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Una breve guida su tutto quello che sappiamo fino ad oggi circa la nascita e l’espansione dell’universo.

Farsi domande circa l’origine del nostro universo è un passo che prima o poi tutti affrontiamo, almeno una volta nella vostra vita ci siamo sicuramente chiesti da dove viene tutto questo, ha un inizio e avrà una fine? In un precedente articolo abbiamo affrontato il problema circa la sua grandezza e le possibili forme che può avere. La scienza che si occupa di descrivere l’evoluzione dell’universo nella sua globalità ha un nome ben preciso e si chiama “cosmologia”. Fin da subito quando si inizia a studiare l’argomento la prima difficoltà  che può avere una persona comune difronte a tutte informazioni è quella di trovarsi disorientata. Infatti noi vivendo sulla terra siamo abituati alle nostre regole valide per il vivere quotidiano, il nostro cervello è troppo chiuso nei suoi schemi e concetti. La storia della cosmologia ha delle date importanti che ci hanno portato alla visione attuale dell’universo.

  • Nel 1917, il primo modello cosmologico relativistico, fu proposto da Einstein, che in breve suggeriva un universo senza limiti, ma con un volume finito. Per far riferimento a qualche cosa che tutti conoscente potete accomunare il concetto a una sfera che ha un’area finita ma illimitata, la storia di questo tipo di universo dipende dalla sua geometria e alla densità di materia in esso presente, si potrebbe arrivare a un punto nel quale l’universo non si espade più e poi collassa su se stesso. Negli anni sono state proproste altre geometrie e questo porta a destini diversi per il nostro universo.
  • Nel 1929, il grande astronomo e astrofisico Edwin Powell Hubble mostrò che la velocità di allontanamento delle galassie era proporzionale alla loro distanza da noi e quindi la conseguenza è che l’universo è in espansione.Un altro fatto straordinario e che risulta essere lontano dal nostro vivere è che siccome la velocità della luce è finita, più gli oggetti dell’universo (galassie, nebulose..) sono lontani da noi più li vediamo indietro nel tempo, ovvero catturiamo l’immagine di quando quella luce è stata emessa.

Guardando sempre più indietro si può arrivare quasi all’istante iniziale da dove tutto ha avuto inizio. Nel 2001 il satellite della Nasa di nome WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) ha misurato la radiazione cosmica di fondo, in inglese CMB (cosmic microwave background) è la radiazione elettromagnetica che rimane dall’esplosione primordiale. Il satellite WMAP ha generando una “foto” di come era l’universo a circa 380.000 anni dalla sua nascita.

(Ricostruzione della storia dello sviluppo del nostro universo.)

Anche l’italia ha fatto la sua parte in questo tipo di ricerca,come viene raccontato in questo documentario tratto dal canale tematico rai “Rai Scienze”

Negli anni 80 il fisico statunitense Alan Guth,basandosi sulle ricerche di Stephen Hawking, creò la così detta teoria dell’inflazione che descrive i primi attimi di vita del nostro universo come un processo d’espansione rapidissimo. Ulteriori verifiche sulla teoria dell’inflazione dell’universo sono ancora in corso, si stanno cercando infatti con il satellite Plank le onde gravitazionali.

Ma la domanda di base è da che cosa ha avuto origini l’universo?

Le teorie attuali indicano che il nostro universo ha avuto origine da un “vuoto quantisitco”. Il “vuoto quantistico” è un’entità la cui esistenza è prevista dalla meccanica quantistica, nonostante il nome dato “vuoto quantistico” non è vuoto ma è composto da particelle che nascono e muoiono, in un processo senza fine. Queste particelle sono dette “virtuali”, non possono essere osservate a causa della velocità in cui nascono e muoiono ma producono piccoli cambiamenti dell’energia misurabili. Il Big Bang, parte dall’ipotesi che l’Universo ha preso origine da una singola particella molto ma molto piccola ma pesante e calda comparsa improvvisamente nata nel “vuoto quantistico”.

Ma come è possibile che sia nato improvvisamente dal vuoto quantistico? Per capire questo concetto dobbiamo ricorrere al “principio di indeterminazione”, scoperto dal fisico Werner Heisenberg: nulla è determinato con precisione assoluta ma che ogni cosa è possibile, anche la più improbabile. Il tempo che scorre e la materia di cui siamo fatti sono nati insieme al nostro universo, prima non esisteva nessun cambiamento. Se dovessimo provare a pensare a una rappresentazione, come potremmo immaginarlo? Immaginate quindi una singolarità una sfera con un raggio di un raggio di 10 elevato alla -33 centimetri.

Un altra domanda che molti si pongono è : l’universo è in continua espansione ok, ma si espande dentro cosa? La risposta a questa domanda sta nel fatto che man mano che l’universo si espande crea il nostro spazio e il nostro tempo, quello che sta fuori se esiste è un qualche cosa che per noi non ha senso e che non sapremo mai, tutto quello che possiamo studiare e vedere sta solo dentro il nostro universo.

Non basta un articolo per spiegare il lavoro fatto da decine di uomini nel cercare di capire tutto questo, quello che vi consiglio è di comprare un libro non troppo complicato per approfondire, vi consiglio “Capire l’Universo: L’appasionante avventura intellettuale della cosmologia” Un libro del divulgatore Corrado Lamberti che ha un prezzo di circa 25 euro ed è di 218 pagine, si legge facilmente e con piacere.

*Nota: Se alcune parti di questo di questo articolo non vi sono chiare o reputate che vi siano delle incoungruenze o avete delle domande, scrivete pure nei commenti, grazie!

Bibliografia:

http://map.gsfc.nasa.gov/
http://share.dschola.it/itcpascal-giaveno/progetti/Astronomia/default.htm
http://www.cosediscienza.it/astronomia.htm

verascienza

  • ntorquati ha detto:

    Grazie mille per l’articolo veramente esaustivo. ha colto in pieno la domanda che mi potevo e che quindi rimarrà senza risposta. Il libro che consigli è molto molto bello,lo consiglio anche io a chi si vuole iniziare ad approfondire un argomento che secondo me andrebbe molto piu "pubblicizzato" .La cosmologia oltre ad essere scientificamente entusiasmante è filosoficamente centrale nello sviluppo del pensiero moderno…Grazi Grazi Grazie per questo bellissimo articolo