- 17/12/2006, ore 20.43
Anzitutto: con questo post inauguro una nuova sotto-sezione, quella di “Immaginatevi”.
“Immaginatevi” è, in primo luogo, un libro di testo assai bello per le medie, una raccolta di autori vari edita da Bruno Mondatori risalente al 1981, contenente, tra gli altri, Brown, Sheckley, Asimov e L. del Rey; in secondo luogo, vuole essere – e sarà – a partire da adesso, un’altra sezione in cui sarà articolato il presente blog.
Una delle mie grandi passioni è la fantascienza (come credo si capisca); un’altra, collaterale e nata da questa, è la cosmologia.
Molti di voi probabilmente fuggiranno qui, perché, se ci sono due cose che al “grande pubblico” non piacciono, sono, in primo luogo, la fantascienza, e, in secondo luogo, la cosmologia.
A dirla tutta, penso che per la cosmologia il problema sia soprattutto un altro...
Come per la fisica quantistica (altra mia passione, che diverrà anch’essa una sotto-sezione in cui articolerò Correnti Alternative (1)*), penso che, in primis, il problema sia “nomistico” (o “definitorio”, se preferite).
Diciamolo, non è che una persona normale, appena sveglia, si dica: “Bene, oggi mi interesserò di ‘Cosmologia’”...
Appena pronunciato il nome, immagino che a molti di voi verranno i brividi a priori.
Comunque, sto divagando.
Ciò che voglio dire è questo: penso che, se a scuola, assieme alla geografia ci insegnassero la cosmologia (non per niente, in molti atlanti una sezione dedicata allo spazio c’è), giunti all’età adulta, non potremmo che soffermarci su talune delle sue implicazioni con costernata meraviglia...
Ecco perché, quindi, "Immaginatevi": spero di essere, da ora in poi, tanto bravo da indurvi a vedere con gli occhi (immaginare, appunto), quanto andrò a descrivere.
Un esempio di quanto possa essere interessante l'argomento e quanto poco ne si sappia?
Sapete quale sia la distanza media tra la Terra e il Sole?
Centocinquanta milioni di kilometri, distanza che, proprio nell’ambito della “geografia del Sistema Solare”, è detta Unità Astronomica.
Tra parentesi, in ambito spaziale, questa distanza è un soffio (o un tiro di schioppo laser, se vi gusta di più).
Non ci credete?
Bene, allora vi faccio un altro esempio: sapete qual è distanza tra il Sole e la Stella a noi più vicina, Proxima Centauri?
4,3 anni luce.
En passant, Proxima è un sistema binario, o doppio, formato cioè da due stelle che orbitano attorno ad un baricentro comune.
Torniamo al discorso delle ditanze cosmologiche: Anni Luce?!
E che d’è, un anno luce?
Perché, si saranno chiesti alcuni di voi, in ambito spaziale le distanze si misurano con un’unità temporale?
Perché, posto che la Relatività non sbagli, la velocità massima raggiungibile nel vuoto è – circa – 300.000 km/secondo.
Che, detto in un altro modo, significa che, in un secondo, la luce percorre circa 300.000 km (299.792,458 km/sec, per l'esattezza).
Inoltre, come la fisica insegna, la velocità è definibile come la distanza fratto il tempo: facile dunque fare le dovute inversioni.
Se, quindi, volete convertire la distanza succitata (4,3 a.l.) in kilometri, basta fare una semplice moltiplicazione:
4,3X365X24X60X60X299.792,458, ovvero, moltiplicare i secondi che ci sono in un’ora, per le ore che ci sono in un giorno, per i giorni che ci sono in un anno, per, appunto, ca 300.000 km al secondo, che è la velocità della luce.
Molti di voi potranno ancora avere dei dubbi, e lo capisco benissimo; solo anni di appassionate letture hanno appianato i miei.
Il più grosso di questi, immagino sia: perché usare la luce, come riferimento?
Perché, anzitutto, è un segnale; perché, in secondo luogo, in ambito cosmico i kilometri sono una grandezza troppo piccola per essere utile (tant'è che, oltre certe distanze, si usa anche il parsec, pari a 3,26 a.l., ma per altri motivi: http://it.wikipedia.org/wiki/Parsec).
La luce è, dunque, un segnale.
E questo cosa implica?
Che noi, di fatto, quando osserviamo con un telescopio un corpo celeste, stiamo usando una sorta di macchina del tempo, perché ciò che il telescopio ci restituisce, è l’immagine che quel corpo aveva esattamente il numero di anni (luce) che dista da noi.
Quindi, e qua secondo me andiamo nello spettacoloso, quando osserviamo alcune delle c.d. “Quasar” (che sta per “Quasi-Stellar Radio Source”, termine che indica oggetti galattici primordiali), noi stiamo osservando i primordi del cosmo ("alcune", perché effettivamente ci sono delle Quasar relativamente vicine).
Tra l'altro (fonte: Wikipedia), alcuni Quasar mostrano rapidi cambiamenti della loro luminosità, il che implica che sono molto piccoli (un oggetto non può cambiare luminosità più velocemente del tempo che la luce impiega ad attraversarlo). Se l'interpretazione cosmologica è giusta (se cioé i Quasar sono oggetti lontanissimi da noi), l'enorme luminosità e le brusche fiammate da essi emessi sono totalmente inimmaginabili per la mente umana: un quasar medio potrebbe incenerire un pianeta come la Terra da numerosi anni luce di distanza, ed emette tanta energia in un secondo quanta il Sole ne emette in centomila anni.
Ecco una bella immagine di ciò di cui sto parlando:
Il che ci porta ad un’altra ed importantissima questione: in teoria, essendo nato il cosmo 13,7 (alcuni dicevano 14, altri 15) miliardi di anni fa, deduciamo che lo spazio è finito (anche se illimitato, ma questa è una concezione che inerisce la topologia, e senza un minimo di conoscenze in materia è un po' complicata da capire), e l'Orizzonte Cosmico degli Eventi (concetto legato all'Orizzonte degli Eventi che è il limite, in un Buco Nero, oltre il quale nulla possiamo dire di cio' che avviene alla materia o alla luce che vi finisce dentro), si colloca esattamente a 13,7 (o 14, o 15) miliardi di anni luce da noi, ed oltre esso non potremo mai vedere (perché sì, gente, la luce ha una velocità finita, dunque non potremo mai andare oltre detto limite, posto anche che il cosmo si espanda oltre questo raggio ipotetico).
Finito, però, in questo contesto, come dicevo sopra, non vuol dire limitato (anzi, dell'universo si usa dire che è contestualmente finito e illimitato)...
E questo è peraltro un fatto di cui si sta cercando evidenza! Mi spiego meglio: immaginate di essere su un'isola in mezzo all'oceano di un piatto mondo immaginario, avere un binocolo in mano, e di guardare verso l'infinito... Se le proprietà topologiche di questo mondo fossero uguali a quelle che presumibilmente ha il nostro Universo, sapete cosa vedreste? Le vostre stesse chiappe! E non sto scherzando! A livello di radiazione cosmica di fondo si sta cercando la prova che l'universo sia finito, e, appunto, illimitato, e, se mai questo dovesse succedere, dato che l'universo all'inizio della creazione fino a 200 milioni di anni di vita era opaco, dovremmo trovare zone dell'universo primordiale in cui le increspature della radiazione cosmica di fondo (ossia variazioni infinitesimali) sono uguali a quelle che avremmo agli antipodi del punto iniziale di osservazione! Altro che "attraverso lo specchio"! Cito, testualmente, da Wikipedia (cito peraltro una sola delle concezioni possibili, mentre per le altre vi rimando alle proprietà topologiche dell'universo su grande scala, che trovate all'articolo "La forma dell'Universo"): "Un universo a curvatura positiva è descritto da una geometria sferica e può essere pensato come un'ipersfera tridimensionale. Una delle sfide nell'analisi dei dati provenienti della missione Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) è la ricerca di immagini multiple dell'universo più distante nella radiazione di fondo cosmica: assumendo che la luce abbia avuto tempo a sufficienza per attraversare interamente un universo finito, infatti, si dovrebbero osservare immagini ripetute. Mentre recenti ricerche non hanno del tutto scartato la teoria di una topologia finita, (tuttavia) se l'universo fosse effettivamente finito la sua curvatura risulterebbe molto piccola, proprio come risulta piccola la curvatura della superficie della Terra se considerata in un orizzonte di poche centinaia di chilometri. Basandosi sulle analisi dei dati della sonda WMAP, i cosmologi durante gli anni 2004- 2006 si sono concentrati principalmente sullo studio dello spazio dodecaedrico di Poincaré, senza tralasciare altre possibili topologie compatibili con le osservazioni".Wow, capite perché dicevo che l’argomento è da brividi?
Perché a me – ma magari sono un'insana eccezione – pensare tutto ciò mi mozza il fiato (metaforicamente, obviously, e, comunque, questa è una sola delle concezioni possibili, e, forse, nemmeno la più probabile)...
Tornando a bomba al discorso di prima: lo spazio (il cosmo, o l'universo, se preferite) è finito.
Molti di voi, scommetto, avranno sentito parlare del cosiddetto "Big Bang"...
Ecco, il Big Bang è – presumibilmente – l’origine del cosmo di cui noi stessi facciamo parte.
Appurato infatti che, su ampia scala, le varie galassie (compresa la nostra, ossia la Via Lattea) si allontanano le une dalle altre, e appurato che, ovunque, nello spazio – secondo cioè condizioni di isotropia – è presente una Radiazione di Fondo [ la Radiazione Cosmica di Fondo: http://it.wikipedia.org/wiki/Radiazione_cosmica_di_fondo ], deduciamo che, l'universo, inizialmente, si trovava a corrispondere ad un unico punto di massa e densità infinite (detto anche "a singolarità infinita").
Anche questo è un argomento interessante.
Accettatene le implicazioni, e accettato che ingrandendosi lo spazio definisce sé stesso, non è possibile tornare ad un ipotetico punto zero in cui tutto ebbe origine (per dirla in altri termini: se venissimo sparati su un'ipotetica astronave a velocità ultraluminali - facciamo alla velocità del pensiero, tanto per dire - ci ritroveremmo, finito il tour, al punto di partenza).
Dicevo, trovare il punto da cui originò tutto (in un'episodio di Enterprise, l'ultima serie di Star Trek, una civiltà aliena lo chiamava "La Grande Piuma") non è possibile, perché il punto zero avrebbe senso se, prima della nascita del cosmo, ci fossero stati uno spazio e un tempo.
In altri termini: così come per noi ciò che si trova a 13,5 miliardi di anni luce corrisponde, in apparenza, visivamente, all’origine di tutto, per una ipotetica intelligenza che si trovi a 13,5 miliardi da noi, noi siamo, visivamente all’origine di tutto (sempre in apparenza).
Inoltre, c’è un altro grosso problema: lo spazio, come accennato sopra, prima dei duecento milioni di anni di vita (che ricordiamolo, erano anche le sue dimensioni, in termini di anni luce), era opaco: quindi, ammesso anche che quanto detto sopra non valga e potessimo cioé indefinitamente avvicinarci al punto zero, non discerneremmo alcunché.
In altri termini, prima dei duecento milioni di anni di vita dell'universo, la luce non poteva diffondersi, perché il cosmo dei primordi era un “brodo primordiale” di quark e gluoni, impenetrabile alla luce.
E, ora, con questa, chiudo: in astronomia (e poi non ditemi che l’argomento non suona poetico), il termine “Prima Luce” tende ad indicare anche quell'epoca nella storia del cosmo, situata alcuni centinaia di milioni di anni dopo la sua origine, in cui le prime stelle si formarono (indica anche, tra parentesi, come si evince dalle parentesi, la luce che per prima "deflora" un telescopio: eppoi dicono che gli scienziati sono aridi!).
...
continua
*: che non è Correnti Alternative (2) ovvero il mio nuovo blog, ovvero
Beh auguri per il nuovo blog e per la sezione di cosmologia...
Verrò a trovarti per farmi condurre nel viaggio dell'immaginazione !
Ciao ciao
Scritto da: irenespagnuolo | 17/12/06 a 22:35
Grazie Irene!
Spero di non avere toccato argomenti noiosi o troppo difficili...
Cmnq, se li ho capiti io, penso possano farlo tranquillamente tutti.
Ciao,
grazie della visita e a presto,
Davide.
Scritto da: asmodave | 18/12/06 a 08:20
ciao Davide! Ho appena visitato il tuo nuovo blog, comincerò a leggerti anche lì! Comunque questo post, ad essere sincera, non l'ho capito molto bene, ma penso sia perchè non mi piace l'argomento (per me la fantascienza e la cosmologia sono cose aliene!!)ciaoooo! By Marlene86
ps:se nel tuo blog trovi dei commenti sotto il nome di snifel, sono io, solo che era il nickname con cui era registrata mia mamma a libero...ciaooo! Buona notte By Marlene86
Scritto da: marlene86 | 18/12/06 a 21:42
Immagino, che tu non l'abbia capito tanto bene...
In effetti, filosofi, scienziati e pensatori di ogni tipo si sono scervellati sull'argomento - e si stanno scervellando! - dunque, non meravigliarti...
Capire cosa significhi "che lo spazio definisce sé stesso", che il tempo prima del tempo non esisteva (il tempo è la 4-a dimensione della realtà) non è niente facile, specie perché sono realtà che cozzano col senso comune.
Besitos,
Davide.
Scritto da: asmodave | 19/12/06 a 10:29