C’è una frase di Seneca, il famoso precettore di Nerone, che compendia in un rigo le motivazioni che mi hanno spinto a scrivere questo mio breve saggio :“Nullius boni sine socio iucunda possessio est”Frase che, tradotta in italiano, suona così:Nessuna cosa è bella da possedere se non si hanno amici con cui condividerla.
Purtroppo in Italia si parla poco di argomenti scientifici e scoprire quello che si nasconde dietro tanti fenomeni naturali mi ha, negli ultimi decenni della mia vita, riempito di grande entusiasmo, lo stesso entusiasmo che vorrei trasmettervi con queste “pillole di sapere” che non hanno la pretesa d’insegnare, ma solo di coinvolgere, d’invogliare ad approfondire i vari argomenti che, capitolo dopo capitolo, vado proponendo.
Dalla meccanica quantistica alla relatività,dallo studio degli embrioni umani all’eutanasia,dalla nascita dell’universo alla morte di una stella,dal bosone di Higgs alla gravitazione universale,
io ho cercato di raccontare, senza formule e semplificando al massimo concetti difficili, tutto ciò che mi ha appassionato in tanti anni di studio intenso e continuo.
Una definizione biologica dell’uomo recita così:
“L’uomo è l’animale che sa di dover morire”intendendo con ciò che l’uomo è capace d’astrazione avendo sviluppato, nel corso dei milioni di anni, la corteccia e con essa la capacità di parola, (il centro di Broca) e poi la possibilità di crearsi organi accessori, dalla clava al computer mediante la modificazione della mano(il pollice opponibile)ma soprattutto con la relativa area cerebrale preposta a questa funzione.E quando conquistò questo stato, subito cominciò a guardarsi intorno incuriosito e cominciò a farsi quelle stesse domande che noi ancora oggi ci poniamo:Chi sono? Da dove vengo, e dove vado? Allora non esisteva ancora l’inquinamento luminoso e di notte la volta celeste risplendeva di stelle, di tanti puntini luminosi a volte oscurati da terribili temporali che lo atterrivano e affascinavano. Il giorno veniva illuminato dalSolee la notte dalla pallidaLunae non ci volle molto perché gli uomini primitivi scambiassero questi astri per dei. Così cominciarono ad adorarli a volte in forma così cruenta da farci inorridire. IMaiaper esempio credevano che i raggi del Sole fossero lingue fameliche assetate di sangue ed al Sole sacrificano giovani vite per sedare la sua fame o la sua presunta ira.
La comparsa dell’uomo sulla terraè relativamente recente dovendosi più o meno datare in2.500.000 di annifa laddove la comparsa della terra delle forme primordiali di vita risale a circa4,5 miliardi di annie la nascitadell’Universo a 13,7 miliardi dianni fa! Ma la sua evoluzione biologica e gnoseologica ha compiuto passi da gigante. Forse questo è dovuto alla sua naturale curiosità di soddisfare quelle domande essenziali che ancora oggi ci affliggono e al suo guardare al cielo, alle stelle, alla sua paura della non conoscenza, o forse alla possibilità di trasmettere le sue conquiste alle nuove generazioni ora che aveva acquistato l’uso della parola e, più tardi, della scrittura!
Che l’uomo abbia da tempi immemorabili cercato di capire le regole che governano il mondo, lo possiamo dedurre dagli antichi miti come quelli di Prometeoche cercò di rubare il fuoco agli dei e che, per questo suo ardire, scontò una punizione esemplare.Ma l’uomo,uscendo dal mito,continuò nelle sue affannose ricerche e qui, nel nostro occidente, a partire dalsesto secolo prima di Cristoci fu un fermento di intelligenze che cominciarono razionalmente a chiedersi quale fosse la verità sulla propria natura e sulla natura dell’Universo che tutti ci contiene:
I primi grandi pensatori,i presocratici, cercavano gli“archè”, i principi vitali che giustificassero l’essenza stessa delle cose (ilozoismo). E seTaleteidentificò nell’acqual’incorruttibile materia che genera il mondo,Anassimene pensava che essa andasse ricercata nell’ariaeAnassimandrola identificò con“l’apeiron”, l’infinito indefinito da cui tutto proverebbe.Parmenideconiò la filosofiadell’Essere staticoe immutabile mentreEraclitovedeva nel movimento enell’eterno divenire (Panta rei)l’essenza primaria delle cose. Il primo grande unificatore di queste contrapposte teorie fu il grandePlatoneche al divenire del mondo sensibile contrappose l’iperuranio,il mondo delle idee, dove l’uomo tenderebbe e dove ci sarebbe lo “stampo” primigenio ed immutabile di ogni apparenza terrena. Aristotelerazionalizzò ancor più queste impervie ricerche, analizzando “scientificamente” i fenomeni osservabili e identificando nelprimo motore (Dio) il propulsore di una catena altrimenti infinita di causa-effetto(se ogni effetto ha una sua causa, il processo durerebbe all’infinito senza una causa prima).Ai filosofi si affiancavano i primi matematici(Pitagora, Euclide, lo stesso Talete) e i primi astronomi e scienziati (Archimede, Eulero, Eudosso, Aristarco, Ipparco, Tolomeo). Gli atomisti del calibro diDemocrito oLeucippodescrissero l’infinitamente piccolo avvicinandosi tanto alla realtà che soltanto la modernissima meccanica quantistica ne ha parzialmente smontato l’apparato, mentrel’epicureismo, lo stoicismo, il neoplatonismo, cercavano teorie che aiutassero l’uomo a lenire le sue sofferenze.Il bisogno di Dio aleggiava sempre nel pensiero dell’uomole scoperte scientifiche come pure le credenze religiose si condizionavano reciprocamente!
A quei tempi era opinione comune che l’Universo fossesempre esistito,
ma già congli Stoicisi cominciò a parlare in infinite creazioni e distruzioni che si sarebbero replicate sempre allo stesso modo.
Anchela Rivelazione ebraica, il Cristianesimo e il Giudaismocredevano al creazionismo :
Origenesposò la tesi degli Stoici ma senza accettare la replicazione continua degli stessi eventi;mentreAgostino negando che lo spazio e il tempo esistessero prima della creazione, entrò di prepotenza nel novero dei maggiore filosofi di tutti i tempi.
Già da tempo si osservavano i cieli formulando varie teorie intorno i movimenti della terra .Aristarco(310 a.c.) aveva già capito che era la terra a girare intorno al Sole, ma ebbe più fortuna la tesi diTolomeo(367 a.c.) con la sua teoria degli epicicli, che vedeva la terra al centro del sistema solare.
Dovettero passare molto secoli prima che Copernicomettesse a punto la sua teoria eliocentrica dando la stura alle molte ricerche scientifiche da parte di Kepleroprima, diGalileo e Newtonpoi. Stava nascendo laScienza modernanonostante che l’inquisizione tentasse di frenare ogni conquista bollandola come eresia!
Giordano Brunocome pure il nostro Cesare Vaninipagarono con la vita le loro“Eresie”e furono arsi ed anzi il Vanini fu anche mutilato della lingua e strozzato prima di essere dato alle fiamme!
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Passarono i secoli, la visione meccanicistica del mondo si affermò sempre di più fino a far credere che tutti gli avvenimenti potessero essere predeterminati, ma con l’inizio del XX secolo due nuove teorie avrebbero spento l’entusiasmo positivista: la meccanica quantistica diPlanke le relatività diEinstein.Si scoprì insomma che le leggi meccanicistiche scoperte da Newton non erano più valide per l’infinitamente piccolo o per l’infinitamente grandee questo gettò nello sconcerto il mondo della scienza e spense di colpo l’entusiasmo positivista.
Alcune conseguenze di queste nuove scoperte furono veramente sconcertanti e cambiarono completamente la nostra visione sulla nascita dell’Universo.
Finalmente si cominciava a capire come tutto è avvenuto, la Scienza coniava una nuova teoria che studi ed esprimenti successivi avrebbero confermato:Si affacciava sulla scena l’affascinanteBig Bang.
Questo termine fu coniato in modo ironico e dispregiativo da uno studioso inglese che insegnava a Cambridge, certoHoyleche aveva formulatola teoria dello Stato Stazionario. Egli insomma credeva che l’Universo fosse statico e che fosse sempre esistito, maoggi sappiamo, perché lo si è potuto ormai variamente sperimentare, cheHoyleaveva torto:
L’Universo ha avuto un inizio 13,7 miliardi di anni fa ed è tutt’altro che stazionario. Esso si espande a grande velocità con un curioso meccanismo laddove le galassie si allontanano le une dalle altre pur senza muoversi direttamente ma come se fosse lo spazio stesso a dilatarsi.
AncheEinsteinpensava, a torto, che l’Universo fosse statico e ipotizzò l’esistenza di una forza misteriosa,la costante cosmologicache impediva agli astri di collassare secondo le leggi della gravità. Ma la sua teoria della relatività suggeriva proprio il contrario .
Il primo a formulare la teoria del BIG Bang o UOVO cosmico fu padreLemaitre che aveva tratto le sue conclusioni proprio studiando le formule di Einstein..Ma fu Hubble, con l’aiuto di potentissimi telescopi e l’analisi spettroscopica, a fornire le prove che l’Universo in effetti si dilata espandendosi in ogni direzione e da qualsiasi punto lo si osservi. Egli, per calcolar la velocità d’espansione, si basò sul metodo delle candele standard e cioè di alcune stelle di cui conosceva la luminosità,le Cefeidiper esempio, che pulsano con ritmi costanti.
Se l’Universo si dilata, ciò voleva dire che prima era più piccolo e via via, andando indietro nel tempo, sempre più piccolo fino alle dimensioni sub microscopiche laddove la temperatura e la pressione dovevano essere altissime.
Hubble inoltre aveva scoperto la galassia di Andromeda,cioè un altro mondo immenso fuori dalla nostra via Lattea, che fino al 1920 si pensava comprendesse l’intero Universo.
Hubble in una sola notte ci fece capire che l’Universo era immensamente più grande di quanto si pensasse a quei tempi!!!
Non una sola galassia con 100-200 miliardi di stella ma 100 miliardi di galassie simili alla nostra che ruotano tutte insieme nell’Universo infinito
Ma quali prove si avevano che si era intrapresa la strada giusta?
A questo punto entra in scena uno scienziato russo.
Gamov pensò che se l’Universo, andando indietro nel tempo diventava sempre più piccolo,allora la sua pressione e la sua temperatura dovevano essere enormemente più alte e quindi ipotizzò una Radiazione cosmica di fondo che non riuscì a trovare personalmente ma che fu scoperta poi quasi per caso da Penzias e Wilson, due scienziati insigniti del premio nobel nel 1978. La teoria dello stato stazionario veniva così abbandonata per sempre mentre tutti gli scienziati del mondo confermarono la teoria del BIG BANG
Molte però furono le critiche mosse alla teoria del big bang:
Emersero perplessità sull’equilibrio termico dello spazio profondo e sui tempi delle formazioni delle galassie: L’Universo è troppo grande e non abbastanza vecchio perché la sua temperatura sia costante in tutti i suoi punti, si disse.
Così, per rispondere a queste critiche, si formulò la teoria dell’Inflazione di Alan Guth, la quale prevedeva che un Universo, inizialmente piccolissimo e incredibilmente caldo,si sia espanso ad una velocità molto superiore a quella della luce consentendo così l’uniformità della temperatura-Le quattro forze della natura( forza nucleare forte, forza nucleare debole, elettromagnetismo e gravità) sarebbero state ancora fuse insieme e l’espansione sarebbe avvenuta quando ancora le leggi di Einstein non potevano perciò essere valide. Poi la gravità si staccò dalle altre forze nei primi istanti di vita liberando energia e consentendo l’inflazione di Guth. Sarebbe stato questo il momento in cui venne emessa la radiazione cosmica di fondo (380.000 anni).
Il WNIP, il satellite inviato dalla Nasa per avere conferma della teoria dell’inflazione (2001) ci fornì nel 2003 un’immagine dell’Universo bambino (380.000 anni di età)- Tutto corrispondeva alle teorie proposte!!! Il Big bang non è più solo una teoria ma quasi una certezza verificata sperimentalmente.
Vediamo ora come finirà:Fra circa 5 miliardi di anniIl Solestarà esaurendo l’idrogeno di cui si “nutre”. Il Sole diventerà una Gigante rossa: l’enorme nuvola di gas che lo compone sfuggirà all’attrazione del suo nucleo ed ingoierà prima Mercurio poi Venere e quindi la Terra. Poi il nucleo si contrarrà ancora di più ed il nostro astro diventerà unanana bianca, per evolvere ancora in una nana nera quando tutto il suo calore residuo si sarà disperso. Dopo qualche miliardo di anni spinto da una misteriosaEnergia oscura, sulla cui natura ancora s’indaga, l’Universo continuerà ad espandersi fino a dissolversi nelgrande strappo dove le molecole, i nuclei, gli stessi atomi si disgregheranno costituendo la FINE dell’Universo.
Molte stelle che oggi vediamo splendere nel cielo sono già estinte da anni: Dobbiamo pensare che la velocità della luce, per quanto grande, è pur sempre limitata e che occorrono a volte miliardi di anni per percorrere gli spazi infiniti dell’Universo.
E dobbiamo pensare che le immagini del nostro presente saranno ancora captate tra miliardi di anni da mondi lontani.Mi piace immaginare, fuori dai rigidi schemi della Scienza che, se disponessimo di una macchina più veloce della luce, potremmo raggiungere i volti dei nostri genitori bambini vagare nello spazio infinito. Questi pensieri mi affascinano e sconvolgono e, per vincere l’emozione che me ne deriva a volte non mi resta che rifugiarmi nella poesia:
La Luce
L’interruttore scatta,una scintilla…
e la luce si perde all’improvviso
e sei nel buio
a domandarti
dove sta proiettando,
rubate agli occhi tuoi,
le immagini e il tepore
che ora devi provare a ricordare.
E non sai come
e perchè
e dove
vagano per lo spazio con furore
volti che ritenevi tuoi,
cose d’amore,
che forse incontreranno altre scintille,
si fonderanno,
correranno insieme
tra mille stelle
o bruceranno al Sole!!!