Festival della Scienza

Genova 26 ottobre 2012. C’è quello a rimbalzi e quello a frittella. Quello a rotazione e quello che accelera. Oggi: perché fino al 1915 “lo studio della struttura dell’universo era più storia dell’arte che scienza: non c’era modo di arrivare a universi possibili che si potessero provare sulla base di fatti astronomici”, spiega John Barrow, uno dei maggiori esperti al mondo della moderna ricerca cosmologica. Che racconta, in una Sala del Maggior Consiglio affollatissima, il senso di Einstein per l’infinito: è lui, infatti, con la sua teoria della gravità, a permettere ai cosmologi di descrivere un intero universo possibile. Barrow traccia la storia del più grande mistero scientifico, che non smette di inquietarci e affascinarci: cos’è l’Universo? “Grazie ad Albert Einstein – spiega Barrow – e alla sua teoria della gravità, abbiamo avuto le equazioni matematiche che descrivono un intero, possibile universo: per la prima volta si aveva un metodo generale di descrizione dell’universo che poteva essere confrontata con l’evidenza astronomica: la cosmologia si era trasformata in una scienza”. “Quando Einstein scoprì la sua teoria si rese conto che stava dicendo qualcosa di molto strano – continua Barrow - l’equazione diceva che l’universo era in uno stato di cambiamento totale dinamico, che si stava espandendo o contraendo. La teoria di Einstein implicava anche l’esistenza di una forza repulsiva, che diventa più grande tanto più quanto le distanze tra due oggetti aumentano. Questa è stata definita da Einstein la costante cosmologica: Einstein pensava che si potesse avere un universo che non si espande, che è statico. Secondo una prima definizione, l’universo per Einstein esiste da sempre, è uguale in ogni momento e esisterà sempre. Ma questo tipo di universo non è realizzabile da un punto di vista fisico: in realtà si tratta di un universo instabile”. Ecco, allora, un altro modello possibile. Introdotto, questa volta, da Alexander Friedman, matematico e meteorologo, uno dei pionieri nell’applicare la matematica allo studio del clima. “Friedman – continua Barrow - ha scoperto universi che continuano ad espandersi da un qualche inizio apparente e che poi tornano verso una contrazione, con in mezzo c’è un universo critico che si espande per sempre. Uno dei colleghi di Friedman convinse Einstein che Friedman aveva ragione”. E poi, c’è Hubble - che dà il nome al telescopio spaziale, per intenderci - : “Edwin Hubble cominciò la sua carriera come pugile, poi divenne avvocato e poi astronomo. Insieme a Milton Humason studiò la luce delle galassie lontane e capì che la luce si allontana da noi. Da qui, il calcolo della velocità con la quale le galassie si allontanano da noi: la legge Hubble-Humason dimostra che l’universo si sta espandendo”. I modelli si susseguono: “Fino al ‘95, vale l’idea di un universo a rimbalzi. Ma se si aggiunge a questo la costante cosmologica le oscillazioni finiscono: non è possibile che ci sia una sequenza infinita di oscillazioni”. Un altro modello di universo è quello di Edward Kasner, che teorizza un universo non sferico ma elissoide in espansione: “Una frittella che diventa sempre più grande e più sottile”. È Kurt Gödel a prevedere nell’universo un viaggio nel tempo: un universo in rotazione con un tempo circolare con una sua coerenza interna. Nel ’65, poi, si scopre la radiazione lasciata dal Big Bang, dai primi giorni di vita dell’universo. Nell’’81 si affaccia l’idea di universo inflazionario. Ovvero, un universo che accelera e decelera e diventa sempre più grande. Questi universi, spiega Barrow, sono tutti possibili. Ed esercitano su di noi il fascino di un mistero ancora irrisolto.