Universo: che cosa sappiamo?

universo-che-cosa-sappiamoIl 15 gennaio, nell’ambito del Festival delle Scienze tenutosi a Roma dal 15 al 18 gennaio 2009 e avente come tema conduttore “L’Universo”, l’astrofisica Margherita Hack espose il proprio pensiero al riguardo. Noi, per comodità di lettura, riassumeremo in forma assai concisa le posizioni della grande scienziata italiana, deceduta a Trieste il 29 giugno 2013.

L’Universo che si riesce ad osservare con i più moderni telescopi non è quello del momento iniziale accaduto fra 13,7 e 13,6 miliardi di anni, ma corrisponde a come esso era 400.000 anni dopo l’inizio dell’espansione dello spazio fino ad oggi, non essendo possibile risalire ad un periodo anteriore a causa della completa ionizzazione del gas che ha provocato la totale opacizzazione alle radiazioni. Infatti, trascorsi circa 400.000 dal momento iniziale, l’Universo che prima si era espanso all’interno di temperature spaventose, ha iniziato a raffreddarsi e quando ha raggiunto una temperatura di circa 3.000 gradi il gas è finalmente diventato neutro e trasparente alla radiazione, per cui la sua immagine, da quella data, arriva liberamente fino ai giorni nostri.

Oggi si è riusciti a calcolare la temperatura e la densità dell’Universo dei primissimi istanti e si sa che esso era un insieme di particelle elementari immerse in un immenso mare di radiazioni ad altissima energia. Dopo i primi minuti si sono formati i protoni ed i neutroni che hanno dato luogo a reazioni nucleari che, a loro volta, hanno determinato la formazione di idrogeno pesante. In un’epoca compresa dopo i primi 400.000 anni ed i 700 milioni di anni successivi, si sono formate le prime grandi stelle (o Soli), che grazie alle reazioni nucleari hanno prodotto tutti gli elementi che noi conosciamo e che riusciamo ad osservare anche su di una galassia distante da noi 13 miliardi di anni luce.

Oggi possiamo anche dedurre la forma di questo Universo: essa è piana ed ubbidisce alle leggi della geometria euclidea ma non sappiamo ancora diverse cosette: se esso abbia avuto inizio con l’espansione iniziale, se sia nato da una trasformazione dello stato fisico della materia,  quale tipo di energia abbia dato inizio al fenomeno di espansione, se sia finito o infinito, se sia tutto l’Universo o se esistano altri Universi, magari governati da leggi fisiche totalmente diverse dalle nostre.

Quando si pensa ad un Universo originato dal Nulla si arriva, attraverso la fede, al “fiat lux” della Bibbia. Scientificamente si tratta di un’idea apparentemente impossibile ma che, nella realtà, non viola le leggi della fisica. Infatti, nel nostro Universo piano l’energia gravitazionale totale è uguale a zero, come pure si trova a zero la carica elettrica in quanto ad ogni protone corrisponde un elettrone. Infine, il nostro Universo non ha energia di rotazione come hanno dimostrato le osservazioni della radiazione fossile: mancano infatti le differenze di intensità da una direzione all’altra della suddetta radiazione.

Ma per la scienza il Nulla rappresenta una risposta insoddisfacente poiché il Big Bang ha creato il Tempo e lo Spazio. Un astrofisico non può concepire il Nulla ed un’idea assai simile e più accettabile diviene quella del “vuoto”, nel quale le particelle si annichiliscono continuamente liberando energia e creando altre particelle e antiparticelle in uno Spazio e in un Tempo infiniti. Quest’opera creativa non può escludere poi la possibilità che si creino altre regioni nello spazio simili a quella nella quale noi viviamo: l’Universo. In tale ottica l’ipotesi dei multiuniversi è dunque reale ma non verificabile poiché fa parte del campo della metafisica ed esula quindi da quello della fisica.