In conclusione della terza giornata di Passaggi Festival l’astrofico Amedeo Balbi, professore associato all’Università di Roma Tor Vergata e vincitore del Premio Asimov nel 2012, ha presentato il suo saggio L’ultimo orizzonte. Cosa sappiamo dell’universo conversando con Massimiliano Trevisan, docente dell’Università di Camerino.
Quale migliore occasione per discorrere di universo di un incontro notturno sotto il cielo stellato?
La scienza non è un libro di ricette
Amedeo Balbi ha subito svelato al pubblico il motivo che lo ha spinto a scrivere L’ultimo orizzonte. Cosa sappiamo dell’universo. Nella divulgazione si tende spesso a presentare solo ciò che si è già compreso, fornendo un quadro trionfale dei risultati a cui la scienza è giunta. L’autore, invece, voleva raccontare la fatica e le difficoltà che il mondo scientifico incontra. La scienza non è un libro di ricette, un mondo in cui tutto è stato compreso, essa è un metodo. Fondamentale è capire il processo da compiere per elaborare un tentativo di risposta. La scienza non fornisce certezze, indica ciò che in un determinato momento si è compreso con una certa sicurezza, ciò che invece non si è proprio compreso e tutte le sfumature intermedie.
Dalla relatività generale all’espansione dell’universo
La conversazione tra Amedeo Balbi e Massimiliano Trevisan, che si è tenuta nell’ambito della rassegna La scienza sotto le stelle, è entrata nel vivo descrivendo le teorie che hanno permesso di ricostruire il funzionamento dell’universo.
Sappiamo da quasi un secolo che l’universo si espande ed è la legge di Hubble, formulata nel 1929, a descrivere questo movimento. Alla base della legge vi è la teoria della relatività generale di Einstein del 1915, che ha rappresentato uno strumento fondamentale per affrontare la questione del funzionamento dell’universo con realismo, anche se lo stesso Einstein inizialmente riteneva inesatta l’ipotesi dell’espansione.
Un universo in espansione accelerata
In seguito, per decenni c’è stato un accesso dibattito nel mondo scientifico sulle implicazioni di questa teoria: prima l’universo era più denso o la sua condizione in espansione viene compensata dalla creazione di nuova materia? L’ipotesi corretta è la prima: in passato l’universo è stato molto denso e caldo, quindi deve esserci stato sicuramente un fenomeno come il Big Bang, per cui non vi è invece spazio nella seconda teoria, quella dello spazio stazionario.
Il passo successivo che ha compiuto la comunità scientifica è rappresentato dalla scoperta del fatto che l’espansione dell’universo è accelerata; sono diversi i modelli che tentano di spiegare questo fenomeno, ma si tratta di un aspetto su cui non vi è ancora nulla di chiaro.
Big Bang, un termine fuorviante
Amedeo Balbi ha affermato che spesso i nomi utilizzati nella scienza sono tanto fuorvianti quanto evocativi, come buchi neri e Big Bang. Quest’ultimo termine è stato utilizzato per la prima volta da Fred Hoyle, sostenitore dell’opposta teoria dello stato stazionario.
Sono due i motivi per cui la parola Big Bang può trarre in confusione. Innanzitutto, non c’è stata alcuna esplosione come molti immaginano, l’intero universo si espande da uno stato di alta intensità iniziale e lo spazio si dilata, non esiste un fuori. In secondo luogo, in passato l’universo era completamente diverso rispetto a come è oggi, non si è creato nella stessa condizione in cui si presenta ora: inizialmente c’erano solo energia e particelle elementari, il calore pervadeva tutto lo spazio e non c’erano stelle e galassie. Non sappiamo ancora, però, se c’è stato un fenomeno che dal nulla ha creato qualcosa, un istante iniziale da cui ha tratto origine tutto.
Attenzione: ciò non significa che il modello del Big Bang non sia corretto, al contrario si tratta di un modello molto valido per spiegare l’espansione dell’universo. Il fatto è che ancora non è possibile affermare che tutto abbia avuto inizio dal nulla, potendo essere esistite anche delle fasi precedenti.
Georges Lemaître: un uomo tra due mondi
L’ultimo orizzonte. Cosa sappiamo dell’universo non contiene biografie, non racconta la storia di coloro che hanno elaborato le teorie descritte. Tra le sue pagine emerge però la figura di Georges Lemaître (1894-1966), il primo fisico che ha ripercorso all’indietro l’espansione dell’universo, padre della teoria del Big Bang. Lemaître era un gesuita, un uomo a cavallo tra due mondi, quello della fisica e quello della religione, ma è sempre stato molto attento a tenere separati i due aspetti. Secondo un aneddoto pare che lui stesso abbia chiesto al papa di non utilizzare il modello del Big Bang per raccontare la Creazione.
La sua è stata una figura determinante per la scienza del ventesimo secolo. Utilizzando le equazioni di Einstein, Lemaître è riuscito ad arrivare dove Einstein stesso non era arrivato, scoprendo l’espansione dell’universo, anche prima di Hubble. Tant’è vero che qualche anno fa una risoluzione dell’Unione Astronomica Internazionale ha proposto di aggiungere anche il nome di Lemaître alla legge di Hubble, per riconoscerne i meriti.
La radiazione cosmica di fondo
La cosmologia è stata a lungo una scienza in cui non si disponeva di molti dati. Per gran parte del ventesimo secolo, la cosmologia è rimasta una disciplina teorica, fino alla scoperta della radiazione cosmica di fondo, un fenomeno che inaspettatamente è noto a molti. Con tale termine ci si riferisce, infatti, a quel rumore di fondo, simile a un fruscio, che si sente spesso nelle trasmissioni radio. Si tratta del bagliore iniziale dell’universo: un segnale radio, microonde per la precisione, che pervade tutto l’universo e ci indica la sua origine. La radiazione cosmica di fondo, scoperta nel 1964 testando un’antenna, è la prova effettiva dello stato iniziale di altissima densità e temperatura in cui si presentava inizialmente l’universo, che permette di confermare la teoria del Big Bang.
Un punto di svolta nell’indagine sul funzionamento dell’universo risale agli anni ’90, quando attraverso il satellite COBE della NASA e lo studio di questa radiazione, si è scoperto che nell’universo vi erano dei grumi da cui poi è iniziata la formazione delle galassie.
La divulgazione come fase del metodo scientifico
Amedeo Balbi è un ricercatore, ma anche un divulgatore. Durante la chiacchierata con Massimiliano Trevisan, ha sottolineato l’importanza della funzione della divulgazione scientifica. Infatti, secondo lui, il metodo scientifico è completo quando le conclusioni a cui si giunge attraverso il suo impiego vengono comunicate, innanzitutto all’interno della comunità scientifica, ma anche all’esterno. Oggi non capire la scienza costituisce una forma di analfabetismo, unimportante mancanza di mezzi per comprendere il mondo. La divulgazione all’esterno della comunità scientifica è quindi essenziale. Ricerca e divulgazione per Balbi fanno parte della stessa attività.