NASCITA DELL’UNIVERSO
La storia dell'universo secondo la tesi più accreditata nella comunità scientifica si può far iniziare
con un evento spiegato dalla «teoria del Big Bang», espressione questa coniata dallo scienziato
George Gamow. Secondo tale teoria l'universo, durante la sua nascita, da un punto di infinita
densità si sarebbe espanso autogenerandosi (una metafora molto usata, sebbene impropria, per
descrivere questo fenomeno è quella di una colossale esplosione), fenomeno questo detto "Big
Bang".
George Gamow, forte della teoria di Fridman e di quella di Georges Lemaître riguardante l'atomo
primordiale, ipotizzò l'idea di una grande esplosione (Big Bang), dove la materia, trovandosi in
condizioni di temperatura e densità estreme, causò il Grande botto che portò all'espansione e alla
creazione dell'odierno universo.
BIG BANG
13,7 miliardi di anni fa: ha luogo il Big Bang che segna la nascita dell'Universo, o meglio, l'inizio
della sua espansione tramite la nascita dello spaziotempo.[2]
Era di Planck
Nessuna delle attuali teorie fisiche può descrivere correttamente cosa sia accaduto nell'era di
Planck, che prende il nome dal fisico tedesco Max Planck. In questa era le quattro forze
fondamentali – elettromagnetica, nucleare debole, nucleare forte e gravità – hanno la stessa
intensità, e sono forse unificate in una sola forza fondamentale.
Era di grande unificazione
Diametro dell'Universo: ?
Temperatura: 1030 K
Tempo dopo il Big Bang: 1 decimiliardesimo di miliardesimo di yoctosecondo (10-43
secondi)
Chiamata anche Era di Gut. Le forze fondamentali, eccetto la gravità, erano unite in una sola
"superforza" costituita dalla forza elettromagnetica e dalle forze nucleari debole e forte. Secondo le
conoscenze attuali è precisamente a questo momento che si può far risalire la nascita dello spaziotempo così come lo conosciamo.
Era dell'inflazione
Diametro dell'Universo: 10-26 metri
Temperatura: 1027 K, pari ad un miliardo di miliardi di miliardi di °C
Tempo dopo il Big Bang: 1 centimiliardesimo di yoctosecondo (10-35 secondi)
Nell'era dell'inflazione, le oscillazioni dell'inflatone diedero origine ad una rapida ma drastica
espansione dell'Universo. L'energia sotto forma di radiazione liberata da questo particolare campo
di Higgs diede origine a coppie particella-antiparticella.
Era elettrodebole
Diametro dell'Universo: da 10 metri a 1012 metri (un miliardo di chilometri): l'Universo è
diventato enormemente più grande a causa dell'inflazione
Temperatura: da 1027 K a 1015 K, pari ad un milione di miliardi di gradi Celsius
Tempo dopo il Big Bang: da un centimilionesimo di yoctosecondo (10-32 secondi) a 1
nanosecondo, ossia 10-9 secondi (un miliardesimo di secondo)
In quest'era, il campo di Higgs forte aveva già separato l'interazione forte da quella elettrodebole,
determinando la formazione di gluoni e di coppie quark-antiquark dalla radiazione liberatasi in
seguito all'inflazione. Si ipotizza che i bosoni X e Y (se mai sono esistiti) siano comparsi in questa
era. L'era elettrodebole durò circa 10-27 secondi. La sua fine fu caratterizzata dalla separazione della
forza elettrodebole in interazione debole ed elettromagnetica, fenomeno determinato dalle
oscillazioni del campo di Higgs elettrodebole.
Era degli adroni
Diametro dell'Universo: 100 miliardi di chilometri
Temperatura: 1013 K (pari a 10.000 miliardi di gradi Celsius)
Tempo dopo il Big Bang: 1 microsecondo (10-6 secondi, un milionesimo di secondo)
Durante l'era degli adroni, l'energia termica divenne sufficientemente bassa da consentire
l'interazione fra quark mediante la forza forte. I quark e gli antiquark si legarono così a formare i
primi adroni.
Era dei leptoni
Diametro dell'universo: ?
Temperatura: 1012 K
Tempo dopo il Big Bang: 10-4 secondi dal Big-Bang
Arrivati a questo punto della storia dell'universo la temperatura è di circa 1 trilione di gradi.
1 secondo dopo il Big-Bang: la temperatura è di 10 miliardi di gradi Celsius.
100 secondi dopo il Big-Bang: la temperatura è di 1 miliardo di gradi.
Era della nucleosintesi
Diametro dell'Universo: più di 1000 miliardi di chilometri
Temperatura: 1010 K
Tempo dopo il Big Bang: 100 secondi
In quest'era, la maggior parte dei neutroni decaddero in protoni. L'energia si abbassò tanto da
permettere ai nucleoni di legarsi attraverso pioni formando così i primi nuclei di elio-4 e di deuterio.
Era dell'opacità
Diametro dell'Universo: fra 10 e 10.000 anni luce
Temperatura: 108 K
Tempo dopo il Big Bang: 200 secondi.
In quest'era, l'energia calò abbastanza da permettere la manifestazione dell'interazione
elettromagnetica. Le particelle cariche interagivano fra loro e con i fotoni rimasti dall'inflazione e
dall'annichilazione delle coppie particella-antiparticella. In quest'era si ebbe la formazione dei primi
atomi, soprattutto di idrogeno, elio, litio ed isotopi dell'idrogeno. Alla fine dell'era dell'opacità, la
temperatura calò abbastanza da ridurre la produzione di coppie quark-antiquark o leptoneantileptone di generazioni massicce (vedi Modello Standard).
