prima del principio - Dal Big Bang al Big Freeze

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« Si tratterebbe dunque non di un Dio che ha creato dal nulla ogni cosa, ma di una
mente universale che pervade il cosmo dirigendolo e controllandolo attraverso le
leggi di natura per conseguire un suo fine. Potremmo definire in altri termini questa
concezione dicendo che la natura è un prodotto della sua propria tecnologia e che
l'universo è una mente; un sistema, vale a dire, che si osserva e si autoorganizza. »
Sebbene la concezione dell'astrofisico e biologo Paul Davies abbia solo in
parte a che fare con il Dio che secondo la concezione religiosa ha creato
l'universo a partire dal nulla, probabilmente non molti sarebbero gli scienziati
disposti a sottoscrivere le affermazioni del loro collega. Poiché, peraltro, le
scienze fisiche si fondano sulla osservazione empirica, esse non possono,
per definizione, che limitarsi a fornire spiegazioni parziali, ancorché
progressivamente più complete e articolate, circa l'esistenza e la storia
dell'universo. Il limite del metodo scientifico moderno, basato sulla ripetibilità
delle esperienze verificabili o attraverso i sensi oppure mediante l'uso di
apparati strumentali, costringe, quindi, inevitabilmente chi voglia affrontare
domande circa la ragione ultima per la quale l'universo esiste ad andare oltre
la verifica empirica, utilizzando il metodo filosofico, che fornisce risposte
esclusivamente su base logico-deduttiva. La filosofia e la religione, sono
quindi, espressioni del medesimo pensiero razionale nel quale si colloca la
scienza moderna, differendo da questa unicamente nel metodo applicato.
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Per definire al
meglio la storia
dell'universo,
scientificamente, è
innanzitutto
indispensabile
conoscere quale
tipo, quale modello
occorre prendere
in esame affinché
ci si possa
avvicinare il più
possibile alla
realtà, alla
veridicità degli
eventi che sono
stati la base del
passato, formano il
presente e domani
rappresenteranno il
futuro. In questi anni molte teorie si sono avvicendate ed ognuna di esse ha
rappresentato la base di quelle che poi si sono susseguite. Oggi è vero che la
più accreditata è quella del Big Bang ma è anche vero che presa così da sola
non riesce a dare tutte le risposte che necessitano.
La storia dell'universo è composta dalle origini e dall'evoluzione che è parte
integrante della cosmologia. Prima di svilupparsi in una scienza, la
cosmologia era considerata una sotto branca della filosofia. Anche le
religioni, con le loro cosmogonie cercarono di dare una risposta alla grande
questione dell'origine del cosmo, elaborando grandi costruzioni fantastiche di
tipo mitologico. Nel XX secolo vennero formulati tre tipi di modello:
• Quello dell'universo chiuso che si evolve verso un destino di collasso della
materia che finirà con un gigantesco evento, il Big Crunch.
• Quello stazionario
che comporta un
universo statico, che
non cambia.
• Quello aperto che
prevede un universo
che tende ad
espandersi all'infinito.
Einstein nel 1917
propose un modello
basato sulla teoria
della relatività
generale; un modello
statico dove la
gravità creava una
curvatura nello
spazio-tempo; e per
avvalorare meglio
questo suo concetto
introdusse la Costante cosmologica, una forza che bilanciava la forza
d'attrazione gravitazionale.
Aleksandr Aleksandrovič Fridman disse che l'universo si espande, e le
modalità di questa espansione dipendono dalla densità media della materia
in esso contenuta: se essa fosse troppo piccola la reciproca attrazione delle
galassie causerebbe un rallentamento dell'espansione stessa ma non tale da
fermarla, quindi si parla di un universo aperto.
Al contrario se la densità della materia fosse maggiore del valore critico (5 x
10-3 g/cm3), l'espansione sarebbe destinata a fermarsi e si avrebbe una
contrazione fino ad arrivare al collasso (Big Crunch), si parla quindi di
universo chiuso; inoltre la teoria sostiene che potrebbe di nuovo esplodere
per riespandersi per di nuovo ricollassare in un ciclo infinito, si parla di
Universo oscillante.
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.
Interessante è anche la teoria di Andrej Linde che congettura, dopo il fatidico
Big Bang, la formazione di molti universi, ognuno racchiuso in sé stesso
dentro una specie di bolla, all'interno di ognuna delle vigono ha leggi fisiche
diverse; questa teoria è chiamata dei Multiversi.
Oggi i cosmologi sono portati a considerare la teoria dell'Inflazione, espressa
da Alan Guth come quella che si adatta meglio alla realtà osservata, sulla
base delle odierne scoperte e conoscenze; partendo dalla teoria di Gamow,
che inserisce concetti della Fisica delle particelle elementari, si arriva a una
ipotesi, mai fatta prima, su ciò che sarebbe successo durante il primo
secondo di vita dell'universo, perché poco si sapeva della proprietà della
materia a tali estreme condizioni. Ma Guth, partendo dalle ricerche fatte da
Stephen Hawking, teorizzò un processo di espansione oltremodo veloce;
utilizzando la teoria dei campi gravitazionali pensò che una regione di quello
stato caotico cominciasse a gonfiarsi (to inflate, gonfiarsi, quindi il termine
inflazione), così velocemente da dare origine al nostro universo.
In definitiva, la teoria accettata è quella inflazionistica, che vede alle origini
una singolarità che causa un'esplosione in un preuniverso caotico, che nel
primo secondo si espande con grande rapidità, per poi continuare sempre
più, in un processo non rallentato abbastanza dalla forza gravitazionale delle
galassie e dalla presenza massiccia della materia oscura.
Saul Perlmutter annunciò che i dati in suo possesso, basati su osservazioni
di supernove di tipo Ia in galassie lontane,[1] vedevano un universo in
espansione con moto accelerato, come se esistesse una forza
antigravitazionale a fare da motore; questa forza è stata chiamata Energia
oscura e porterà in futuro ad un aumento dei valori del volume dell'universo
ed a una disgregazione delle galassie nel cosiddetto Big Rip.
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