Un universo tutto da scoprire

SOLTANTO un secolo fa gli scienziati ritenevano che l’intero universo fosse racchiuso nella nostra galassia, la Via Lattea. Nel corso del XX secolo, però, grandi passi avanti nel campo dell’astronomia, della fisica e della tecnologia hanno svelato le impressionanti dimensioni del cosmo. Alcune scoperte hanno anche messo in luce quanto siano limitate le conoscenze dell’uomo. Ad esempio negli ultimi decenni gli astronomi si sono resi conto di non sapere cosa costituisce più del 90 per cento dell’universo. Per di più le scoperte che hanno portato a questa conclusione hanno indotto gli scienziati a mettere in discussione la loro comprensione dei princìpi stessi della fisica. Ovviamente questi interrogativi non sono una novità.

Per esempio, verso la fine del XIX secolo studiosi di fisica riscontrarono qualcosa di singolare riguardo alla velocità della luce. Scoprirono che relativamente a un osservatore la luce viaggiava sempre alla stessa velocità a prescindere da quella dell’osservatore stesso. Ma questo sembrava contrario al buon senso. Il problema fu affrontato da Albert Einstein, che nel 1905 formulò la teoria della relatività ristretta, secondo la quale distanza, tempo e massa non sono assoluti. Poi, nel 1907, dopo un’intuizione che definì “il pensiero più felice della mia vita”, Einstein iniziò a elaborare la teoria della relatività generale, che pubblicò nel 1916. In quest’opera rivoluzionaria mise in relazione gravità, spazio e tempo, e raffinò la fisica newtoniana.

L’universo in espansione

In base alle prove disponibili all’epoca, Einstein credeva che l’universo fosse statico, cioè che non si espandesse né si contraesse. Tuttavia nel 1929 l’astronomo americano Edwin Hubble presentò prove indicanti che l’universo è in espansione.

Inoltre Hubble svelò un mistero di lunga data riguardante alcune macchie luminose visibili nel cielo notturno e definite “nebulose” perché assomigliavano a nubi gassose. Dove si trovavano queste nebulose? All’interno della nostra galassia o all’esterno, come aveva ipotizzato più di un secolo prima l’astronomo britannico sir William Herschel (1738-1822)?

Quando per la prima volta stimò la distanza tra la Terra e una di queste entità, la Nebulosa di Andromeda, nella costellazione omonima, Hubble concluse che tale nebulosa era in realtà una galassia distante un milione di anni luce. Questo la collocava molto al di là della Via Lattea, il cui diametro è di “appena” 100.000 anni luce. Man mano che calcolava la distanza di altre nebulose, Hubble iniziò a svelare le smisurate dimensioni del cosmo e diede il via a una rivoluzione nel campo dell’astronomia e della cosmologia.a

Fu poco tempo dopo questa scoperta che Hubble notò che l’universo si espande, poiché riscontrò che le galassie si stavano allontanando dalla Terra. Inoltre osservò che quanto più le galassie erano lontane tanto più rapido era il loro allontanamento. Da queste osservazioni si deduce che l’universo di ieri era più piccolo di quello di oggi. Quando nel 1929 pubblicò le sue rivoluzionarie scoperte, Hubble spianò la strada all’elaborazione della teoria del “big bang”, secondo cui l’universo ebbe origine da un’esplosione cosmica circa 13 miliardi di anni fa. Ma il quadro è ancora incompleto.

A che ritmo si espande?

Dal tempo di Hubble gli astronomi cercano di determinare con la massima accuratezza possibile il ritmo di espansione dell’universo, o “costante di Hubble”. Perché queste misurazioni sono così importanti? Se gli astronomi fossero in grado di calcolare la velocità a cui si espande l’universo, potrebbero stimarne l’età. Inoltre, il ritmo di espansione potrebbe avere profonde implicazioni sul nostro futuro. In che senso? Per esempio si ipotizza che, se l’universo si sta espandendo troppo lentamente, la forza di gravità avrà infine la meglio e farà collassare il tutto nel cosiddetto “big crunch”, o grande implosione. Se invece l’espansione sta avvenendo in maniera troppo rapida, l’universo continuerà a espandersi fino a dissolversi.

Sebbene grazie a rilevamenti più accurati sia stato possibile rispondere ad alcune domande, ne sono sorte altre che gettano ombra sulla comprensione attuale della materia e delle forze fondamentali della natura.

Energia oscura e materia oscura

Nel 1998 i ricercatori, analizzando la luce proveniente da un particolare tipo di supernova (una stella che esplode), hanno scoperto che l’espansione dell’universo è in accelerazione.b A dispetto dello scetticismo iniziale, le prove sono diventate sempre più numerose. Naturalmente gli scienziati volevano sapere quale forma di energia provocava questa espansione accelerata. Innanzi tutto tale energia sembrava agire in opposizione alla gravità e inoltre non era contemplata dalle teorie esistenti. Questa misteriosa forma di energia è stata appropriatamente chiamata energia oscura, e potrebbe costituire quasi il 75 per cento dell’universo.

Questo tipo di energia, però, non è l’unico aspetto “oscuro” emerso recentemente. Ne venne riscontrato un altro negli anni ’80, quando gli astronomi esaminarono varie galassie che, come la nostra, sembravano girare troppo in fretta per mantenere la loro aggregazione. Evidentemente, quindi, devono la necessaria coesione gravitazionale a una qualche forma di materia. Ma che tipo di materia? Non sapendo rispondere, gli scienziati l’hanno denominata materia oscura, poiché non assorbe, non emette e non riflette quantità rilevabili di radiazioni.c Quanta materia oscura c’è nell’universo? In base ai calcoli potrebbe rappresentare il 22 per cento o più della massa totale.

È da notare che, secondo le stime attuali, la materia ordinaria rappresenta circa il 4 per cento della massa dell’universo. Le due grandi incognite, la materia oscura e l’energia oscura, sembrano costituire il resto. Pertanto circa il 96 per cento dell’universo rimane un assoluto mistero!d

Una ricerca infinita

La scienza è in cerca di risposte. Troppo spesso, però, le risposte a certi quesiti sollevano altri quesiti. Questo fa pensare a una significativa dichiarazione riportata nella Bibbia in Ecclesiaste 3:11: “Ogni cosa [Dio] ha fatto bella a suo tempo. Anche il tempo indefinito ha posto nel loro cuore, affinché il genere umano non trovi mai l’opera che il vero Dio ha fatto dall’inizio alla fine”.

Ovviamente oggi, a motivo della brevità della nostra vita, possiamo assimilare solo una quantità limitata di cognizioni e molte di queste sono congetturali, soggette a revisioni. Ma non sarà sempre così, poiché Dio si è proposto di concedere agli esseri umani fedeli la vita senza fine nel Paradiso sulla terra, dove potranno esaminare la sua opera per l’eternità e acquisire vera conoscenza. — Salmo 37:11, 29; Luca 23:43.

Perciò non dobbiamo temere previsioni catastrofiche in relazione all’universo. Dopo tutto la scienza ha semplicemente scalfito la superficie della realtà, mentre il Creatore conosce ogni cosa. — Rivelazione (Apocalisse) 4:11.

[Note in calce]

[Riquadro a pagina 17]

GUARDARE IN ALTO E SENTIRSI PICCOLI

Lo spettacolo di un limpido cielo stellato suscitò in un servitore di Dio del passato un timore reverenziale che egli volle esprimere in poesia. Salmo 8:3, 4 dice: “Quando vedo i tuoi cieli, le opere delle tue dita, la luna e le stelle che tu hai preparato, che cos’è l’uomo mortale che tu ti ricordi di lui, e il figlio dell’uomo terreno che tu ne abbia cura?” Eppure il salmista non aveva né telescopi né strumenti sofisticati. Quanta più ammirazione dovremmo provare noi!

[Diagramma a pagina 18]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

74% energia oscura

22% materia oscura

4% materia ordinaria

[Fonte dell’immagine a pagina 16]

Sfondo: da una foto della NASA

[Fonte dell’immagine a pagina 18]

Sfondo: da una foto della NASA