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COSMOS
di Carl Edward Sagan, 1980.
Edizione italiana a cura di Antonio Schiavone, agosto 1990.
Pubblicazione a cura di Bruno Moretti Turri IK2WQA, SETI ITALIA G. Cocconi
Adattamento in PDF per il sito fondocarlabetlamini.org ad opera di Andrea Betlamini.
Pictures: Lynette René Cook courtesy.
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"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
01 - INIZIA IL VIAGGIO ATTRAVERSO IL COSMO
PAG 4
02 - LA VITA NELLO SPAZIO
PAG 12
03 - L'INFORMAZIONE
PAG 19
04 - IL FUTURO DELL'UMANITÀ
PAG 26
05 - ASTRONOMIA E ASTROLOGIA
PAG 32
06 - L'ESPLORAZIONE SPAZIALE
PAG 40
07 - NASCITA, VITA E MORTE DELLE STELLE
PAG 47
08 - LA NASCITA E IL TIPO DI UNIVERSO IN CUI VIVIAMO
PAG 55
09 - SETI, LA RICERCA DI CIVILTÀ EXTRATERRESTRI
PAG 62
10 - I VIAGGI INTERSTELLARI
PAG 69
11 - LE CATASTROFI COSMICHE
PAG 76
12 - MARTE, IL PIANETA ROSSO
PAG 83
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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 sé 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 agognamo 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 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
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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 tantomeno 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, perché 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. 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
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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. Continuiamo 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 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
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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 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
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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,
perché 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 che la superficie della Terra era curva, inoltre scoprì che più la
superficie era curva più grande era la differenza tra la lunghezza delle
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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 pressappoco 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.
Duecentocinquant'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. Il calendario
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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
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segno di preghiera. 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 sotto forma
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
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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 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 po’ 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 meglio negli 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
sé 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
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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 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 sé 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.
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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 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 prosciugavano, 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, diventava 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
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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 abbastanza recenti, non si trovano grandi differenze tra di loro.
Al contrario dello scimpanzé, 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
18
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 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, vapore
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 sé
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
20
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 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 pressappoco 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.;
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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 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, né 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
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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. 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
23
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. 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 sé 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.
24
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 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
25
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.
26
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 dio-corvo, 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
27
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 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?
28
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 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
29
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
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 né spiegate e né, 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
30
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 né 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 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
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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".
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 nato, di 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,
33
condite con idee confuse. Ma nonostante tutto, 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
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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 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 Sud-Ovest
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
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Anazaki restano solo dei ruderi che hanno resistito al tempo. Non lontano da
queste antiche città, in un luogo pressoché 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, 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 risultato 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
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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. 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 affrontò 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
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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 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:
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"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".
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
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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 aeratori 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 semi-intelligenti. 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 sé 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 futuro prossimo o un lontano
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futuro, il Voyager dovesse incontrare degli esseri appartenenti a qualche
altra civiltà spaziale ha con sé 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,
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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
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 quale 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
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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 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 cliché, 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
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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..."
(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.
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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 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.
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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 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. Il fatto che l'atomo sia composto solo da tre tipi di
particelle elementari, protoni, neutroni ed elettroni, è una scoperta
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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? Quale 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
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volta che si forma un nucleo di 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'auto-gravità 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'auto-gravità, invece, tende a farlo contrarre. E lo stato attuale del
Sole è il punto di equilibrio tra queste due forze, tra l'auto-gravità 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
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sorprendente. Continuano a contrarsi fino a svanire del tutto. Quindi ogni
stella viene caratterizzata dalla quantità di forza che essa oppone 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
supernovae, 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
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galassia messe insieme. I frammenti fuoriusciti dall'esplosione viaggiano a
grandi velocità. Singoli nuclei 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
supernovae 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
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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.
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 dello 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 formarsi molto tempo fa, in qualche gigante rossa. "Un
filo d'erba è il frutto della dura giornata delle stelle". La formazione del
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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 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 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
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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 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
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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? Immaginiamo di essere
perfettamente piatti. In questo modo, siamo fatti in larghezza e in lunghezza,
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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,
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potremmo generare un iper-cubo a quattro dimensioni, chiamato anche
tesseratto.
Non possiamo vedere il tesseratto perché siamo prigionieri di tre
dimensioni, però possiamo vedere l'ombra in tre dimensioni di un iper-cubo
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 lontane 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 né confini, né
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 sé una quantità infinita di spazio. Infatti se il
nostro universo è realmente finito moriremo all'interno di un buco nero.
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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, 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
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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 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
extraterrestre
di
intelligenza
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, né 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 poté 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
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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. 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
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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.
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:
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"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 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
66
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 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.
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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 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 radio-osservazioni 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 civiltà galattiche
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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 né ora e né 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. 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
intrinsecamente 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
significa che c'è un pianeta. Ecco, tutti e due i metodi vengono usati. 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
70
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 sé 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 movimento. Se mettiamo in un computer le posizioni e i
71
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.
72
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 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 sé 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
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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 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 riuscirà 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 finché 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
74
Interplanetaria Britannica. Esso presume l'impiego di un reattore nucleare a
fusione, che è molto più sicuro ed efficiente degli 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 stato-reattore 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 verranno 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
75
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 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.
76
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
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incendia intere foreste e provoca un boato enorme. Non è affatto detto che
formi un 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 cometa-party".
Immaginate che cosa incredibile, nel 1910 c'erano i "cometa-party", non
tanto per celebrare la fine del mondo quanto per godersi la vita prima che
arrivasse. I commercianti inventarono delle pillole anti-cometa. 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.
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Queste sono le comete a lungo periodo. Ogni tanto una cometa a lungo
periodo viene catturata all'interno del nostro Sistema 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 diventano 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
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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 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
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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.
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
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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 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, cosicché 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
82
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, 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?
83
Marte, il pianeta rosso
Un marziano. Perché si fanno tante ipotesi e ci si arrovella 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 lui contemporanea attraverso occhi
extraterrestri. Ma i marziani di Percival Lowell erano, secondo lui,
assolutamente realistici. Lowell si era occupato di astronomia quando era
84
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 poiché 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
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dei Mondi". Se su Marte esistesse veramente una rete di canali indicata da
Lowell, la conclusione che su quel pianeta c'è vita 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
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telecamere presenti sul Viking rivelavano un paesaggio non estraneo
desolato di pietre, cose familiari 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
cosicché 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
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stesse grandi molecole. 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:
88
"Ritirata la stazione n.2.0.2, ore 22.30; temperatura al suolo -10 gradi;
temperatura dell'aria -16 gradi."
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.
FINE
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Carl Edward Sagan (1934-1996)
Testimonianze:
Bruno Moretti Turri ricorda l'amico Carl Sagan - Mirror UAI
Claudio Maccone ricorda Carl Sagan - Mirror UAI
Articoli in italiano:
Riflessioni su un granello di polvere di Carl Sagan - Mirror CFI - Mirror UAI
Aforismi & citazioni di Carl Sagan
Le equazioni di Maxwell di Carl Sagan
Cos'è lo scetticismo di Carl Sagan
COSMOS in italiano di Carl Sagan
Mr. X di Carl Sagan
Un messaggio per chi? di Carl Sagan
Carl Sagan - biografia essenziale di Pasqua Gandolfi, Astrocultura UAI
Dove va il Pioneer 10 con il suo messaggio? di Pasqua Gandolfi, Astrocultura UAI
Contact recensione di Astrocultura UAI
Articoli in inglese:
Introducing The Planetary Society by Carl Sagan
90
Remembering Carl Sagan by Charlene M. Anderson
Where would we be with Carl? by Ann Druyan
*Opere in inglese
Planets (LIFE Science Library), Sagan, Carl, Jonathon Norton Leonard and editors of Life,
Time, Inc., 1966
Intelligent Life in the Universe, coautore I.S. Shklovskii, Random House, 1966
UFO's: A Scientific Debate, coautore Thornton Page, Cornell University Press, 1972
Communication with Extraterrestrial Intelligence. MIT Press, 1973
Mars and the Mind of Man, Sagan, Carl, et al., Harper & Row, 1973
Cosmic Connection: An Extraterrestrial Perspective, coautore Jerome Agel, Anchor Press,
1973
Other Worlds. Bantam Books, 1975
Murmurs of Earth: The Voyager Interstellar Record, Sagan, Carl, et al., Random House
The Dragons of Eden: Speculations on the Evolution of Human Intelligence. Ballantine
Books, 1978
Broca's Brain: Reflections on the Romance of Science. Ballantine Books, 1979
Cosmos. Random House, 1980. Random House New Edition, May 7, 2002
The Cold and the Dark: The World after Nuclear War, Sagan, Carl et al., Sidgwick &
Jackson, 1985
Comet, coautore Ann Druyan, Ballantine Books, 1985
Contact. Simon and Schuster, 1985; Reissued August 1997 by Doubleday
A Path Where No Man Thought: Nuclear Winter and the End of the Arms Race, coautore
Richard Turco, Random House, 1990
Shadows of Forgotten Ancestors: A Search for Who We Are, coautore Ann Druyan,
Ballantine Books, October 1993
Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space. Random House, November 1994
The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark. Ballantine Books, March
1996
Billions and Billions: Thoughts on Life and Death at the Brink of the Millennium, coautore
Ann Druyan, Ballantine Books, June 1997
The Varieties of Scientific Experience: A Personal View of the Search for God, Carl Sagan
(scrittore) & Ann Druyan (editore), 1985 Gifford lectures, Penguin Books HC, November
2006
Opere tradotte in italiano
Saggi
Contatto Cosmico, Rizzoli, 1975 - ISBN 88-17-16572-7.
I draghi dell'Eden: considerazioni sull'evoluzione dell'intelligenza umana, Valentino
Bompiani & Co, 1979.
Il romanzo della scienza. Il cervello di Paul Broca e altre storie, Mondadori, 1982.
Cosmo, Mondadori, 1980.
Il Mondo infestato dai demoni - La scienza e il nuovo oscurantismo, Baldini & Castoldi,
1997.
Miliardi e miliardi, Baldini & Castoldi, 1988 - ISBN 88-8089-510-9.
91
Romanzi
Contact, Fabbri - Bompiani - Sonzogno - Etas S.p.A., 1986 - ISBN 0-671-00410-7.
Televisione
Cosmos
*Fonte Wikipedia
