Le Origini

Paolo Lenisa

 

S. Münster: La creazione (Cosmographia Universalis - 1548)  

S. Münster: La creazione (Cosmographia Universalis - 1548)

 

Secondo la Bibbia il nostro universo ha avuto inizio con la creazione tra 5500 e 7500 anni fa (a seconda delle interpretazioni). Il mito della creazione, presente in molte culture di tutto il mondo, cerca di dare risposta alla domanda che tutti ci poniamo sulla nostra origine e provenienza. Non c’è sempre stato accordo unanime sull'idea che l'Universo abbia avuto un inizio. Aristotele icona_minibiografia, ad esempio, riteneva chel'Universo fosse esistito da sempre: qualcosa di simmetricamente eterno è infatti più perfetto di qualcosa che ha un principio.

La discussione si è protratta in vari ambiti per oltre 2000 anni, fino alla straordinaria scoperta che il fisico americano E.P. Hubble icona_minibiografia fece nel 1929. Egli osservò che le stelle non sono distribuite uniformemente in tutto lo spazio, ma sono raccolte in galassie icona_glossario. Misurando la luce proveniente dalle galassie, Hubble fu in grado di determinarne le velocità. Se l’universo fosse immutabile nel tempo, il numero di galassie che si avvicinano alla nostra, la Via Lattea, dovrebbe essere uguale al numero di quelle che se ne allontanano. Hubble scoprì invece che quasi tutte le galassie si allontanano da noi e lo fanno tanto più velocemente quanto più distanti si trovano. L'universo non è quindi immutabile, ma si trova in uno stato di espansione. Pensando a ritroso nel tempo , dobbiamo immaginare un universo sempre più piccolo, fino a un momento, risalente a 13,7 miliardi di anni fa, in cui era enormemente contratto e tutta la sua energia e massa erano concentrate in un “atomo primordiale” di densità enorme icona_esperto.

Fu il fisico russo G. Gamow icona_minibiografia che nel 1946 usò per primo il termine Big Bang icona_glossario per indicare la "grande esplosione" di quell’atomo primordiale. La prova sperimentale di quest’ipotesi si ebbe nel 1965 quando due fisici americani (A. Penzias icona_minibiografia e R. Wilson icona_minibiografia), studiando le proprietà del rumore causato dall’atmosfera sulle onde radio, captarono una misteriosa debole radiazione proveniente con la stessa intensità da tutte le direzioni dello spazio. Questa “radiazione cosmica di fondo” rappresenta un'eco del Big Bang e costituisce un'istantanea della luce più antica nel nostro Universo, impressa nel cielo quando esso aveva appena 380 mila anni. Risale al momento in cui l'universo si era sufficientemente raffreddato da permettere a protoni icona_glossario ed elettroni icona_glossario di ricombinarsi per formare atomi neutri. Lo studio dettagliato di questa radiazione costituisce uno dei campi più interessanti e promettenti della fisica contemporanea. Gli scienziati fanno corrispondere le sue minuscole disomogeneità (dell’ordine di una parte su centomila) a regioni di diversa densità dell’universo primordiale che rappresentano i semi delle attuali galassie.

La teoria del Big Bang icona_esperto[349] descrive l’espansione dell’Universo a partire da un singolo punto, ma non spiega cosa c’era prima icona_esperto[411]. Questa domanda è da considerarsi improponibile per la cosmologia classica, dal momento che lo spazio ed il tempo stessi, oltre alla materia, sono nati con il Big Bang. La teoria gravitazionale che descrive l’evoluzione dell’Universo è la teoria della relatività generale di Einstein . Essa è una teoria classica che non include la meccanica quantistica , cioè quelle insieme di leggi che descrivono il comportamento della natura a livello atomico e subatomico. Continuando ad andare indietro nel tempo, la relatività generale è valida soltanto fino a un certo punto, oltre il quale l’Universo era così piccolo da dovere essere descritto da una teoria che tenga conto anche degli effetti quantistici. Per questa ragione, la nostra attuale comprensione dell'evoluzione dell'Universo si ferma un’infinitesima frazione di secondo dopo il Big Bang. Prima di tale tempo, detto tempo di Planck icona_esperto[394], lo spazio e il tempo diventano concetti indefiniti. La formulazione di una teoria quantistica della gravitazione rappresenta la sfida più difficile ed affascinante della fisica teorica contemporanea. Solo quando disporremo di tale teoria saremo forse in grado di rispondere all’interrogativo che Sant’Agostino si poneva più di 15 secoli fa: che cosa faceva Dio prima di creare il cielo e la terra?

 

planck

Radiazione cosmica di fondo rivelata dal satellite Planck (2013)