La prima Alba del Cosmo

“Eppure lo sappiamo che le cose sono diverse da come appaiono. L’alba sembra correrci incontro, ma siamo noi che andiamo verso la luce, trasportati dalla rotazione del pianeta. Siamo noi che spuntiamo, in realtà, non il Sole. Noi che ci intrufoliamo finalmente nel cono luminoso della nostra stella, uscendo dall’ombra che la Terra fa a sé stessa ogni notte. Allo stesso modo, la scienza ribalta le nostre prospettive, ci trasporta verso una comprensione che spesso ci allontana dal senso comune”.

Libro La Prima Alba del Cosmo. Roberto Battiston, Rizzoli, 2019.

La Prima Alba del Cosmo. Dal Big Bang alla Vita nell’Universo, l’avventura scientifica che sta cambiando il nostro modo di vedere il mondo.
Roberto Battiston
Rizzoli, 2019
Anno: 2019
€ 19,00

L’infinitamente piccolo, che in termini pratici significa un miliardesimo di miliardesimo di metro, o l’infinitamente grande, che vuol dire la distanza percorsa dalla luce in alcune decine di miliardi di anni, sono i limiti sperimentali con cui ci confrontiamo oggi in fisica e in astrofisica. Anche se nel complesso abbiamo a che fare con più di quaranta ordini di grandezza (moltiplicate per dieci un numero e avrete un ordine di grandezza superiore), tra gli estremi delle dimensioni che possiamo studiare, siamo in ogni caso ben lontani dall’infinito a cui ci ha abituato la matematica.

Lo stesso accade per i limiti nelle misure di altre grandezze fisiche, come il tempo e l’energia. Confini della conoscenza che cerchiamo di superare per vedere che cosa accade oltre, come si comporta la natura una volta oltrepassate queste frontiere, se le leggi che abbiamo dedotto al di qua delle colonne d’Ercole valgono pure al di là.
I limiti di oggi sembrano davvero difficili da superare, ma c’è da dire che una sensazione simile l’abbiamo già avvertita, erroneamente, nel passato. Le distanze accessibili alla nostra attuale osservazione, sono quasi certamente minori, probabilmente non di poco, delle dimensioni dell’universo. Nel tempo che è passato dal Big Bang ai giorni nostri, la luce ha potuto percorrere solo una distanza limitata, al di là della quale non ci possono ancora aver raggiunto informazioni provenienti da altre zone. Non vi è motivo quindi di pensare che l’universo non si estenda molto, ma molto di più di quello che non riusciamo ad osservare.

 

Roberto Battiston a Quante Storie. Cliccate sull’immagine per andare a RaiPlay.

Un discorso analogo vale per le dimensioni via via più piccole. Per esplorarle, occorrono microscopi sempre più potenti man mano che scendiamo nella scala che intendiamo studiare. I microscopi moderni si chiamano acceleratori di particelle, come quelli utilizzati al CERN per la scoperta del bosone di Higgs. Ma per quanto potenti, la loro efficacia è limitata dall’energia disponibile nei fasci di particelle utilizzati in queste macchine. In alcuni casi, si cerca di ovviare a questi limiti sfruttando la radiazione di altissima energia che proviene dalle profondità del cosmo, dove ancora non arriva l’analisi sperimentale, procede lo studio teorico, che si propone di capire se lo spaziotempo sia discreto o continuo, oppure di come si possano trattare le fluttuazioni quantistiche che dominano le scale dimensionali più piccole.

Però ne abbiamo fatta di strada! Solo cento anni fa non sapevamo dell’esistenza di altre galassie, nel 1800 non pensavamo potessero esistere stelle distanti più di 13 000 anni luce, nel 1500 eravamo ancora convinti che il Sole girasse attorno alla Terra.

Cosa sappiamo oggi della nascita dell’universo

Quello che davvero mi interessa è se Dio, quando creò il mondo, aveva scelta.
– Albert Einstein

“Sulla base di quello che conosciamo, l’Universo ci risulta sostanzialmente prodotto dal nulla, con energia zero e senza alcuna dissimmetria (materia, antimateria; cariche positive, cariche negative). L’universo è uno “zero” che poi è “esploso” facendo un positivo e un negativo, creando cioè energia positiva ed energia negativa, la materia in cui siamo immersi ora, la vita e tutto il resto. Per far apparire l’universo, non c’è stata nessuna necessità di energia tranne le fluttuazioni quantistiche.

Se così fosse, si possono creare tantissimi universi dal nulla, continuamente, tutti diversi, ma uno che è in grado di ospitare la vita è il nostro. Quindi, noi siamo casualmente presenti in uno dei tantissimi universi sterili. Il nostro universo è, invece, in grado di ospitare la vita, e per forza siamo qui a domandarci cos’è l’universo, chi siamo, da dove veniamo, dove andiamo. Da questo punto di vista l’universo è puramente una fluttuazione del caso fra miliardi e miliardi e miliardi e miliardi di universi in cui non accade assolutamente niente. E’ una risposta soddisfacente? Non lo so, a me non soddisfa molto, ma è quella che attualmente noi riusciamo a esplicitare”.

Forme di vita nell’universo

“Credere o meno all’esistenza di forme di vita in altre parti dell’universo è una domanda molto complicata perché io sono uno scienziato e quindi non “credo”, ma cerco di misurare, fare delle teorie da verificare. Posso dire due cose: la prima, è che oggi sono possibili tutte le possibilità di come la vita si è sviluppata su questo pianeta, compresa quella in cui sia il nostro pianeta che ha contagiato di vita il resto dell’universo. Paradossale. Ma frammenti di meteoriti o venti che trasportavano dei cristalli contenenti dei virus potrebbero aver contagiato Marte, Venere o altri pianeti e, forse, un giorno andremo a verificare questi effetti. La seconda,  è il contrario della prima: altri sistemi stellari possono aver contagiato noi tramite asteroidi o polveri che ci hanno raggiunto. Il nostro Sole e tutto il Sistema Solare (di conseguenza anche la nostra Terra) girano intorno al centro della Galassia in circa 220 milioni di anni. In questo lungo periodo il nostro Sistema Solare si rimescola passando attraverso altri sistemi stellari, ad altri venti, ad altri materiali scambiati. Su tempi scala lunghi di centinaia di milioni di anni, tutto parla con tutto. E su tempi molto più brevi, i nostri pianeti e satelliti parlano tra loro. Quindi, oggi è possibile una qualsiasi cosa: che la vita sia arrivata sulla Terra da fuori, che noi abbiamo contagiato la vita in altri sistemi, e che quindi ci sia molta più vita intorno a noi di quella che noi possiamo verificare sulla Terra.
A questo punto, posso fare un’ipotesi che afferma che non c’è nessuna evidenza che, in questo Universo, sia mai successo qualcosa una volta sola. Tutta la mia esperienza di scienziato, tutti i fenomeni che ho conosciuto esistono perché sono accaduti centinaia, migliaia, milioni, miliardi di volte. E non capisco perché la vita debba essere un’eccezione”.

 

Alba dallo spazio. Crediti: NASA/ESA/ISS

“Come diceva il nostro grande scienziato Albert Einstein: ‘E’ più importante l’immaginazione della conoscenza’. Lo Spazio è un campo in cui c’è moltissima tecnologia, c’è moltissima industria che permette di realizzare oggetti e strumenti molto complessi e ambiziosi, ma se non ci sono le idee giuste al momento giusto, anche questa grande capacità tecnica rischia di non essere investita correttamente. Non bisogna mai farsi confondere dalla grande ricchezza tecnica di un settore che, automaticamente, produce le grandi idee visionarie, giuste, su cui investire. […] Sono le idee che guidano le istituzioni, i progetti, gli investimenti.
L’Italia ha mantenuto una capacità eccezionale e crescente di investimento, di attività tecnologica, di ricerca. Dobbiamo fare in modo che le nuove generazioni, che lavoreranno sicuramente in Italia nello Spazio e le nuove menti che via via si presenteranno dovranno essere in grado di contribuire al fare delle scelte strategiche di lungo periodo. La grande sfida è questa”.
Roberto Battiston, 30 anni di ASI, 5 luglio 2018, all’epoca Presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) tratto dal video:

Fisico sperimentale tra i più importanti del panorama internazionale, già Presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana (dl 2014 al 2018) e responsabile di studi che hanno indagato i misteri del cosmo (per esempio quello coordinato assieme al Premio Nobel C. C. Ting) Roberto Battiston è anche un divulgatore di prim’ordine, capace di guidarci con mano esperta e piglio narrativo alla scoperta dei più profondi misteri del Cosmo. Il Prof. Battiston ha partecipato più volte all’evento GAL Hassin ricevendo nel 2017 il Premio GAL Hassin assieme al Presidente INAF Nichi D’Amico.

Una parte di questa intervista è stata tratta da:

Quante storie – Roberto Battiston e i misteri del Cosmo – RaiPlay – St. 2019/20 29 minuti.

 

 

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Informazioni su Sabrina Masiero

Direttore Responsabile della Didattica e Divulgazione presso la Fondazione GAL Hassin-Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche, Isnello, (Palermo) e associata INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo. Ho lavorato presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e la Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie nell'ambito dei pianeti extrasolari.

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