| Scienze |
Macrocosmo e Microcosmo: i confini dell'Universo |
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| 22 Dicembre 2022 | |||||||||||
Un viaggio attraverso due infiniti
Così Giacomo Leopardi conclude la sua immortale poesia dedicata all’infinito: …Ma sedendo e mirando, interminati spazi di là da quella, e sovrumani silenzi, e profondissima quïete io nel pensier mi fingo ove per poco il cor non si spaura. E come il vento odo stormir tra queste piante, io quello infinito silenzio a questa voce vo comparando: e mi sovvien l'eterno, e le morte stagioni, e la presente e viva, e il suon di lei. Così tra questa immensità s'annega il pensier mio: e il naufragar m'è dolce in questo mare.
Esistono concetti che risultano essere talmente destabilizzanti da farci venire le vertigini. Questi concetti vengono spesso affrontati da filosofi e poeti, perche solo le parole espresse con i colori dell’emotività potranno farci avvicinare al limite estremo dell’umana comprensione, limite che difficilmente i freddi numeri della razionalità potranno farci intendere. Se tentassimo con l’uso di una buona immaginazione di valutare il cosiddetto raggio dell’Universo, utilizzando il nostro metro come unità di misura, scopriremmo che stiamo parlando di un valore espresso da una cifra con 26 zeri. Più precisamente 1,42 x 1026 metri. Vale a dire 1,42 x 100.000.000.000.000.000.000.000.000, un valore quasi impossibile da pronunciare. Per ovviare a questo problema è stata adottata una unità di misura, definita anno/luce che corrisponde alla distanza che percorre la luce in un anno.
Se consideriamo che la luce viaggia a 300.000 Km/secondo… potremo ben comprendere il valore di questa immensa distanza percorsa dalla luce in un anno: 300.000 Km x 365 giorni x 24 ore x 60 minuti x 60 secondi… scopriremo così che in un anno vi sono ben 31.536.000 secondi, che moltiplicati per la velocità della luce di 300.000 Km/sec ci danno una cifra astronomica: 9.460.800.000.000 di chilometri. 9.460 miliardi di chilometri è quindi la distanza che la luce percorre in un anno. In una scala in cui la Terra avesse un diametro di 1 cm, un anno luce corrisponderebbe a una distanza di 7.423,80 km. Per non correre il rischio di perdere l’orientamento faremo qualche esempio concreto: La distanza che ci separa dalla Luna è percorsa dalla luce in 1,28 secondi. Mentre occorrono circa 8 minuti affinché la luce del Sole giunga sulla Terra. La luce solare raggiunge Saturno dopo circa un’ora. La luce di Proxima Centauri, la stella più vicina alla Terra (escludendo il Sole), raggiunge la Terra dopo 4,23 anni. La nostra galassia, la Via Lattea, ha un diametro di circa 100.000 anni/luce. La galassia di Andromeda, quella più vicina alla nostra Terra, dista ben 2,5 milioni di anni/luce. Volendo esagerare con l’immaginazione potremo fare un salto definitivo nell’immensità dell’Universo conosciuto. Senza entrare i dettagli troppo tecnici che appesantirebbero inutilmente il discorso, potremmo considerare che l’intero Universo presenta un diametro di circa 13,8 miliardi di anni/luce. Quindi la luce delle galassie più lontane, che riusciamo ad osservare con i potentissimi telescopi lanciati nello spazio, ha impiegato 13,8 miliardi di anni per giungere fino a noi, viaggiando a 300.000 Km/sec. Di che distanza stiamo parlando? Se desiderassimo esprimerla in unità di lunghezza dovremmo moltiplicare 13,8 miliardi (di anni/luce) x 9.460 miliardi di km (la distanza in km di 1 anno/luce). Le cose in realtà sono molto più complesse a causa dell’espansione dell’Universo. Se l’Universo non fosse in espansione il suo raggio sarebbe effettivamente di 13,8 miliardi di anni/luce, come suggerito all’inizio dell’articolo, ovvero la distanza percorsa dalla luce dal momento del Big Bang.
Ma poiché si sta espandendo, la distanza dell’orizzonte è molto più grande: una radiazione elettromagnetica partita 13,8 miliardi di anni fa che giungesse ora ad un osservatore sarebbe relativa a una sorgente che si è allontanata dall’osservatore stesso. Le ultime stime ipotizzano che lo spazio si potrebbe essere espanso per circa 4,7×1023 km ovvero 46,5 miliardi di anni luce. Dunque il diametro della sfera sarebbe pari proprio a 93 miliardi di anni luce. È facile comprendere come questi dati mostruosamente grandi non siano neppure lontanamente immaginabili, parlare di miliardi di anni/luce può solo far venire le vertigini. Tuttavia vorremmo fare una considerazione che potrebbe risultare intrigante: poniamo di osservare una stella che disti dalla Terra 60 milioni di anni/luce. Significa che stiamo ricevendo da quella particolare stella la luce emessa 60 milioni di anni fa. Ipotizziamo che intorno a quella stella orbiti un pianeta simile alla Terra e che questo pianeta si trovi ad una zona ottimale dalla stella (come la Terra dal Sole), che concede una temperatura compresa tra i -40° e i +60°, all’incirca l’escursione massima presente sul nostro Pianeta. Se quel particolare corpo celeste fosse anch’esso abitato da creature intelligenti e molto avanzate tecnologicamente e se tali esseri puntassero i propri avanzatissimi ultratelescopi verso di noi… cosa potrebbero osservare? Osserverebbero la luce emessa dalla nostra Terra 60 milioni di anni fa… quindi se fossero davvero molto avanzati tecnologicamente, non è escluso che potrebbero osservare… i Dinosauri. La tecnologia avanza in modo esponenziale e noi per primi non abbiamo assolutamente idea di ciò che il futuro remoto potrebbe riservarci. Questo volo della fantasia non è poi così lontano da una realtà posta in un futuro lontanissimo e sembra dimostrarci che nessuna immagine scompaia per sempre. Questa osservazione potrebbe apparire sconcertante ma dimostrerebbe, una volta di più, che nell'Universo nulla si perda per sempre, neppure le immagini del passato. Tutto, in realtà, si trasforma. Tutto cambia ma nulla viene perduto. In un prossimo articolo ci tufferemo nella dimensione dell’infinitamente piccolo, per dimostrare che l’Uomo vive nel mezzo di due infiniti, due dimensioni estreme e difficilissime da immaginare, due dimensioni che, tuttavia, risultano essere assolutamente reali. Non si tratta di fantascienza ma di prevedibile sviluppo tecnologico. Ora dovremmo sforzarci, utilizzando l’immaginazione, di trasformare il nostro telescopio in un microscopio, per tuffarci nelle dimensioni dell’infinitamente piccolo. Comprenderemo che ciò che consideriamo il nostro mondo, quello a “misura d’uomo”, sia una realtà che galleggia tra due opposti infiniti.
Democrito (Abdera, 460 a.C. – 370 a.C. circa) è stato il filosofo dell’antica Grecia, allievo di Leucippo, annoverato tra i fondatori dell'atomismo. Per definizione l’atomo dovrebbe essere indivisibile. Almeno con l’immaginazione Democrito lo ipotizzò come la più piccola unità di materia presente nell’Universo. Alla base dell'ontologia di Democrito c'erano i due concetti di atomo e di vuoto. Democrito per certi aspetti sostituì l'opposizione filosofica tra essere e non essere, con l'opposizione fisica tra atomo e vuoto. L'atomo assurgeva al ruolo di Essere, il vuoto a quello di Non Essere. Democrito non diede alcuna misura all’atomo, né ipotizzò la presenza di atomi diversi da un punto di vista qualitativo. Il filosofo greco ebbe il grande merito di supporre l'esistenza di una entità materiale nonostante la sua assoluta invisibilità. Tuttavia, quello che per noi oggi è l'atomo, non risulta essere la più piccola parte della materia, bensì un aggregato di parti molto più piccole, tenute insieme da forze elettromagnetiche e nucleari. Dovremo attendere il 22 ottobre del 1934, per ottenere dal gruppo di scienziati di via Palisperna diretti da Enrico Fermi, la scomposizione dell’atomo in alcuni dei suoi componenti. Ora sappiamo che il raggio di un atomo di Idrogeno, l’atomo più piccolo che esista, è di 1 x 10−8 cm, ovvero un cento milionesimo di cm. Mentre il nucleo, formato da un Protone, è di 1 x 10−13 cm. La particella più piccola in assoluto è il Neutrino. I Neutrini non fanno parte degli atomi che compongono la materia, sono all'esterno. Rappresentano realmente le particelle indivisibili ipotizzate da Democrito. Sono neutre, cioè prive di carica elettrica e possiedono una massa estremamente piccola. Sebbene gli scienziati non siano ancora riusciti a misurare con precisione la massa di un neutrino, si stima, potrebbe essere da 100 mila a 1 milione di volte più piccola di quella di un elettrone, che, a sua volta, ha una massa circa 2 mila volte più piccola di quella dei protoni e dei neutroni.
Secondo altre stime che utilizzano la massa come unità di misura, l’elettrone misura 9,1093826 x 10−31 kg e il neutrino 8,913309 × 10−38 kg, quindi un elettrone potrebbe avere una massa di oltre dieci milioni di volte più grande di un neutrino. Da rilevare che recenti studi forniscono misure molto diverse: https://www.galileonet.it/massa-neutrinorisposta. «Guardate il vostro pollice: ogni secondo, giorno e notte, è attraversato da cento miliardi di neutrini provenienti dal Sole», spiega Arthur Loureiro dello University College London, primo autore dello studio che oggi, su Physical Review Letters, riporta il nuovo limite superiore. «Sono “fantasmi” che interagiscono in modo estremamente debole e dei quali sappiamo poco. (Fonte Wikipedia). In Fisica, il quark (simbolo q) è considerato la particella elementare più piccola in assoluto, costituente fondamentale della materia, ma viste le sue particolari caratteristiche sarà oggetto di futuri approfondimenti. Quelle di cui stiamo parlando sono dimensioni che sfuggono alla comprensione e che non hanno nessun riferimento con il quotidiano. Quando guardiamo le nuvole di polvere evidenziate da un raggio di sole osserviamo oggetti che vanno dal mezzo millimetro a un decimo di millimetro, sotto questo valore le grandezze non sono più intuibili e il nostro cervello si rifiuta di considerarle. Lo stesso smarrimento, come abbiamo visto nella prima parte vale per l’infinitamente grande. I limiti della comprensione sono forse da attribuire alla limitata capacità fisiologica dei nostri sensi, o a un blocco psicologico, paragonabile ad un senso di vertigine, che ci impedisce anche solo di immaginare dimensioni così vicine ai due opposti infiniti. Democrito sapeva bene che l’atomo sarebbe sfuggito al controllo dei sensi, la cui essenza poteva cogliersi solo come intuizione dell’intelletto. La realtà che costituiva gli atomi era per Democrito l'archè, quindi l'essere immutabile ed eterno. Gli atomi erano per definizione particelle microscopiche indivisibili, la cui essenza materiale, come è stato detto all’inizio dell’articolo, avrebbe dovuto opporsi, filosoficamente, al concetto di vuoto.
Tuttavia, visto che la Scienza evolve e si rinnova continuamente, creando nuovi e distruggendo vecchi paradigmi, anche il concetto di Vuoto sta assumendo un significato completamente diverso. Secondo l’astrofisica, prima dell’inizio della creazione dello Spazio-Tempo, quindi prima del noto Big Bang, esisteva il Vuoto. Ma questa entità si opponeva al concetto di Nulla, poiché nel vuoto cosmico dove si preparava l’evento del Big Bang, esisteva, in potenza, tutto il nostro familiare Universo. Particelle, antiparticelle, materia, antimateria erano presenti nel vuoto e fluttuavano, annichilandosi a vicenda, senza prendere alcuna forma. Secondo gli scienziati esisterebbe una particella non ancora scoperta, chiamata Inflatone, Ci riferiamo a un ipotetico campo scalare, (ovvero un campo graduale che muta nello spazio, come ad esempio la pressione o la temperatura in una zona del cielo), e ad una particella ad esso associata. Tale unione potrebbe fornire una spiegazione per il modello cosmologico inflazionario, secondo il quale si sarebbe verificata una drastica accelerazione dell'espansione dell'universo circa 10−35 secondi dopo il Big Bang. l'inflatone avrebbe determinato l’espansione esplosiva dell’universo da dimensioni miliardi di volte più piccole di un protone fino a quelle paragonabili a un pallone da football. Da questo evento catastrofico, che avvenne a velocità quasi infinite e di gran lunga superiori a quella della Luce, nacque lo Spazio-Tempo, nel quale è immerso il nostro Universo. Come prescrivono le formule della Relatività Generale, la velocità della luce rappresenta un limite insuperabile nello Spazio-Tempo. Tuttavia quando avvenne l'evento dell'Inflazione che creò il Big Bang, lo Spazio-Tempo non esistevano ancora e i limiti delle Leggi relativistiche non potevano ancora esercitare il proprio potere. P.s. “Voci di corridoio” ipotizzano che l'inflatone possa identificarsi con il bosone di Higgs. Tratto da Civico20news www.civico20news.it Per gentile concessione dell’Autore Giancarlo Guerreri è biologo, scrittore e ricercatore. Nel 2007 pubblica con G. Laterza “l’Ombra della Luna”, romanzo esoterico ambientato in Liguria. Seguono “Il Profumo di Kether" - Ananke 2010, “Il segreto di Welma Fox” – Tipheret 2011, “Il Cristallo dai mille volti” – Tipheret 2014, “Il mistero di Leonardo da Vinci” - Yume 2019, “La Commedia Segreta” – Pegasus Edizioni 2020 e “La maledizione di Dante” – edizioni Bonfirraro 2021. Pubblica anche tre commedie per il teatro: “La Sfera di Cristallo”, “Il Testamento del Vascello Fantasma” e “Il Teschio nell’Armadio”. Ha partecipato come attore alla realizzazione del Film di Louis Nero Il Mistero di Dante e come co-sceneggiatore e co-produttore al film The BrokenKey, uscito nelle sale il 16 novembre 2017. Collabora regolarmente come Redattore con la Rivista on-line, civico20news. È Direttore Editoriale della rivista Delta.
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