenomeni naturali astrofisici che generano numeri primi,
quindi dovremo concludere che qualcuno, appassionato di matematica elementare, ci stia
dando il buongiorno.
Sarebbe solo il primo espediente per attirare la nostra attenzione, il messaggio vero sarà
più misterioso e più complicato. Potremmo essere costretti a lavorare parecchio per
decifrarlo. Ma anche il segnale pilota da solo avrebbe già un grande significato. Vorrebbe
dire che qualcuno ha imparato che l'autodistruzione non è inevitabile e anche noi terrestri
potremmo avere un futuro. Pensate al momento storico della ricezione sui grandi
radiotelescopi della Terra di una civiltà extraterrestre molto più progredita di noi. Forse, ci
renderebbe partecipe del sapere di milioni di mondi abitati.
La ricezione di un messaggio interstellare costituirebbe uno degli avvenimenti più
importanti nella storia dell'umanità e segnerebbe l'inizio della sprovincializzazione del
nostro pianeta. Forse una seria e sistematica radioricerca di civiltà extraterrestri comincerà
presto.
Alcune fasi preliminari sono già avviate sia negli Stati Uniti che nell'Unione Sovietica. Il
costo è relativamente modesto, un programma decennale di ricerca costerebbe una cifra
inferiore alle somme di bilancio per l'armamento di una piccola nazione in un solo anno. La
nostra tecnologia è pienamente all'altezza di questa sfida grandiosa. Ma nessuna nazione
sulla Terra ha mai approvato un programma di ricerche sistematiche.
Ma o che le civltà galattiche progredite siano poche o che siano milioni, non avrebbero già
dovuto intraprendere, almeno alcune, il viaggio verso la Terra? Da un lato, abbiamo visto
che anche se una piccola frazione delle civiltà tecnologiche avesse imparato a convivere
col proprio potenziale capace di autodistruzione, nella galassia dovrebbe esistere un
numero enorme di queste civiltà. Da un altro lato, malgrado le testimonianze sugli UFO e
su antichi astronauti, non esistono prove valide che la Terra sia stata visitata nè ora e nè in
passato.
Ma in questo non c'è una contraddizione? Se la civiltà più vicina a noi è, diciamo, a
duecento anni luce, occorrerebbero duecento anni per venire da lì a qui alla velocità della
luce. Ma anche viaggiando a una velocità mille volte inferiore, questi esseri di una civiltà
vicina, sarebbero potuti venire durante tutta la permanenza dell'uomo sulla Terra. Allora
come mai non sono qui? Le risposte possibili sono tante e una è che, forse, noi siamo i
primi. Deve pure esserci nella storia della galassia una civiltà tecnologica che emerge per
prima oppure, può darsi, che tutte le civiltà tecnologiche si siano autodistrutte. Ma questo
appare molto improbabile o può darsi che i problemi dei voli interstellari siano tali che noi
non riusciamo a capirli. Oppure, può darsi che loro siano qui, ma si tengono nascosti per
qualche motivo etico di non interferenza con un'altra civiltà allo stato nascente.
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Ma c'è anche un'altra spiegazione che è compatibile con tutte le cose che sappiamo e cioè
che il cosmo è veramente immenso. Ammesso che ci sia una civiltà interstellare distante
duecento anni luce in grado di esplorare lo spazio, perché dovrebbe venire da noi? Non
avrebbero motivo di pensare che la Terra è particolarmente interessante, non esistono
segni di tecnologie, neanche le trasmissioni radio che abbiano avuto il tempo di viaggiare
per duecento anni luce. Dal loro punto di vista, tutti i sistemi planetari vicini possono
presentare lo stesso interesse per un'esplorazione.
Ma anche le civiltà più vicine a noi potrebbero impiegare milioni di anni vagando tra le
stelle senza mai inciampare nel nostro sistema solare. Invece di conoscere civiltà assai
progredite, conoscerebbero molti mondi alcuni abitati e altri deserti. Forse, si
comunicherebbero le scoperte creando un immenso deposito della conoscenza di
innumerevoli mondi. Potrebbero redigere un'enciclopedia galattica.
Noi abbiamo sempre osservato le stelle e ci siamo sempre chiesti se esistono altri esseri
che pensano e si pongono degli interrogativi.
La ricerca di intelligenze extraterrestri è, nel suo significato più profondo, la ricerca di
quello che siamo noi stessi.
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I viaggi interstellari
Aristarco si era trastullato con l'idea, molto audace, che le stelle fossero dei soli molto
distanti, quindi se una stella fosse stata vicina come il Sole sarebbe dovuta apparire anche
grande e lucente come il Sole.
Infatti tutti sappiamo che un oggetto più è lontano più ci appare piccolo. Questa inversione
di proporzioni tra grandezza apparente e distanza è la base della prospettiva in arte e in
fotografia. Quindi ne consegue che più siamo lontano dal Sole e più esso ci appare piccolo
e debole. Allora quanto dovrebbe essere lontano il Sole per apparirci piccolo e debole
come una stella, o viceversa quanto dovrebbe essere piccolo, lì dove sta, per assumere
l'aspetto di una stella?
Il primo esperimento per rispondere a questa domanda fu svolto nel 1600 dall'olandese
Christian Huygens. Huygens praticò una serie di forellini in un disco di ottone e lo osservò
contro il Sole. Poi, cercò quale dei forellini avesse la stessa lucentezza della stella Sirio,
che egli aveva osservato la sera precedente.
Stabilì che il forellino che corrispondeva era uno solo equivalente a 28 millesimi della
grandezza apparente del Sole. Quindi Sirio, disse Huygens, deve essere 28.000 volte più
lontana del Sole dalla Terra, il che equivale a circa mezzo anno luce. Non è facile
ricordarsi la lucentezza di una stella dopo ore che l'avete osservata, ma Huygens se la
ricordò molto bene. Infatti, se avesse saputo che Sirio è intrinsicamente più lucente del
Sole, col suo sistema avrebbe avuto la risposta giusta. La distanza esatta di Sirio dalla
Terra è di 8,8 anni luce.
Nel periodo tra Aristarco e Huygens l'uomo aveva già trovato la risposta alla domanda che
mi aveva tanto affascinato quando ero ragazzo a Brooklyn, la domanda: cosa sono le
stelle? La risposta è che le stelle sono dei soli molto potenti, distanti anni luce, immersi
nello spazio interstellare. E intorno a quei soli ci saranno dei pianeti? E su quei pianeti, ci
saranno degli esseri che si pongono le nostre stesse domande?
Mah. Consideriamo una stella e accanto ad essa un pianeta molto difficile a vedersi a
causa della forte luminosità (della stella). Normalmente sarebbe molto difficile riuscire a
vedere il pianeta perché la forte luce della stella lo fa scomparire. Però se riusciamo a
mettere un corpo opaco tra noi e la stella, in modo da creare un eclisse artificiale, allora il
pianeta diventa visibile. Questo è il sistema per vedere i pianeti che sono molto vicini a
una stella.
È un metodo che verrà applicato alle sonde spaziali che, dotate di un disco, esploreranno
il cielo per consentire a un telescopio di vedere se ci sono pianeti. Questo è uno dei
metodi. Si prevede che, fra qualche anno, ci saranno delle sonde spaziali in grado di
compiere missioni del genere. C'è anche un altro metodo che è già stato sperimentato
dalla Terra.
Immaginiamo che ci sia una stella vicino a noi, visibile per la sua luminosità, accanto essa
ha un pianeta, la cui luce riflessa è così debole che non si riesce a vedere. E immaginiamo
che il pianeta e la sua stella si girino intorno a vicenda. Il metodo consiste nel vedere se il
moto della stella è perturbato, infatti se è irregolare, allora siginifica che c'è un pianeta.
Ecco, tutti e due i metodi vengono usati.
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Le stelle più vicine, quelle che si vedono anche a occhio nudo, sono quelle che vengono
chiamate i "vicini del Sole", è il termine usato dagli astronomi. Si tratta di una zona molto
limitata della Via Lattea. La Via Lattea è quella striscia luminosa che si vede attraverso il
cielo nelle notti serene. Si tratta di cento miliardi di stelle tutte visibili insieme, lateralmente.
Se potessimo osservare la Via Lattea dall'alto, dove sarebbero il Sole e le stelle più vicine
a noi? Al centro, dove sembrano esserci i corpi più importanti o quantomeno più luminosi?
No. Noi ci troviamo più o meno nella periferia della Galassia, non siamo in un posto
importante. Il fatto che noi abitiamo nella periferia della Galassia fu scoperto verso la fine
della prima guerra mondiale da un certo Harlow Shapley, mentre stabiliva le coordinate di
certi ammassi di stelle.
Ognuno degli ammassi stellari è composto da diecimila stelle circa. Si chiamano ammassi
globulari e, come si può vedere, sono disposti a cerchio intorno al nucleo centrale della
Galassia. Un tempo si pensava che al centro della Galassia ci fosse il Sole, attribuendo
alla nostra posizione un posto importante. Ma noi viviamo nella periferia come gli ammassi
globulari. In seguito, si scoprì che questa non è la sola galassia esistente. Noi facciamo
parte di questa Galassia, ma ci sono tante altre galassie. Ci sono molti tipi di galassie
diversi tra loro. Esistono cento miliardi di altre galassie, ognuna delle quali è formata da
qualcosa come cento miliardi di stelle. Quindi, pensate a quante stelle e pianeti e forme di
vita possono esserci in questo universo meraviglioso e immenso.
L'uomo da quando esiste ha sempre cercato di scoprire che posto occupa nell'universo:
dove siamo? Chi siamo? Abbiamo scoperto di vivere su un pianeta insignificante, attorno a
un sole sperduto in una sperduta galassia in un angolino dell'universo. Ma possiamo dare
noi un significato al nostro mondo, col coraggio dei nostri interrogativi e con la profondità
delle risposte che diamo ad essi.
L'esplorazione fa parte della nostra natura, iniziammo da nomadi e siamo tuttora dei
nomadi. Stiamo vagando nell'immenso mare dello spazio e del tempo. In questo mare gli
eventi che plasmano il futuro danno vita a sè stessi. Trasportati dal nostro pianeta, noi
giriamo intorno al Sole. Da quando esiste, la Terra ha compiuto più di quattro miliardi di giri
intorno alla sua stella, a sua volta il Sole gira attorno al nucleo della Via Lattea, la nostra
Galassia.
Da sempre noi siamo viaggiatori nello spazio e nel tempo. Ma intrappolati come siamo
sulla Terra, possiamo dire ben poco su dove siamo diretti nel tempo e nello spazio e a che
velocità. Una manciata di sabbia può contenere 10.000 granelli, più del numero totale
delle stelle che riusciamo a vedere a occhio nudo in una notte serena, ma il numero totale
delle stelle che riusciamo a vedere non è che una minima frazione del numero di stelle
esistenti; quello che vediamo di notte non è che un'idea molto pallida di esso, che ci viene
data dalle stelle più vicine e dalle stelle più lontane più brillanti, oltre le quali il nostro
occhio non va. Ma il cosmo è ricco oltre ogni misura concepibile dall'uomo. Il numero
totale di stelle nell'universo è superiore a quello di tutti i granelli di sabbia di tutte le
spiagge della Terra messe insieme.
Nel passato prima di scoprire che le stelle sono dei soli molto lontani, ci sembrava che
esse formassero delle figure. La costellazione che oggi chiamiamo Orsa Maggiore ha
avuto molti altri nomi. Ogni cultura antica e moderna ha posto tra le stelle i suoi feticci e i
suoi problemi, dal Burocrate Celeste dei cinesi al Carro dei tedeschi. Ma le popolazioni
molto antiche vedevano costellazioni diverse dalle attuali, perché le stelle sono in continuo
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movimento. Se mettiamo in un computer le posizioni e i movimenti nello spazio delle stelle
più vicine possiamo risalire nel tempo per vedere quali figure si formano. Ogni
costellazione è come un singolo fotogramma di un film cosmico, ma data la lentezza del
movimento delle stelle relativamente alla nostra breve vita, non possiamo accorgerci di
questo movimento. Un milione di anni fa l'Orsa Maggiore non esisteva. I nostri antenati
quando guardavano le stelle dell'emisfero Nord, vedevano altre figure su nel cielo.
Possiamo, anche considerare una costellazione, per esempio quella del Leone, e
proiettarla nel futuro per vedere quale figura sarà formata dalle sue stelle. Fra un milione
di anni quella del Leone potrebbe essere ribattezzata la costellazione del Radiotelescopio,
anche se ho il sospetto che i radiotelescopi saranno superati. Fra alcuni milioni di anni, le
immagini saranno molto diverse.
Nella costellazione del cacciatore Orione le cose cambiano non solo perché le stelle si
spostano, ma anche perché subiscono una loro evoluzione. Molte delle stelle di Orione
sono calde, giovani e di vita breve. Nascono, vivono e muoiono nel breve periodo di
qualche milione di anni. Se proiettiamo Orione nel futuro, vediamo decine di stelle nascere
e morire in modo esplosivo, lampeggiando. Se ci inoltriamo nello spazio vediamo che,
man mano, gli schemi formati dalle stelle cambiano. Le costellazioni a due dimensioni
sono solo l'aspetto apparente di stelle distribuite su tre dimensioni.
Un viaggiatore nello spazio potrebbe realmente vedere le costellazioni cambiare forma?
Per vederle, dovrebbe viaggiare con una distanza confrontabile con quella per osservare
dalla costellazione. Gli abitanti dei pianeti che girano intorno alle altre stelle vedrebbero
delle costellazioni diverse dalle nostre perché il loro punto di osservazione è diverso dal
nostro.
Vicino alla costellazione di Perseo c'è quella di Andromeda. Andromeda, nella mitologia
greca, era una vergine che fu salvata da Perseo da un mostro marino. Consideriamo la
stella beta Andromedae, la seconda della costellazione per lucentezza, a 75 anni luce
dalla Terra. La luce che ci arriva ora dalla stella impiega 75 anni reali per attraversare lo
spazio interstellare e arrivare alla Terra. Nel caso improbabile che beta Andromedae sia
esplosa una settimana fa estinguendosi, noi non sapremmo niente per altri 75 anni.
Come si vede, lo spazio e il tempo sono strettamente intrecciati. Non possiamo guardare
fuori nello spazio senza guardare indietro nel tempo. La luce va ad una velocità altissima,
ma lo spazio è incommensurabile e tra le stelle ci sono distanze enormi. In realtà le
distanze di cui abbiamo parlato finora sono molto piccole in relazione ai normali standard
astronomici. Infatti, la distanza dalla Terra al centro della Galassia della Via Lattea è di
30.000 anni luce. Dalla nostra Galassia alla più vicina galassia a spirale, come è la nostra,
che si chiama M31 e che si trova dietro la costellazione di Andromeda, è di due milioni di
anni luce. Quando la luce che vediamo oggi di M31 partì per il suo viaggio verso la Terra,
gli esseri umani non esistevano. In astronomia ci sono distanze molto più grandi. La
distanza dalla Terra alle più lontane delle quasar è di 8 o 10 miliardi di anni luce. I più
veloci veicoli spaziali mai lanciati dalla specie umana, sono le sonde automatiche Voyager.
La loro velocità è talmente alta che è solo 10.000 volte più lenta della velocità della luce.
Esse impiegherebbero 40.000 anni reali per arrivare fino alla stella più vicina a noi.
Ma esiste un modo che ci consente di arrivare in un tempo più breve alle stelle?
Potremmo mai avvicinarci alla velocità della luce? Potremmo anche superarla? In realtà
c'è un qualcosa di molto strano nella velocità della luce, un qualcosa che ci fornisce la
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chiave per capire il tempo e lo spazio.
La storia di come fu scoperta questa chiave ci porta in Italia e precisamente in Toscana.
Se avessimo percorso le strade toscane nell'estate del 1895, avremmo potuto incontrare
uno studente liceale tedesco di sedici anni che aveva lasciato la scuola. Il suo professore
gli aveva detto che non avrebbe mai concluso niente, che la sua condotta era un danno
per la disciplina della classe e che, perciò, doveva andarsene. Così il ragazzo venne in
Toscana dove passava il tempo per le strade e lasciava libera la mente di indagare nelle
materie più disparate. Un giorno cominciò a riflettere sulla luce e sulla velocità a cui
viaggia. Normalmente noi calcoliamo la velocità di oggetti in movimento rapportandolo a
qualche altra cosa.
Per esempio, io mi muovo a 10 chilometri all'ora relativamente al suolo. Ma il suolo non è
fermo, la Terra gira su sè stessa a più di 1.600 chilometri all'ora e inoltre si muove su di
un'orbita intorno al Sole e il Sole a sua volta si muove tra le stelle che viaggiano anch'esse
e così via. Era difficile per il ragazzo immaginare un qualche riferimento assoluto per
calcolare tutti questi moti relativi. Egli sapeva che le onde sonore sono vibrazioni dell'aria
e che la loro velocità si può calcolare in rapporto all'aria stessa. Ma quando la luce viaggia
negli spazi, dove c'è assenza d'aria, le onde di luce si muovono in rapporto a
qualcos'altro? E, se è così, egli si disse, in rapporto a cosa si muovono?
Quel ragazzo era Albert Einstein e le sue elucubrazioni cambiarono il mondo. Era rimasto
affascinato dal libro popolare di scienze naturali di Berstein, pubblicato nel 1869. Il libro,
proprio alla prima pagina, descrive l'incredibile velocità dell'elettricità attraverso i fili e della
luce attraverso lo spazio. E fu proprio in Toscana che Einstein si chiese, forse per la prima
volta, come sarebbe il mondo visto viaggiando alla velocità della luce. Se uno viaggiasse
su un'onda di luce non se ne renderebbe conto assolutamente. Alla velocità della luce
accadono dei fatti molto strani. Più Einstein rifletteva su questi problemi, più complicati
essi diventavano. L'ipotesi di viaggiare alla velocità della luce creava un paradosso dopo
l'altro. Certe teorie erano state accettate fino allora come assolute, senza un sufficiente
approfondimento.
Una di queste teorie riguardava la luce proveniente da un oggetto in movimento. Le
immagini, grazie alle quali vediamo il mondo, sono fatte di luce e sono trasportate alla
velocità della luce, 300.000 chilometri al secondo. Si potrebbe quindi pensare che la mia
immagine potrebbe precedermi alla velocità della luce più la velocità della bicicletta
(supponendo che vada in bicicletta).
Se io mi muovo verso di voi su una bicicletta più velocemente di un calesse trainato da un
cavallo, la mia immagine dovrebbe raggiungervi con un anticipo pari alla differenza delle
due velocità, cioè io dovrei arrivare prima. Ma nella realtà voi non noterete alcun scarto di
tempo. Se, per esempio, stessimo per scontrarci, voi vedreste accadere tutto nello stesso
momento.
Ma cosa vedreste se fosse giusto sommare le velocità? Poiché io vengo verso di voi, voi
sommereste la mia velocità a quella della luce, quindi, la mia immagine dovrebbe
raggiungervi prima dell'immagine del cavallo e del calesse. Supponiamo che io venga
verso di voi a velocità normale, a un certo punto io mi accorgerei che sto per scontrarmi e
reagirei di conseguenza.
Ma voi mi vedreste sbandare senza alcuna causa apparente. Il calesse, invece, non viene
verso di voi, quindi la sua immagine vi arriva solo alla velocità della luce. È mai possibile
che a me sembra di aver evitato uno scontro, mentre per voi non esistevano neanche le
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condizioni?
Neanche gli scienziati nei loro accurati esperimenti di laboratorio hanno mai osservato un
fenomeno del genere. Se vogliamo capire il mondo, se vogliamo evitare questi paradossi
della logica quando viaggiamo alle alte velocità, allora dobbiamo obbedire ad alcune
regole.
Einstein chiamò queste regole "Teoria della Relatività Speciale". La luce proveniente da
oggetti in movimento viaggia sempre alla stessa velocità, sia che l'oggetto sia fermo o in
movimento. Non aggiungerai la tua velocità alla velocità della luce. Inoltre nessuno
oggetto può andare alla stessa velocità o superiore della luce. In fisica, nessuna legge
impedisce di avvicinarsi anche molto alla velocità della luce, fino al 99,9 per cento di essa
va tutto bene, ma per quanto uno possa tentare o fare non riuscerà mai a scavalcare
questo valore. Perché il mondo abbia una coerenza logica deve per forza esserci un limite
alla velocità cosmica. Perché la velocità della luce non si può superare come quella del
suono?
La risposta non è solo che la luce va a una velocità superiore un milione di volte a quella
del suono. Einstein scoprì il suo schema assoluto per il mondo. La luce si muove a quella
velocità indipendentemente dalla velocità della sua fonte, la velocità della luce è costante
relativamente a tutto il resto. Niente può mai raggiungere la luce.
La Toscana non è solo il luogo dove Einstein passò molto tempo a riflettere, ma è la patria
anche di un altro genio che visse 400 anni fa: Leonardo da Vinci. Einstein aveva un gran
rispetto di Leonardo. Oltre alle sue straordinarie e molteplici capacità in architettura,
pittura, scultura, storia naturale, anatomia, geologia, ingegneria civile e militare, Leonardo
aveva una passione, voleva costruire una macchina che potesse volare. Disegnò vari
schizzi di una macchina del genere e ne fece dei modelli in miniatura e ne costruì dei
prototipi a grandezza naturale. Ma, nessuno di essi funzionò. E la ragione principale è che
a quei tempi non esisteva la tecnologia adatta. Leonardo rimase molto deluso per
l'impossibilità di realizzare i suoi progetti. Ma questo avvenne non per colpa sua, lui era
troppo in anticipo rispetto al suo secolo.
Qualcosa di simile accadde nel 1939, quando un gruppo di tecnici, autodefinitosi Società
Interplanetaria Britannica decise di progettare una nave spaziale per trasportare le
persone sulla Luna. Non aveva assolutamente niente in comune col progetto che, alcuni
anni dopo, doveva effettivamente portare l'astronave Apollo sulla Luna. Ma quell'iniziativa
ebbe, comunque, il merito di suggerire che arrivare sulla Luna era prima o poi
tecnicamente possibile.
Oggi noi abbiamo alcuni progetti preliminari di navi spaziali che dovranno portare l'uomo
fino alle stelle. Verranno montate nello spazio in un'orbita terrestre e da lì esse partiranno
verso i loro grandi viaggi interstellari. Uno di questi progetti si chiama Orione. Orione
utilizza armi nucleari, cioè l'esplosione di bombe all'idrogeno contro una lastra inerte. Ogni
esplosione deve provocare una spinta enorme. Il progetto Orione appare di estrema
praticità e negli Stati Uniti era in fase di studio avanzato finchè non venne firmato il trattato
internazionale che vieta ogni forma di esplosione nucleare nello spazio. Personalmente,
considero l'astronave Orione come il miglior modo per usar le armi nucleari.
Il progetto Dedalus è un'iniziativa della Società Interplanetaria Britannica. Esso presume
l'impiego di un reattore nucleare a fusione, che è molto più sicuro ed efficiente degli
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impianti a fissione nucleare oggi esistenti. Non abbiamo ancora reattori a fusione, ma in un
futuro molto prossimo li avremo. Le astronavi Orione e Dedalo potrebbero viaggiare al 10
per cento della velocità della luce. Quindi, un viaggio fino ad Alpha Centauri, distante 4
anni luce, durerebbe 45 anni, meno della vita umana. Queste astronavi non viaggerebbero
abbastanza vicino alla velocità della luce, per dar importanza al fenomeno della
dilatazione del tempo previsto dalla Teoria della Relatività Speciale.
È improbabile che astronavi del genere possano essere costruite per la metà del prossimo
secolo, tuttavia potremmo costruire delle astronavi del tipo Orione anche ora. Per i viaggi
oltre le stelle più vicine, dovremmo potenziarle e forse potrebbero diventare le astronavi di
molte generazioni, considerato che quelli che arriverebbero alle stelle più lontane
sarebbero i pronipoti di quelli partiti dalla Terra alcuni secoli prima. Oppure bisognerebbe
scoprire un sistema di ibernazione umana assolutamente sicuro, in modo da ibernare i
viaggiatori spaziali per poi chiamarli alla vita una volta che fossero arrivati a destinazione
secoli dopo.
Ma i viaggi interstellari ad alta velocità, prossimi alla velocità della luce, sono molto più
difficili. Non è un obiettivo raggiungibile in un centinaio di anni, ma forse in un migliaio,
magari 10.000. Tuttavia anch'essi sono possibili. È stato progettato una specie di statoreattore interstellare che raccoglie gli atomi di idrogeno diffusi nello spazio interstellare. Li
convoglia accelerandoli e li espelle dal retro. Ma nello spazio profondo c'è un solo atomo
per ogni 10 centimetri cubici di spazio e lo stato-reattore per poter funzionare deve avere
un imbuto frontale largo centinaia di chilometri. Quando l'astronave raggiunge velocità
relativistiche, gli atomi di idrogeno si mettono in movimento a una velocità vicino a quella
della luce rispetto all'astronave stessa. E se non sono state prese le opportune
precauzioni, i viaggiatori verrano arrostiti da questi raggi cosmici prodotti. È stata proposta
una soluzione, l'impiego di un laser per strappare gli elettroni dagli atomi e caricarli
elettricamente, quando sono ancora a una certa distanza e poi, servendosi di un campo
magnetico di grandissima potenza, deviare questi atomi carichi nell'imbuto frontale
allontanandoli dal corpo dell'astronave. Si tratta di un'ingegneria di dimensioni che non
hanno precedenti sulla Terra. Stiamo parlando di motori grandi come tutto il mondo.
Supponiamo che l'astronave sia progettata per accelerazioni di 1g, quindi non subiremo
alcun disturbo. Ci avviciniamo sempre di più alla velocità della luce fino a metà del nostro
percorso. Arrivata qui, l'astronave fa un dietro front e continua accelerando di 1g fino a
destinazione. Per la maggior parte del percorso, viaggeremo molto vicino alla velocità
della luce e il tempo rallenterebbe enormemente. Ma di quanto? La stella di Barnard, per
esempio, potrebbe essere raggiunta in 8 anni tempo di bordo. Il centro della Galassia della
Via Lattea può essere raggiunto in 21 anni, la galassia di Andromeda in 28 anni circa. È
ovvio che le persone rimaste sulla Terra vedrebbero le cose ben diverse.
Dopo i 21 anni per arrivare al centro della Galassia, sulla Terra ci sarebbero solo i
discendenti delle persone che abbiamo lasciato alla partenza. In linea di principio, un tale
viaggio aumentando la velocità verso quella della luce, potrebbe consentirci di
circumnavigare l'universo in soli 56 anni, tempo di bordo. Ci inoltreremo per decine di
miliardi di anni nel futuro più remoto, mentre la Terra sarebbe già cenere e il Sole spento. I
voli spaziali relativistici rendono l'universo accessibile alle civiltà avanzate e progredite, ma
soltanto per coloro che viaggeranno non per quelli che restano a casa.
Questi progetti sono, molto probabilmente, più lontani delle vere astronavi interstellari del
futuro di quanto i grandi modelli di Leonardo lo fossero dagli aerei supersonici del
presente. Ma se noi riusciremo a non distruggerci, io sono convinto che un giorno potremo
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arrivare alle stelle. I viaggi nello spazio e quelli nel tempo sono collegati tra loro, viaggiare
velocemente nello spazio equivale a viaggiare nel futuro. Noi viaggiamo nel futuro
continuamente, anche se lentamente.
E che dire del passato? Potremo viaggiare nel nostro ieri? Molti fisici sostengono che è
fondamentalmente impossibile, che non esiste alcun modo di costruire un congegno
capace di trasportarci all'indietro nel tempo. Qualcuno dice che se anche inventassimo un
congegno del genere, non trarremmo comunque dei vantaggi perché non potremo
modificare il passato. Per esempio, supponiamo che voi viaggiate nel passato e che in
qualche modo riuscite ad impedire che i vostri genitori si conoscano. In questo caso, voi,
probabilmente, non sareste potuti nascere, il che è in evidente contraddizione visto che
ora siete lì. Altri ancora pensano che le due vicende di vita alternativa possano coesistere,
che siano due trame parallele che si intrecciano nel tempo, che possono cioè esistere
fianco a fianco, sia la storia nella quale voi non siete mai nati sia la storia di cui siete
protagonisti.
Forse il tempo stesso ammette dimensioni potenziali, nonostante il fatto che noi siamo
condannati a sperimentare solo una di queste dimensioni. Ora supponiamo di poter
tornare indietro nel passato e cambiamo veramente con un intervento, per esempio, di
convincere la regina Isabella a non finanziare l'impresa di Cristoforo Colombo. Quindi
mettereste in moto una sequenza di avvenimenti storici differenti, che tutte le persone che
avete lasciato nella nostra epoca non avrebbero mai modo di conoscerci. Se fosse
davvero possibile viaggiare indietro nel tempo, ogni sequenza immaginabile di
avvenimenti o di storia alternativa potrebbe esistere nella realtà.
Se disponessimo della macchina del tempo di H.G.Wells, forse, potremmo capire il vero
meccanismo della storia. Se un personaggio della storia come Paolo l'apostolo o Pietro il
Grande o Pitagora non fosse mai esistito, quanto sarebbe diverso in realtà l'uomo? Cosa
sarebbe accaduto se il metodo scientifico e sperimentale avesse avuto una spinta rigorosa
nei primi anni della rivoluzione industriale o se l'importanza di questo nuovo indirizzo di
pensiero, il metodo scientifico, fosse stato universalmente accettato? Io credo che
avremmo guadagnato 10 o 20 secoli. Forse, le invenzioni di Leonardo da Vinci sarebbero
state fatte con un migliaio di anni in anticipo e le scoperte di Albert Einstein 500 anni fa.
Forse. Non sarebbero state, certo, le stesse persone a portare questo contributo alla
scienza, perché esse sono vissute nella nostra fetta di tempo.
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Le catastrofi cosmiche
La Terra è un luogo piacevole e relativamente tranquillo. Le cose cambiano, ma
lentamente. Può capitare di condurre un'intera esistenza a dir poco catastrofica, ma alla
fine, in alcuni casi, ci sentiamo ugualmente soddisfatti e tranquilli. Ma nella storia del
Sistema Solare e anche nella storia dell'uomo, ci sono tracce inequivocabili di catastrofi e
disastri di portata spaventosa. Infatti sulla Terra ci sono state diverse catastrofi naturali nel
passato, alcune delle quali ricoperte da un alone di leggenda.
Infatti molti anni fa, in Siberia centrale, nacque la leggenda di un immenso globo di fuoco
che aveva solcato il cielo e aveva fatto tremare la terra. La gente raccontava di una
tempesta di vento infuocato che aveva ucciso molte persone. Il fatto si era verificato un
mattino d'estate del 1908. Verso la fine degli anni venti, uno scienziato sovietico di nome
Kulic organizzò una spedizione per tentare di risolvere il mistero.
Egli costruì una barca adatta per entrare in quel territorio inesplorato, coperto di neve
d'inverno e trasformato in palude d'estate. Testimoni oculari confermarono il racconto del
globo di fuoco più grande del Sole che aveva solcato tutto il cielo. Kulic arrivò alla
conclusione che un meteorite gigantesco doveva essere caduto sulla Terra e si aspettava,
quindi, di trovare un enorme cratere e frammenti di meteorite sparsi, provenienti da
qualche asteroide lontano. Kulic non trovò nessuna traccia né di meteorite e né di un
cratere dovuto all'impatto sulla Terra. Era un fatto inspiegabile.
A Tunguska si è verificata questa grande esplosione, la grande onda d'urto spazzò via gli
alberi e si incendiò l'intera foresta e tuttavia non c'è nessun cratere nel luogo. Ci voleva
una spiegazione che conciliava tutti i fatti. Nel 1908 un frammento di una cometa è caduto
a Tunguska. Nessuno vide avvicinarsi quel puntino luminoso (il frammento di cometa)
confuso nella luce solare del mattino. Erano secoli che andava e veniva all'interno del
nostro Sistema Solare, vagante nello spazio interplanetario. Ma quel giorno, per un caso,
trovò il nostro pianeta sul suo percorso.
In base all'epoca e alla traiettoria di provenienza il corpo che cadde sulla Terra fu
probabilmente il frammento di una cometa chiamata Encke, che viaggiava oltre i centomila
chilometri all'ora. Una montagna di ghiaccio grande come un campo di football e per peso
milioni di tonnellate. Un'esplosione simile era paragonabile all'esplosione di un ordigno
nucleare. Gli effetti della caduta sulla Terra di un meteorite del genere sono paragonabili
all'esplosione di una bomba nucleare da 15 megatoni (15.000.000 di tonnellate di tritolo).
C'è una sola differenza, il metorite non produce radiazioni; quindi, c'è anche da chiedersi
come un fenomeno, sia pure raro e naturale come la caduta di una cometa sulla Terra,
potrebbe dare il via ad una guerra atomica. Sarebbe una vicenda ben strana; una piccola
cometa cade sulla Terra, come altre milioni di volte nella storia del nostro pianeta e la
risposta della nostra civiltà è una pronta e immediata autodistruzione. Sarà un ipotesi poco
probabile, ma, forse, una migliore conoscenza delle comete, delle collisioni fra pianeti e
delle catastrofi planetarie potrebbe ridurre i rischi.
Ora, una cometa, almeno a quanto ne sappiamo finora, è fatta soprattutto di ghiaccio, di
ammoniaca, ecc. Quindi, entrando nell'atmosfera terrestre, un modesto frammento di
cometa può trasformarsi in un grande globo di fuoco, che genera una potente onda d'urto
e che incendia intere foreste e provoca un boato enorme. Non è affatto detto che formi un
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cratere; come mai? Perché i ghiacci che formano la cometa si scioglieranno all'impatto e
sul terreno resteranno solo minuscoli frammenti della cometa, difficilmente riconoscibili.
Noi uomini quando pensiamo al cielo, amiamo pensarlo sereno e immutabile. Ma
improvvisamente appaiono delle comete che restano, minacciosamente, sospese nello
spazio per notti e notti. Quindi nacque nell'uomo l'idea che le comete apparissero per
qualche ragione; e la ragione stessa fu che esse dovevano annunciare delle catastrofi,
che dovevano preannunciare la morte di principi e la caduta di regni, ecc. Nel 1073 per
esempio, i Normanni assistettero all'apparizione della cometa di Halley. E siccome una
cometa doveva predire, per forza, la caduta di qualche regno, pensarono bene di invadere
l'Inghilterra.
L'invasione venne raffigurata su un giornale del tempo; poi, all'inizio del XIII secolo
Johnson, uno dei precursori della pittura realistica moderna, assistette ad un'altra
apparizione della cometa di Halley e la raffigurò in un'attività che stava dipingendo.
Nell'anno 1577 apparve un'altra grande cometa e questa volta avvistata anche in Messico.
L'imperatore azteco Montezuma licenziò immediatamente i suoi astrologi perché non
avevano previsto la cometa. Montezuma era convinto che la cometa annunciasse
un'orribile catastrofe.
In tutti i casi, i pregiudizi superstiziosi sulle comete ci portano a cogliere una profezia
favorevole. Nel 1705 Edmund Halley stabilì che la grande cometa, che appariva in modo
così spettacolare nei nostri cieli ogni 76 anni, era già apparsa in precedenza e cominciò a
studiarla in modo scientifico. Questa cometa fu chiamata "cometa di Halley". A questo
punto le comete cominciarono a perdere qualcosa del loro fardello di superstizione, ma la
paura della gente continuò a sussistere.
Nel 1910 la cometa di Halley riapparve nei nostri cieli, ma questa volta gli astronomi
usando un nuovo strumento, lo spettroscopio, scoprirono del gas cianogeno nella coda
della cometa. Il gas cianogeno è tossico e la Terra sarebbe passata in mezzo a questa
scia contaminata. Il fatto che la scia fosse molto sottile non servì a tranquillizzare nessuno.
Per esempio, diamo un'occhiata ai titoli del "Los Angeles Examiner" del giorno 9 maggio
1910: "... tutta l'umanità farà un ballo gratis nel gas tossico. Sono previste grandi baldorie."
Ecco dei titoli del "San Francisco Chronical" del 16 maggio: "Arriva la cometa e i mariti si
ravvedono."
"...New
York
in
cometaparty".
Immaginate che cosa incredibile, nel 1910 c'erano i "cometaparty", non tanto per celebrare
la fine del mondo quanto per godersi la vita prima che arrivasse. I commercianti
inventarono delle pillole anticometa. C'era anche, chi vendeva delle maschere speciali per
proteggersi dal gas cianogeno. La paura collettiva della cometa non finì nel 1910.
Lo stupore dell'uomo per le comete risale a molto prima del 1076, ma la nostra
generazione ha cominciato ora a capire di che si tratta. Le comete nascono da un luogo
oltre i pianeti, a metà strada dalla stella più vicina. Di tanto in tanto, una cometa entra nel
nostro Sistema Solare attirata dalla gravità del Sole e siccome è fatta. principalmente di
gas comincia ad evaporare man mano che si avvicina al Sole. Il vapore spinto all'indietro
dal vento solare forma la coda della cometa. Poi, la cometa torna nello spazio esterno. La
sua orbita è talmente vasta che per milioni di anni non tornerà. Queste sono le comete a
lungo periodo.
Ogni tanto una cometa a lungo periodo viene catturata all'interno del nostro Sistema
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Solare e diventa una cometa a corto periodo. Accade che questa passi vicino a un pianeta
gigante, per esempio Saturno. Il pianeta esercita sulla cometa una forza gravitazionale
che riduce la sua orbita. Le comete che subiscono questa sorte diventono famose, perché
sono destinate a riapparire ad intervalli diversi. Un secondo incontro con Saturno riduce
ulteriormente il periodo orbitale della cometa da secoli a decenni. Supponiamo ancora che
la cometa abbia un terzo incontro, questa volta con Giove e riduce ancora il periodo
orbitale della cometa. Da questo momento la cometa si avvicinerà al Sole con intervalli di
pochi anni e ne spunterà la coda. Dato che il pulviscolo e i gas della coda si perdono per
sempre nello spazio, la cometa subirà una lenta erosione. Cominciano a staccarsi dei
frammenti, che talvolta cadono sulla Terra. In qualche migliaio di anni, tutta la cometa a
corto periodo che non cadrà su qualche pianeta, si estinguerà quasi del tutto per
evaporazione. Perderà frammenti che diventeranno meteoriti e infine, il nucleo che,
probabilmente si trasformerà in un asteroide.
Ora, prima o poi, le comete con queste traiettorie lunghe ed ellittiche intorno al Sole
devono scontrarsi coi pianeti. La Terra e la Luna devono essere state bombardate da
comete ed asteroidi. Nello spazio interplanetario ci sono molti più corpi piccoli che grandi,
al che si verificano sulla superficie di un dato pianeta molte più cadute di piccoli corpi che
di grandi corpi. Quindi un caso come quello di Tunguska avviene sulla Terra diciamo ogni
1000 anni, mentre lo scontro con una cometa di diametro come quello della Halley, per
fare un esempio, può avvenire ogni miliardo di anni.
C'è la prova che in passato dei corpi siano caduti sulla Terra? Quando una cometa o un
grande asteroide di roccia colpiscono un pianeta formano un cratere. Ma, dove l'atmosfera
è rarefatta e dove c'è l'assenza, quasi, di acqua gli antichi crateri si conservano; è il caso
della Luna, di Mercurio e di Marte. Tutti si radunano attorno al Sole, loro fonte di calore e
luce. Hanno tutti un'età di circa quattro miliardi e mezzo di anni e tutti recano le tracce di
antichissime cadute di corpi, di collisioni spaventose.
Se noi ci spostiamo oltre i pianeti del sistema al di là di Marte, ci accorgiamo di entrare in
un'altra dimensione del Sistema Solare; siamo nel regno di Giove e degli altri pianeti
giganti. Questi immensi mondi sono composti di gas di idrogeno ed elio ed altre sostanze.
Se osserviamo la superficie di Giove, noi non vediamo una superficie solida ma solo
occasionali masse di atmosfera.
Sono pianeti giganti, infatti nell'enorme volume di Giove la Terra entrerebbe almeno un
migliaio di volte. Se una cometa o un asteroide cadessero accidentalmente sulla superficie
di Giove, è molto improbabile che formerebbero un cratere, ma solo un buco momentaneo
nelle nubi; ma tutto qui. Ciò nonostante, noi sappiamo che il Sistema Solare esterno è
stato soggetto per molti miliardi di anni della sua storia a collisioni. Callisto ad esempio,
uno dei satelliti di Giove, è tappezzato di crateri. Sulla nostra Luna, la maggior parte di
crateri furono provocati miliardi di anni fa.
La storia conosciuta ce ne dà qualche testimonianza? C'è una probabilità positiva contro
mille negative. Eppure, una possibile testimonianza oculare di un avvenimento del genere
c'è. Era la domenica che precede la festa di S.Giovanni Battista nell'estate del 1178. I
monaci della cattedrale di Canterbury a Londra avevano terminato da poco le preghiere
serali e proseguivano a ritirarsi per la notte.
Fratello Gervaso si avviava leggendo verso la sua cella, mentre altri monaci si godevano
la dolce festa serale di giugno. Nel mezzo di questa loro ricreazione, il fato volle renderli
testimoni di un fenomeno sorprendente, una violenta esplosione sulla Luna. C'era il tempo
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in cui il cielo veniva considerato immutabile e la Luna, le stelle e i pianeti erano ritenuti
puri. Da essi ci si aspettava un comportamento privo di contraddizioni, proprio come quello
dei monaci in un monastero.
Era lecito discutere sul fenomeno appena visto? Né il tempo e né la cultura sono forze che
piegano gli uomini ad un dato conformismo, ma in ogni luogo ed epoca ci sono anche
coloro che privilegiano la verità e che registrano fedelmente i fatti.
Si tratterà di un prodigio portatore di disgrazie? Sarà il caso di informare lo storico del
monastero? Sarà stata un apparizione del maligno? Lo storico di Canterbury, fratello
Gervaso, considerato oggi un cronista molto attendibile negli avvenimenti politico e
culturali del suo tempo.
Ecco il suo resoconto della testimonianza oculare:
"La Luna crescente splendeva e, come è normale in questa fase, aveva la gobba a
ponente. Improvvisamente, la parte superiore si staccò in due e dal centro della frattura
scaturì una fiammata immensa, lanciando tutt'intorno a notevole distanza vampate di
materia infuocata. Dopo questo fenomeno, lo spicchio assunse un colore nerastro da un
capo all'altro per tutta la sua lunghezza."
Gervaso raccolse i racconti di tutti i testimoni oculari, nessuno escluso, e se li annotò.
Questa lettera di Gervaso consentì agli astronomi, otto secoli dopo, di tentare una
ricostruzione del fenomeno. Può darsi che duecento anni prima che ciò descrivesse i
racconti di Canterbury, cinque monaci abbiano assistito ad un avvenimento ancora più
straordinario di quello descritto nei racconti.
Se un corpo oscuro vagante nello spazio colpisse la Luna, questa subirebbe un forte
sussulto con conseguenti vibrazioni, lentamente le vibrazioni cesserebbero, ma ottocento
anni non sarebbero certo sufficienti. Per esempio, sta tremando ancora oggi per la
collisione di allora? Gli astronauti delle missioni Apollo hanno piazzato sulla Luna alcune
serie di specchi focali. Specchi di altro tipo, ideati da scienziati francesi, sono stati messi in
opera dalle sonde sovietiche Lunakhod. Con questo sistema si può misurare il tempo che
impiega un raggio laser, proiettato dalla Terra, a raggiungere la Luna e tornare indietro.
All'Osservatorio Mc Donald, dell'Università del Texas, stanno approntando un raggio laser
che verrà diretto sugli specchi che sono sulla Luna a una distanza di 380.000 chilometri.
Moltiplicando il tempo impiegato a compiere il percorso per la velocità della luce si ottiene
la distanza dalla Terra del punto colpito sulla Luna con una approssimazione che va dai 7
ai 10 centimetri.
Eseguendo queste misurazioni per alcuni anni, si può stabilire anche la minima
oscillazione nel moto lunare. Le possibilità di errore sono una su un milione. Il risultato è
che, effettivamente, la Luna ha una leggera oscillazione, come se fosse stata colpita meno
di mille anni fa da un asteroide. Quindi, nell'era dei voli spaziali, la tecnica potrebbe avere
confermato fisicamente il resoconto lasciato nel XII secolo da un monaco di Canterbury.
Se ottocento anni fa, un grande asteroide colpì la Luna, oggi il cratere dovrebbe essere
ancora evidente, circondato da formazioni radiali luminose e dovrebbe, tuttora, sollevare
polvere a causa della collisione. Sulla Luna le formazioni radiali vengono erose in miliardi
di anni non in centinaia e un cratere a raggera luminosa, relativamente recente c'è
veramente e si chiama Giordano Bruno. Si trova esattamente nella regione lunare dove,
nel 1178 fu registrata l'esplosione di cui si è detto.
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Tutta l'evoluzione della Luna è una storia di catastrofi. Quattro miliardi e mezzo di anni fa,
essa iniziò a formarsi dall'aggregazione di corpi interplanetari e su tutta la sua superficie si
andavano creando dei crateri. L'energia che si liberava favorì la fusione della crosta.
Quando la maggior parte dei detriti interplanetari ebbe finito di agglomerarsi, la superficie
della Luna si raffreddò. Ma circa tre miliardi e novecento milioni di anni fa, la Luna fu
colpita da un grande asteroide. L'impatto provocò un'onda d'urto che tolse nuovamente
una parte della superficie, il terreno che ne risultò diede origine ad uno dei mari asciutti
della Luna.
Collisioni più recenti hanno provocato crateri a formazione radiale minore, che sono stati
chiamati Eratostene e Copernico. I lineamenti della Luna così familiari sono la
testimonianza di antiche collisioni.
La maggior parte degli asteroidi originari sparirono nell'accorparsi per formare la Luna e i
pianeti, molti orbitano ancora attorno al Sole nella cosiddetta fascia degli asteroidi. Altri,
quasi frantumati dalle correnti gravitazionali e da collisioni con altri asteroidi, sono stati
catturati da pianeti, come nel caso di Phobos, uno dei satelliti di Marte, o di Amaltea,
satellite di Giove.
Subito dopo la fascia degli asteroidi ci sono gli anelli di Saturno, formati da milioni di
piccole lune orbitanti. Può anche darsi che gli anelli di Saturno siano una luna, la cui
formazione fu impedita dall'attrazione del pianeta stessa, potrebbero anche essere i resti
di una luna che vagava troppo vicina a Saturno e fu frantumata dalla sua forza di
attrazione. In ogni caso è un fenomeno affascinante. Anche Giove ha un sistema di anelli
scoperto da poco e che dalla Terra non si vede.
Esiste una teoria secondo la quale, recentemente, ci sarebbero state delle grandi collisioni
nel Sistema Solare. La teoria fu avanzata da uno psichiatra di nome Manuel Valikoski nel
1950. Egli sostiene che un corpo, una massa planetaria, da lui chiamata cometa, si
sarebbe, in qualche modo, creata nel sistema di Giove; ma non ci dice esattamente come
si sia creata. In ogni caso, comunque sia nata, egli ipotizza che 3500 anni fa si siano
registrati, ripetutamente, incontri ravvicinati con Marte e col sistema Terra-Luna. Il tutto
concilierebbe con spettacolari conseguenze bibliche, come l'apertura del Mar Rosso, che
permise a Mosè e agli ebrei di fuggire all'esercito del faraone che li inseguiva, o come
l'arresto della rotazione della Terra, quando Giosuè ordinò al Sole di fermarsi durante la
battaglia di Sabalom. Nello stesso periodo Valikoski immaginò vaste eruzioni e inondazioni
vulcaniche su tutta la Terra. Dopo ha ipotizzato che questa cometa sia entrata in un'orbita
stabile e quasi perfettamente circolare, interessando il pianeta Venere.
Ebbene, queste idee sono, quasi sicuramente, sbagliate. Nessuno contesta che nel
sistema planetario esistano delle collisioni, abbiamo visto delle prove, dei frammenti
causati da collisioni attraverso tutto il Sistema Solare, il problema è un altro. Se
riproduciamo in scala ridotta il Sistema Solare, è impossibile avere allo stesso tempo la
grandezza dei pianeti e la grandezza delle loro orbite sulla stessa scala, i pianeti
sarebbero troppo piccoli e non si vedrebbero. Se i pianeti fossero in scala con le orbite
sarebbero come granelli di polvere e allora sarebbe più facile capire che una cometa che
entrasse nel Sistema Solare interno, avrebbe ben poche probabilità di collisione con un
pianeta durante poche migliaia di anni. Anche se la cometa entrasse nel Sistema Solare
non potrebbe in alcun modo fermare la rotazione della Terra. Inoltre non ci sono tracce
geologiche di eruzione vulcanica avvenuta 3500 anni fa e oltretutto gli astronomi
babilonesi osservarono Venere nella sua attuale orbita stabile, molto prima che Valikoski
avanzasse la sua teoria. Ci sono molte ipotesi nella scienza che si svelano sbagliate, il
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che è perfettamente normale perché è la strada per arrivare a quelle giuste.
A lunga distanza, Venere ha un aspetto tranquillo. Le sue nubi sono la sede di un grande
oceano di aria dello spessore di circa 100 chilometri e composto prevalentemente di
anidride carbonica. Si è scoperto che le nubi non sono formate di acqua, ma da una
soluzione concentrata di acido solforico. Le nubi hanno un colore giallastro per via dello
zolfo. Man mano che si scende nelle nubi, aumenta la quantità di solfuro di zolfo, un gas
molto tossico. La pressione è così forte che le prime sonde Venera sono state schiacciate
come barattoli dal peso dell'atmosfera.
Al di sotto delle nubi, in un'aria densa e chiara, c'è una luce come sulla Terra in un giorno
di cielo coperto, ma l'atmosfera è così spessa che il terreno sottostante appare tremante
come se fosse visto attraverso l'acqua. Qui sotto la pressione atmosferica è 90 volte
superiore a quella sulla Terra. La temperatura è di 300 gradi centigradi. È un mondo
caratterizzato da un calore terribile, da una pressione che schiaccia, da gas sulfurei e da
un desolato paesaggio rossastro.
Lungi dall'essere quel paradiso che in passato si pensava, Venere è il pianeta del nostro
Sistema Solare che più somiglia all'inferno. Venera 9 è stato il primo veicolo spaziale nella
storia dell'umanità a inviarci delle fotografie di Venere. Ha scoperto delle rocce erose in
modo strano, probabilmente dai gas corrosivi o forse perché la temperatura è talmente
alta che le ha parzialmente fuse facendole fluire liberamente. Le sonde spaziali della serie
Venera, con i loro circuiti elettronici bruciati da tempo, si stanno lentamente corrodendo
sulla superficie del pianeta. Sono i primi veicoli spaziali che, inviati dalla Terra, sono
rimasti su un altro pianeta.
È soggetto all'effetto serra. La sua spessa atmosfera lascia passare i raggi visibili del Sole,
ma non lascia uscire i raggi infrarossi irradiati dalla superficie del pianeta, cosicchè la
temperatura del pianeta aumenta finché la luce infrarossa riesce a farsi strada verso lo
spazio. In una fornace del genere è molto improbabile che esistano forme di vita, sia pure
di creature diversissime da noi. L'inferno di Venere è in molto contrasto con l'ambiente
relativamente paradisiaco del suo vicino, il nostro piccolo pianeta Terra. Qui l'atmosfera è
90 volte più rarefatta, l'anidride carbonica e il vapor acqueo creano un effetto serra molto
modesto che riscalda il suolo al di sopra del punto di congelamento dell'acqua.
La Terra ai nostri occhi è il posto più bello che conosciamo, ma questa bellezza è soggetta
a cambiamenti, a volte cambiamenti lenti e quasi impercettibili, a volte cambiamenti
improvvisi e violenti.
Nel cosmo non si può sfuggire ai cambiamenti. La sfinge, dalla testa umana e dal corpo di
leone, si è costruita più di 4.500 anni fa. La sua faccia, un tempo, era espressiva, vispa e
perfetta; ma ora la faccia è rovinata, deturpata dalle tempeste di sabbia di millenni, dalle
piogge. A New York city c'è un obelisco chiamato l'ago di Cleopatra, venuto dall'Egitto. In
poco più di un secolo di permanenza nel Central Park di New York le scritte scolpite
sull'obelisco sono state cancellate quasi completamente e non dalla sabbia o dall'acqua,
bensì dallo smog e dall'inquinamento industriale. Sulla Terra l'erosione può distruggere
catene di montagne nel giro di milioni di anni, i piccoli crateri provocati dai meteoriti nel
giro di un centinaio di migliaia di anni, le opere costruite dall'uomo nel giro di migliaia o
decine di migliaia di anni.
A questi processi lenti si aggiungono le catastrofi, rare. Tutti questi processi lenti possono,
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con il passare del tempo, rimodellare completamente il paesaggio. Ma, anche le catastrofi
possono essere causate dall'uomo. L'indiscriminata distruzione della vegetazione può
alterare le caratteristiche climatiche di un'intera regione. La Terra ha bisogno di
meccanismi per neutralizzare le sostanze tossiche nel suo sistema, ma questi meccanismi
possono funzionare fino a un certo tempo, oltre il quale essi si arrestano. E allora il
disastro diventa irreversibile.
La nostra generazione deve scegliere a cosa mirare veramente, o ai profitti immediati o
alla possibilità futura di continuare a vivere su questa nostra casa planetaria. Il nostro non
è un mondo che possiamo perdere, non siamo ancora abbastanza bravi da progettarci un
altro pianeta. Se da un altro mondo arrivasse un visitatore cosa ne penserebbe del nostro
modo di gestire il nostro pianeta Terra?
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Marte, il pianeta rosso
Un marziano. Perché si fanno tante ipotesi e ci si arrovvella la fantasia proprio su un
marziano? Il fatto è che Marte, a prima vista, è molto simile alla Terra ed essendo il
pianeta più vicino a noi possiamo vederne la superficie. Marte ha le calotte polari
ghiacciate, nubi in movimento, mutamenti di stagione e perfino il giorno di 24 ore, è facile
la tentazione di pensare che sia abitato.
Ma i nostri pensieri più illusori su Marte si sono dimostrati errati e così alcuni sono passati
all'estremo opposto concludendo che Marte sia privo del tutto di interesse. Ma la realtà è
che Marte è un pianeta stupefacente e le prospettive che ci fa intravedere sono più
avvincenti dell'apprensione che ha provocato in noi nel passato.
La visione più impressionante di Marte l'ha data H.G. Wells nel 1897 nel suo libro "La
guerra dei mondi".
Descrisse:
"Nessuno, alla fine del XIX secolo, avrebbe creduto che il nostro mondo fosse
osservato con attenzione e da vicino da intelligenze superiore a quella dell'uomo e,
tuttavia, altrettanto mortali. Mentre l'umanità era impegnata nelle sue svariate
occupazioni, c'era chi la osservava e la studiava con la stessa attenzione con cui un
nostro scienziato al microscopio studia le creature che brulicano e si moltiplicano
in una goccia d'acqua. Con fede e compiacimento gli uomini andavano e venivano
per tutto il globo immersi nei loro piccoli problemi e veramente certi del loro
dominio sulla materia. Nessuno pensava agli altri mondi nello spazio, più antichi del
nostro, come fonte di pericolo per l'umanità, alcuni prendevano in considerazione
solo per rifiutare l'idea che la vita su di essi fosse impossibile o improbabile."
È curioso ripensare a certi modi di pensare di quei tempi ormai finiti, al massimo i terrestri
vi riuscivano a immaginare che su Marte ci fossero altri uomini non inferiori a loro e pronti
a dare il benvenuto a qualunque spedizione arrivata lì.
Il romanzo di Wells fece presa con la fantasia popolare, in quella tarda epoca vittoriana.
Era il tempo in cui l'automobile era una novità e il ritmo della vita veniva stabilito, in larga
parte, dalla velocità del cavallo. E Wells diede sfogo alla sua fantasia interplanetaria con
navi spaziali, pistole a raggi mortali, ecc. Era una visione originale e certamente
inquietante. I marziani di Wells non erano solo variazioni in tono minore del tema umano,
ma piuttosto il prodotto evolutivo di un ambiente completamente estraneo al nostro.
Quarant'anni dopo questo racconto fantastico riuscì ancora a terrorizzare milioni di
persone in un'America che temeva l'imminente seconda guerra mondiale, quando fu
trasmesso in una edizione radiofonica da Orson Wells.
Qualche anno prima della pubblicazione della "Guerra dei Mondi" un ricco signore di
Boston di nome Percival Lowell aveva costruito una visione totalmente diversa dei
marziani. I marziani di Wells erano stati, per l'autore, un mezzo per analizzare la società a
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lui contemporanea attraverso occhi extraterrestri. Ma i marziani di Percival Lowell erano,
secondo lui, assolutamente realistici.
Lowell si era occupato di astronomia quando era giovane, poi frequentò l'Università di
Harvard, ebbe un incarico semiufficiale di carattere diplomatico in Corea e, per il resto, si
impegnò nei soliti compiti comuni ai benestanti del suo tempo. Ma la grande passione
della sua vita era il pianeta Marte. Lowell fu letteralmente entusiasmato dall'annuncio dato
nel 1877 dall'astronomo italiano Giovanni Schiapparelli sull'esistenza di canali sulla
superficie di Marte.
Durante un passaggio ravvicinato di Marte alla Terra, Schiapparelli aveva osservato una
rete assai intricata di linee singole e doppie che si intrecciavano sulle zone brillanti del
pianeta. Ora, i canali possono essere sia artificiali (canal) che naturali (channel), ma
poichè questa parola fu tradotta in inglese con il termine "canal", diede alla parola stessa
un significato diverso, implicante l'intervento di un'intelligenza. Nel 1892, poiché la vista gli
andava calando, Schiapparelli annotò che doveva abbandonare le osservazioni di Marte.
Allora Lowell decise di continuare lui il lavoro. Cercò un punto di osservazione ottimale,
non disturbato dalle nuvole o dalle luci di una città e caratterizzato da un buon seeing.
"Seeing" è il termine che usano gli astronomi per indicare un'atmosfera stabile, attraverso
la quale il tremolio di un'immagine vista al telescopio è ridotta a poco. Lowell costruì il suo
Osservatorio molto lontano da casa sua, sulla Mars Hill, Collina di Marte, a Flagstaff,
nell'Arizona. Lowell disegnò alcuni schizzi dei tratti superficiali di Marte e, in particolare,
dei canali che lo appassionavano moltissimo. Le osservazioni di questo genere non sono
facili, comportano lunghe ore al telescopio nel freddo pungente del primo mattino. Il più
delle volte il seeing è pessimo e quando è così, l'immagine di Marte appare confusa,
distorta. Ma ogni tanto l'immagine è netta, è allora che bisogna guardare con attenzione e
schizzare sulla carta.
Lowell era convinto che quella che vedeva era un enorme rete a forma di globo formata da
grandi canali di irrigazione che portavano le acque prodotte dallo scioglimento delle calotte
polari agli assetati abitanti delle città equatoriali. Quindi pensava che il pianeta fosse
abitato da una razza più antica e più saggia della nostra e, forse, anche molto diversa. Era
convinto che il mutare delle stagioni nelle zone scure fosse dovuto alla crescita e
all'appassire della vegetazione; insomma, era convinto che Marte fosse uguale alla Terra.
I marziani di Lowell erano una razza in estinzione, le loro città, un tempo grandiose, erano
ridotte a rovine. Lowell pensava che il clima di Marte stesse cambiando e la sua acqua,
così preziosa, si stesse dispargendo nello spazio e il pianeta si stesse trasformando in un
deserto. Egli quindi pensò che i canali erano l'ultimo disperato espediente per conservare
le poche acque rimaste. Ma le loro tecniche, anche se molto più avanzate delle nostre,
erano inadeguate ad arrestare la catastrofe planetaria.
La più seria confutazione contemporanea alle teorie di Lowell giunse da una fonte
inaspettata, il biologo Alfred Russell Wallace, scopritore insieme a Darwin dell'evoluzione
per selezione naturale. Wallace invocò con ragione che su Marte l'aria era troppo fredda e
rarefatta per consentire la presenza di acqua.
Scrisse: "E solo una razza di esseri folli avrebbe costruito dei canali in condizioni simili."
I marziani di Lowell erano benevoli ed ottimisti, molto diversi da quelli malvagi e minacciosi
descritti da H.G.Wells e da Orson Wells nella "Guerra dei Mondi". Se su Marte esistesse
veramente una rete di canali indicata da Lowell, la conclusione che su quel pianeta c'è vita
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intelligente potrebbe diventare inconfutabile. Ma su Marte non esiste una rete di canali, le
nostre sonde spaziali automatiche hanno studiato Marte in modo mille volte più dettagliato
delle osservazioni fatte da Lowell col suo telescopio. La domanda non era se i canali di
Marte fossero il prodotto di una intelligenza.
L'unica domanda era: da quale parte del telescopio si trovasse l'intelligenza.
Di fronte a delle forti emozioni, siamo inclini a ingannare noi stessi.
Eppure, anche senza i canali, l'esplorazione di Marte evoca in noi un grande interesse. Si
vedono sulla sua superficie molti crateri, provocati da collisioni, valli, vari strati geologici,
complessi di nubi, ma niente canali. Molti ipotizzano la presenza di acqua, valli percorse
anticamente da fiumi si aprono la strada fra i crateri.
C'è una valle lunga mille chilometri e un'età di un miliardo di anni. C'è da chiedersi se la
vita sia mai potuta nascere nelle acque di questi grandi fiumi. Su Marte ci deve essere
stata un'epoca in cui la vita sia esistita. Altrettanto antica è la Valle del Mariner, se si
trovasse sulla Terra andrebbe da New York a Los Angeles.
Frane e smottamenti cadono nel fondo valle, qui i venti sollevano le particelle creando
immense nubi di sabbia, ovunque su Marte ci sono forti venti. Spesso i crateri presentano
lunghe strisce di materiale chiaro o scuro create dai venti. I venti devono essere molto
forti, rasentano talvolta la metà della velocità del suono.
Altre figure curiose sono le piramidi, forse si tratta solo di montagne create dalla forza dei
venti, ma potrebbe anche trattarsi di qualcos'altro. Il vulcano più grande, finora conosciuto,
del Sistema Solare è il monte Olimpo. La superficie di Marte ha la stessa grandezza di
tutta la terraferma del nostro pianeta, quindi l'esplorazione di questo pianeta richiederà
molto tempo.
L'unico canale di Lowell che ha in qualche modo riscontro reale è la Valle del Mariner, è
lunga 5.000 chilometri. Comunque, abbiamo inviato sul pianeta delle nostre sonde
automatiche, Viking I e Viking II. Il problema era dove farle scendere. Sapevamo che i
vulcani della regione di Tarsis erano troppo alti e che l'atmosfera troppo rarefatta avrebbe
reso inutile l'azione dei paracadute. La grande Valle del Mariner era troppo accidentata, le
calotte polari erano troppo fredde perché l'impianto a energia nucleare si mantenesse
abbastanza caldo.
Insomma, i posti più indicati erano o troppo alti o troppo morbidi o troppo accidentati. La
nostra preoccupazione era la sicurezza del luogo di atterraggio. Alla fine furono scelti due
posti, uno chiamato Utopia per il Viking II, e l'altro, distante dal primo 8.000 chilometri non
lontano dalla confluenza di quattro grandi canali per il Viking I, chiamato Crise. Così, il 20
giugno 1976, Viking I si posò nella pianura di Crise. Dopo un letargo di un anno, il tempo
del suo viaggio interplanetario, il Viking I si posò su un altro mondo, Marte. La prima cosa
che fece chiamò casa per avvertire che era arrivato bene. Poi cominciò a darsi da fare.
Sondò i venti di Marte, l'aria, il terreno e, infine, diede un'occhiata all'ambiente nuovo e
sconosciuto.
Il primo compito fotografico di Viking I era di riprendere il proprio piede, nel caso che fosse
stato investito dalle sabbie mobili volevamo delle informazioni. Il Viking inviò la sua
fotografia in una successione di linee verticali. Il paesaggio ripreso dalle telecamere
presenti sul Viking rivelavano un paesaggio non estraneo desolato di pietre, cose familiari
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anche qui sulla Terra. Scoprimmo che su Marte l'aria ha una densità inferiore all'uno per
cento rispetto alla nostra ed è composta, prevalentemente, di anidride carbonica. Ci sono
anche piccole quantità di azoto, argon, acqua e ossigeno, inoltre l'ozono è quasi assente
cosicchè la superficie non è protetta dai raggi ultravioletti del Sole, come sulla Terra. Di
notte, la temperatura arriva ai 100 gradi sotto lo zero, nell'inverno la superficie è ricoperta
da un sottile strato di ghiaccio.
Le scoperte del Viking hanno rivoluzionato le nostre nozioni su questo mondo. Studiavamo
con attenzione ogni fotografia che la sonda ci inviava, ma non c'era nessuna traccia dei
canali e nessuna forma di vita. Per la maggior parte della sua storia, la nostra Terra è stata
popolata da microbi e non da esseri abbastanza grandi da essere visti. È probabile che
per Marte accada la stessa cosa.
Le sonde Viking sono delle macchine progettate e attrezzate in modo superbo. In tutti e
due i punti di atterraggio delle sonde, Crise e Utopia, abbiamo cominciato a scavare le
sabbie di Marte. Il braccio automatico delle sonde preleva del terreno e lo setaccia
depositandolo in vari recipienti. Poi, i campioni vengono sottoposti a cinque analisi, due
sulla composizione chimica del terreno e tre per la ricerca di forme di vita.
Gli esperimenti biologici dei Viking rappresentano il primo tentativo pionieristico alla ricerca
della vita su un altro pianeta. I risultati sono allettanti, inquietanti, provocatori, stimolanti.
Due dei tre esperimenti di microbiologia dei Viking sembrano avere approdato a risultati
positivi.
Nel primo accade che mischiando campioni del terreno di Marte con un miscuglio di rancio
terrestre, qualcosa che è nel terreno scompone le sostanze del miscuglio, come se nel
terreno di Marte ci fossero piccoli microbi, i quali metabolizzano il miscuglio terrestre. Nel
secondo quando alcuni gas terrestri vengono mescolati con il terreno di Marte, sembra
che intervenga un qualcosa che combina chimicamente il gas con il terreno, come se
esistessero dei microbi marziani capaci di sintetizzare la terra organica dai gas
dell'atmosfera.
Ma la situazione è complessa, Marte non è la Terra. Come l'esperienza di Percival Lowell
ci ha insegnato, siamo soggetti a commettere errori. Può essere che i raggi ultravioletti del
Sole colpiscano la superficie di Marte e provochino una reazione chimica che dissipa i cibi.
Può essere che nel suolo marziano esista qualche catalizzatore che riesce a combinare i
gas atmosferici col suolo stesso trasformandoli in molecole organiche.
Le sabbie rosse di Marte sono state prelevate sette volte nei due punti di atterraggio,
distanti tra di loro come Boston e Baghdad. Questo faceva pensare che le analisi
potevano essere valide per tutto il pianeta. Ma si tratta di vita o solo di processo chimico
del suolo?
Studi recenti hanno fatto pensare che una specie di creta presente su Marte funzioni da
catalizzatore per accelerare, in assenza di vita, delle reazioni chimiche che sovvengono
tra le manifestazioni della vita. Può darsi che nella storia primordiale della Terra, prima
della vita, ci fossero dei piccoli cicli chimici, che avvengono nel suolo. Qualcosa come la
fotosintesi e la respirazione che si sarebbero poi incorporate nella biologia una volta
comparsa la vita.
Su tutta la Terra, la vita è fatta della stessa mescolanza di atomi, in qualche altro pianeta
può darsi che eventuali esseri viventi siano molto diversi da noi. Ma io penso che le
eventuali forme di vita siano costituite per lo più dagli stessi atomi preponderanti qui da noi
e, forse, dalle stesse grandi molecole.
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Talvolta si sente parlare di possibili forme di vita nelle quali il silicio sostituisce il carbonio o
l'ammoniaca liquida sostituisce l'acqua. Ma con la temperatura che c'è su Marte non
appare possibile l'esistenza di molecole a base di silicio, capaci di portare il codice
genetico. Inoltre l'ammoniaca è allo stato liquido solo sotto forti pressioni e a basse
temperature.
Ma c'è un altro modo per ricercare la vita su Marte. Una delle cose che il Viking non può
fare è quella di muoversi. Quello che ci servirebbe è un veicolo di tipo fuoristrada
attrezzato per esperimenti di biologia e di chimica organica, capace di scegliere un posto
sicuro, ma insignificante e poi raggiungere posti interessanti. Questo veicolo fuoristrada è
stato progettato dall'Istituto Politecnico Lessinger ed ha una lunga lista di cose stupide che
non deve fare. Il fuoristrada marziano non ha il tempo di chiedere se può affrontare una
scarpata troppo ripida, le onde radio viaggiano alla velocità della luce e impiegano circa 20
minuti per raggiungere la Terra e tornare, in attesa della risposta il veicolo avrebbe avuto il
tempo di cadere in fondo a un burrone. Insomma, deve essere un fuoristrada intelligente e
attrezzatissimo, che potrebbe fornirci tante scoperte nuove.
Solo 80 anni fa tutto quello che riuscivamo a fare era di vedere la piccola immagine
tremolante di Marte brillare attraverso un telescopio in Arizona. Ora i nostri strumenti si
sono realmente posati sul pianeta. I Viking sono eredità di H. Durrell, Percival Lowell,
Robert Goddard.
La scienza è un'attività basata sulla collaborazione e abbraccia tutte le generazioni.
Quando essa ci consente di intravedere il lontano confine di qualche nuovo orizzonte, ci
ricordiamo di quelli che hanno aperto la strada e lavoriamo anche in loro nome. Su ogni
Viking c'è un puntino microscopico sul quale sono scritti i nomi di quelle persone, uomini e
donne, alle quali va il merito degli splendidi successi delle sonde.
Uno di questi nomi appartiene ad un amico, un microbiologo che si chiama Walter
Fischner, che è stato il primo ad ideare uno strumento per l'osservazione dei microbi in un
altro mondo.
I suoi amici l'hanno chiamata la "trappola di Walter", conteneva un liquido nutritivo che
andava poi mescolato con un po' del terreno di Marte, così se i microbi avessero gradito il
miscuglio si sarebbero sviluppati in quel liquido intorbidendolo. La trappola di Walter fu
scelta per andare su Marte coi Viking, ma la NASA, a causa di tagli al bilancio, fu costretta
a rinunciare allo strumento per motivi di economicità.
Per Fischner fu un colpo terribile, perché aveva lavorato su quel progetto per 12 anni, altri
si sarebbero dimessi dal progetto, ma Fischner amava il suo lavoro. Decise così, di
studiare varie zone della Terra che hanno caratteristiche più simili a Marte, le aride valli
dell'Antartide, per lungo tempo ritenute prive di forme di vita. Fischner era convinto che se
fosse riuscito a scoprire la presenza di microbi in queste aride distese polari, l'ipotesi della
vita su Marte si sarebbe rafforzata.
Alla fine del novembre del 1973, Fischner andò in una valle remota tra i monti Artat,
nell'Antartico. Preparò una serie di contenitori biologici nella versione semplificata degli
esperimenti microbiologici effettuati dai Viking. Il due di dicembre partì dal campo base per
andare a prendere alcuni contenitori e non fece più ritorno. Si era inoltrato in una certa
zona, probabilmente scivolò sul ghiaccio precipitando per più di cento metri. Forse,
qualcosa aveva attirato la sua attenzione. L'ultima annotazione del suo quaderno è stata:
"Ritirata la stazione n.2.0.2, ore 22.30; temperatura al suolo -10 gradi; temperatura
dell'aria -16 gradi."
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In seguito alcuni di quei campioni furono recuperati e due colleghi di Fischner scoprirono
che in quella valle dell'Antartico la vita effettivamente esiste, una vita molto più tenace di
quanto potessimo immaginare. Questo fatto potrebbe rivelarsi molto importante per la
futura esplorazione di Marte. Arriverà un giorno in cui Marte sarà esplorato
completamente.
Se c'è effettivamente vita una cosa non dovremo fare di sicuro: disturbarla, perché in quel
caso Marte apparterrebbe ai marziani anche se fossero solo microbi. Ma supponiamo
invece che vita non ce ne sia. Saremmo in qualche modo capaci di viverci, di rendere
Marte abitabile come la Terra?
Ma ci sono dei problemi non semplici da risolvere. C'è troppo poco ossigeno, manca del
tutto l'acqua. Ma potremmo ovviare a questi inconvenienti se riuscissimo a produrre più
aria. Con una maggiore pressione atmosferica si potrebbe avere dell'acqua, con più
ossigeno renderemo l'atmosfera respirabile e si formerebbe dell'ozono che proteggerebbe
la superficie dall'effetto dei raggi ultravioletti. Le prove di una passata presenza dell'acqua
fa pensare che un tempo Marte avesse un'atmosfera più densa e questa non può essersi
dispersa nello spazio, da qualche parte deve trovarsi. Sicuramente ce n'è sotto la
superficie ghiacciata e in quantità maggiori nelle calotte polari. Per fare evaporare le
calotte polari dovremmo riscaldarle, preferibilmente coprendole con qualcosa di scuro per
assorbire più luce solare. Questo qualcosa dovrebbe costare anche poco e capace di
riprodursi, ebbene questo qualcosa esiste e si chiama pianta. Dovremmo creare delle
piante scure capaci di sopravvivere nell'ambiente di Marte. Queste piante potrebbero
essere seminate nelle vastissime calotte polari di Marte e darebbero inizio al processo di
trasformazione di Marte. Poi, potremmo decidere di trasportare l'acqua ottenuta dallo
scioglimento delle calotte polari in regioni equatoriali più calde costruendo dei canali.
Gli uomini potranno rendere abitabile Marte: i marziani saremo noi.
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