Leggere il Cielo

Breve e parziale storia del tempo.

Da una cosmogonia atemporale all'universo in espansione

Annibale D'Ercole

Home
Prologo
Il tempo degli antichi...
...e quello dei moderni
Il tempo dei naturalisti...
...e quello dei fisici
Dal nucleo dell'atomo all'abisso del tempo
L'evoluzione cosmica e l'inizio del tempo
Epilogo
Letture

L'evoluzione cosmica e l'inizio del tempo

Gli astrofisici, nel corso del '900 sono riusciti a valutare l'età di altre stelle oltre il Sole, scoprendo che ve ne sono di tutte le età, da quelle ancora in formazione nella nebulosa di Orione, a quelle molto giovani come le Pleiadi, a quelle molto vecchie (12-15 miliardi di anni) che si trovano negli ammassi globulari, grappoli contenenti fino a 100.000 stelle e presenti sia nella nostra che in altre galassie. Anche le stelle, che per millenni erano assurte a paradigma di immutabilità e stabilità, mostravano di nascere, invecchiare ed infine morire (alcune tramite una spettacolare esplosione detta supernova) al pari degli organismi viventi. Ma il concetto di evoluzione si era ormai fatto strada e venne esteso senza traumi anche ai corpi celesti di ogni tipo. Le galassie, ad esempio, nel corso della loro vita mutano il contenuto di stelle e gas variando in luminosità e spesso anche in morfologia.

Nel 1929 Edwin Hubble scoprì che le galassie, al pari degli acini di uvetta all'interno di un panettone in lievitazione, si allontanano le une dalle altre con velocità proporzionale alla reciproca distanza. Estrapolando questo moto indietro nel tempo, si concluse che in passato tutte le galassie, e più in generale, tutta la materia doveva essere compressa in un ridottissimo volume con densità e temperature inimmaginabili. Luniverso dunque si è originato dal Big Bang, una grande esplosione iniziale a seguito della quale esso continua ad espandersi. Nel 1965 Penzias e Wilson rilevarono una radiazione cosmica di fondo uniforme ed isotropa che rappresenta il residuo dell'enorme calore iniziale dell'esplosione e costituisce la prova più stringente della teoria del Big Bang. Dalla distanza tra le galassie e dalla loro velocità di allontanamento l'età dell'universo viene valutata attualmente tra i 12 e i 18 miliardi di anni. È importante sottolineare che le varie età a cui abbiamo fatto riferimento (relativamente a Terra, stelle e universo) sono ottenute tramite tecniche diverse (radioattività, modelli stellari, misurazione della distanza delle galassie e della loro velocità di regressione). Il fatto che tali stime non siano in contraddizione tra loro - come sarebbe accaduto se, ad esempio, l'universo fosse risultato più giovane della Terra induce a guardare alla nostra attuale cosmogonia con una certa fiducia.

Se dunque l'universo ha avuto un inizio risulta naturale chiedersi cosa c'era prima. È possibile, in verità, che questa sia una domanda mal posta, legata alla concezione newtoniana di un tempo assoluto che scorre indifferente agli accadimenti. La teoria della relatività ci ha insegnato che questo non è vero, in quanto il tempo scorre diversamente per osservatori in moto relativo: è noto il cosiddetto paradosso dei gemelli (verificato sperimentalmente) secondo cui un astronauta di ritorno da un viaggio spaziale compiuto a velocità paragonabile a quella della luce risulta più giovane del gemello rimasto a terra. Inoltre, già Gottfried Leibniz (1646-1716) aveva polemizzato con Newton sostenendo che noi deriviamo il tempo dal succedersi degli eventi, e non il contrario: se non ci fossero fenomeni non ci sarebbe il tempo. Esso è l'ordine con cui si susseguono gli eventi a partire, ad esempio, dalla Creazione. Chiedersi cosa c'era prima non ha senso, in quanto presuppone un tempo esterno agli eventi. Alcuni cosmologi contemporanei, tra cui Steven Hawking, hanno riformulato il quesito in termini moderni chiedendosi come il tempo possa essere emerso dal Big Bang. Queste speculazioni affondano le loro radici nelle pieghe della meccanica quantistica e rappresentano, al momento, pioneristiche congetture.



Epilogo