Il Big Bang in laboratorio (I parte)

 Neurons and The Universe

E’ compito della cosmologia studiare la struttura dell’Universo su grande scala, di ricostruire l’evoluzione ed eventualmente di scoprirne l’origine. L’elemento storico è intrinseco alla cosmologia: quando si osservano oggetti lontani nello spazio, i segnali che essi rivelano hanno viaggiato per tempi lunghissimi e riflettono, quindi, lo stato fisico dell’oggetto nel lontano passato. E’ tuttavia impossibile esplorare i primissimi istanti di vita dell’Universo, poiché la radiazione che noi possiamo captare si è originata diverse centinaia di migliaia di anni dopo l’istante iniziale. Negli istanti iniziali l’Universo si trovava probabilmente in uno stato fisico in cui la densità di materia aveva un valore estremamente elevato e la temperatura era incredibilmente alta; in uno stato quindi non riproducibile in laboratorio. Anche in cosmologia, come avviene con la storia, più è lontano dalla nostra epoca il periodo che vogliamo studiare, più rari si fanno i documenti e più difficile ne diviene l’interpretazione. La ricostruzione degli avvenimenti più antichi non può essere fatta senza introdurre ipotesi che rappresentano estrapolazioni, spesso assai ardite, di quanto è oggi sperimentalmente verificabile. Quando si parla di cosmologia occorre dunque distinguere bene quanto è conosciuto con ragionevole sicurezza da quelle che sono speculazioni teoriche. Il modello di Universo che la cosmologia ci presenta oggi è ben diverso da quello che veniva comunemente accettato nell’Ottocento e fino ai primi decenni del secolo scorso. Anziché infinito, l’Universo della nuova cosmologia è finito; anziché statico è in continua evoluzione; esso ha avuto un inizio e forse avrà una fine. L’Universo dell’Ottocento era governato fondamentalmente dalla gravitazione, oggi sappiamo invece che accanto alla gravitazione altre forze sconosciute o poco note ai nostri predecessori, hanno un’importanza fondamentale nel determinarne la struttura attuale, la sua composizione e la sua storia. La cosmologia moderna fa pieno uso di tutti i risultati che la fisica ha ottenuto nell’ultimo secolo e in particolare della fisica delle alte energie. In laboratori come quelli del CERN di Ginevra sono in funzione potenti acceleratori di particelle (chi ha dimenticato LHC?) che permettono di riprodurre in laboratorio alcuni dei fenomeni fisici che ebbero luogo nell’Universo primordiale.

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Sabrina

Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.
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