La scienza non viola ancora tutti i misteri dell'universo

In un mondo in cui scienza e fantascienza spesso si mescolano e si confondono è necessario porsi una sola, semplice domanda: che cosa sappiamo davvero dell’universo? Oggi, giovedì 19 settembre, Amedeo Balbi ha cercato di rispondere a questa domanda davanti al pubblico incuriosito di Pordenonelegge.

Innanzitutto, le certezze. anzi, la certezza: l’universo ha attraversato varie epoche e ha avuto vari stadi. A dimostrare ciò ci sono diverse prove empiriche. Per prima cosa, a differenza di ciò che credeva Einstein negli anni ’10, oggi possiamo affermare con certezza che l’universo si espande. Ciò significa che prendendo due punti casuali nello spazio, la distanza tra questi due punti aumenta man mano che passa il tempo. Quindi, ragionando all’inverso, man mano che si va indietro nel tempo, lo spazio tra i suddetti punti diminuisce. Se diminuisce lo spazio, allora la densità aumenta e se la densità aumenta, il calore aumenta con questa. Ipotizzando di andare ancora e ancora indietro nel tempo, si arriva a un momento in cui tutta la materia è concentrata in un unico punto: quel punto è la singolarità iniziale o Big Bang. La seconda prova, invece, viene direttamente dalle stelle. È infatti nelle stelle che ha luogo la creazione dell’elio - tramite fusione nucleare e a partire dall’idrogeno. Il problema è che la percentuale di elio presente nell’universo è molto maggiore rispetto a quella che avrebbero potuto produrre tutte le stelle in tutto questo tempo. Una tale singolarità si spiega considerando che lo stato iniziale dell’universo doveva essere paragonabile a quello di un’enorme stella, che ha quindi prodotto quella quantità aggiuntiva di elio che, altrimenti, non si saprebbe spiegare da dove arriva. In terzo luogo, tutti sappiamo che la luce viaggia a una velocità finita. Ciò significa che i fotoni, dopo che lasciano la superficie di un corpo luminoso, ci mettono del tempo prima di arrivare a un altro corpo. Quindi, quando quella luce arriva al secondo corpo, ci arriva con un ritardo di tempo. È il concetto di anno luce, l’unità di misura della lunghezza con cui gli astrofisici calcolano la distanza tra le galassie. Lo stato iniziale dell’universo, essendo una sorta di enorme stella, ha emesso della luce che sta viaggiando attraverso l’universo ancora oggi.

Un’altra cosa che sappiamo con certezza è la densità dell’universo. In altre parole, tutta la materia presente nell’universo è stata calcolata. Nonostante ciò la materia che conosciamo (cioè quella composta da atomi, corrisponde al solo 5% della materia totale: il 27% del resto è materia oscura, il 68% è energia oscura. E queste cosa sono? Non lo sappiamo. Sappiamo soltanto che osservando delle galassie lontane, vediamo che la luce attorno a esse crea una sorta di curvatura come se ci fosse della materia che impedisce il moto rettilineo della luce, ma che, al contempo, non è visibile. Tale materia ipotetica è chiamata materia oscura, ma ancora non se ne sa nulla.

E l’energia oscura? Beh, l’energia oscura al momento è solo un’ipotesi matematica. Nel processo di espansione dell’universo, la logica ci dovrebbe suggerire che più il tempo passa, più la velocità d’espansione dovrebbe diminuire, un po’ come quando si lancia un sasso e questo, dopo un po’, perde velocità (e cade). Per l’universo, però, non è così che funziona. La velocità di espansione dell’universo aumenta. Perché? L’ipotesi è, appunto, che esista una sorta di energia che porta l’Universo a espandersi sempre di più, l’energia oscura. Questo è solo uno dei tanti misteri che avvolgono il nostro universo. C’era qualcosa prima del Big Bang? Il nostro è davvero l’unico universo? Di cosa è composta la materia oscura? Per ora, non abbiamo una risposta.

L’unica cosa che ci resta da fare è studiare, ancora e ancora, e forse un giorno ne sapremo di più. O forse no.