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    Il grande equivoco del big bang

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    Caricamento playerAmedeo Balbi, astrofisico e autore di diversi libri di divulgazione scientifica, ne ha pubblicato uno nuovo intitolato Il cosmo in brevi lezioni (Bur Rizzoli), dedicato a spiegare – come dice il sottotitolo – “Big bang, pianeti, galassie e buchi neri”. Il libro raccoglie – con le revisioni e gli aggiornamenti opportuni – gli articoli che Balbi ha pubblicato sulla rivista scientifica Le Scienze negli ultimi dieci anni, nella sua rubrica “La finestra di Keplero”: «Con l’avvicinarsi del decennale, mi sono reso conto che tutte quelle pagine ricostruiscono una storia che racconta lo stato attuale delle nostre conoscenze sull’universo», scrive Balbi nella premessa. Storia che inevitabilmente inizia dal big bang, anzi dal “Grande equivoco del big bang”.
    Amedeo Balbi parlerà del suo libro a Napoli sabato 26 ottobre, all’interno di Talk del Post, assieme al disegnatore, fumettista e regista Gipi.
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    C’è un equivoco persistente che riguarda l’origine del nostro universo e la sua descrizione scientifica. In soldoni, l’equivoco nasce dal fatto che si usa lo stesso nome, ovvero «big bang», per riferirsi sia a un modello sia a un evento. È una confusione seria, che porta a conclusioni fuorvianti, e di cui vale la pena discutere. Il modello del big bang è oggi la nostra migliore descrizione dell’evoluzione dell’universo osservabile nei passati 13,8 miliardi di anni. Secondo questo modello, l’universo ha raggiunto il suo stato attuale espandendosi ininterrottamente a partire da una condizione di altissima densità e temperatura, in cui tutta la materia era scomposta nei suoi costituenti fondamentali. Il modello del big bang poggia sulle solide basi della teoria della relatività generale di Einstein, su un quadro fisico messo alla prova fino alle più alte energie raggiunte negli acceleratori di particelle, nonché su una serie impressionante di evidenze: le più notevoli sono l’espansione dell’universo, l’esistenza di un fondo cosmico di radiazione a microonde, e la corretta previsione dell’abbondanza dei nuclei di elio e degli atomi più leggeri. È un modello di straordinario successo – almeno nei limiti in cui è applicabile – e che al momento non ha alternative credibili.
    Tuttavia, la maggior parte delle persone (scienziati inclusi) usa il termine «big bang» in un altro senso, per riferirsi all’evento che avrebbe dato inizio al nostro universo.E qui le cose si fanno confuse, per almeno due ragioni. La prima è che non è del tutto chiaro a quale evento ci si riferisca. La possibilità meno problematica è che si usi il termine «big bang» per indicare uno stato primordiale in cui densità e temperatura avevano valori enormi ma non infiniti, e da cui si è dipanata la successiva evoluzione dell’universo osservabile (descritta dal modello del big bang). In questo senso, che è quello generalmente inteso (magari senza dirlo in modo esplicito) dagli addetti ai lavori, il big bang non è altro che una fase all’interno di una cornice fisica preesistente, che si può descrivere ragionevolmente bene con le teorie conosciute.
    Ma c’è un’altra possibilità, più problematica. Se si spinge ancora più indietro nel tempo la descrizione dell’evoluzione dell’universo basata sulla relatività generale, si arriva fatalmente a uno stato in cui la temperatura e la densità diventano infinite: è quello che i fisici chiamano una «singolarità». Questo stato segnerebbe l’inizio stesso del tempo e dello spazio, ed è quello a cui molti pensano quando usano la parola «big bang»: un istante che non ha un prima, l’improvvisa comparsa dal nulla di tutto ciò che esiste.Purtroppo (e questa è la seconda e più grave ragione di confusione), mentre non abbiamo praticamente alcun dubbio sul fatto che l’evoluzione dell’universo sia iniziata 13,8 miliardi di anni fa da uno stato di enorme densità e temperatura (che possiamo continuare a chiamare «big bang» per comodità), non c’è alcuna prova che esso sia originato da una singolarità. Ed è proprio la comparsa degli infiniti a metterci in guardia: ci dice che la fisica che usiamo per spingerci in quei territori è inadatta a descriverli e che dovrà necessariamente essere aggiornata a una versione migliore, che ancora non abbiamo. Di fatto, le idee che i fisici teorici stanno esplorando, in questo senso, presuppongono che il nostro universo sia il risultato di processi precedenti, che per ora non abbiamo gli strumenti concettuali per comprendere. Ex nihilo nihil fit, dicevano i filosofi antichi: nulla viene dal nulla, e la cosmologia moderna, intesa correttamente, non avrebbe niente da eccepire.
    © 2024 Mondadori Libri S.p.A., Milano LEGGI TUTTO

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      in Scienza

      Volete vedere una cometa?

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      Caricamento playerDa qualche giorno è visibile anche in Italia una delle comete più luminose degli ultimi anni e attualmente in allontanamento dal Sole: C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS (C/2023 A3). Non sarà facilissimo però, perché appare bassa all’orizzonte, quindi sono necessari un luogo adatto per osservarla a occhio nudo e un po’ di pazienza, e in generale perché le comete sono corpi celesti imprevedibili quindi la luminosità potrebbe variare sensibilmente.
      Come indica il “2023” contenuto nel suo nome, la scoperta della cometa è molto recente. Era stata rilevata una prima volta dall’Osservatorio della Montagna Purpurea in Cina all’inizio di gennaio, ma in mancanza di successive osservazioni era stata rimossa dagli elenchi dei nuovi corpi celesti da approfondire, perché si riteneva non fosse più osservabile. A febbraio il programma di ricerca astronomica ATLAS, che si occupa della rilevazione di asteroidi che potrebbero diventare pericolosi per la Terra, segnalò la scoperta di una nuova cometa che si scoprì poi essere la stessa che era stata osservata un mese prima in Cina.
      Le comete hanno di solito dimensioni relativamente piccole e sono formate quasi completamente da ghiaccio. La maggior parte degli astronomi ipotizza che siano residui rimasti dopo la condensazione della grande nebulosa da cui ha avuto origine il nostro sistema solare. Una nebulosa è un grande ammasso di polvere, idrogeno e plasma le cui dinamiche possono portare alla formazione di stelle e pianeti. Le zone periferiche della “nostra” nebulosa erano fredde a tal punto da permettere all’acqua di trovarsi allo stato solido, quindi ghiaccio, cosa che portò alla formazione delle comete.
      Ogni cometa segue una propria orbita intorno al Sole che la porta quindi ad avvicinarsi periodicamente alla stella: il grande calore fa sublimare gli strati più esterni di ghiaccio (la sublimazione è il passaggio dallo stato solido a quello gassoso senza passare per quello liquido). È in questa fase che intorno al nucleo delle comete si forma una “chioma” di vapori. Il vento solare e la pressione della radiazione del Sole spingono parte del vapore portando alla formazione della “coda”, che punta quindi in direzione opposta rispetto a quella in cui si trova il Sole. In molti casi il fenomeno rende visibile la cometa anche dalla Terra, talvolta a occhio nudo, con la luce solare che illumina la chioma. Una cometa appare come uno sbuffo luminoso in cielo e ha un moto apparente lento nella volta celeste, paragonabile a quello della Luna e di altri corpi celesti (non appare e scompare in pochi istanti come avviene con le meteore, per intenderci).
      (NASA)
      C/2023 A3 è al suo primo passaggio nel nostro sistema solare e per diverso tempo è stata soprattutto visibile dall’emisfero australe, quello opposto al nostro. Nelle ultime settimane ha iniziato a essere visibile nell’emisfero boreale, seppure con qualche difficoltà a causa della sua posizione bassa all’orizzonte e delle variazioni nella sua luminosità. Nei prossimi giorni la cometa apparirà via via più alta in cielo, ma al tempo stesso potrebbe ridursi la sua luminosità apparente perché si sta allontanando dal Sole e perché potrebbe ridursi la sua chioma.
      La posizione a ovest fa sì che la cometa si trovi nella porzione di cielo proprio nelle fasi del tramonto, cosa che può influire sulla sua visibilità. Il fatto che C/2023 A3 diventi osservabile più in alto nel cielo dovrebbe comunque ridurre il problema, perché rimarrà per più tempo visibile mentre il Sole sarà ormai tramontato. Le ore migliori per osservarla saranno quindi subito dopo il tramonto. Vista la direzione di osservazione è importante attendere che il Sole sia tramontato non solo per poter vedere meglio la cometa, ma anche per evitare di osservare direttamente e a lungo il disco solare con tutti i rischi che ne conseguono per la vista.
      Per osservare al meglio la cometa C/2023 A3 è importante scegliere un luogo buio, possibilmente lontano dall’inquinamento luminoso prodotto dalle città; se se ne ha la possibilità, è meglio raggiungere una collina o un luogo in alta quota, per avere una maggiore visione d’insieme della linea dell’orizzonte verso ovest. In queste condizioni la cometa dovrebbe essere visibile a occhio nudo, ma l’utilizzo di un binocolo o di un telescopio amatoriale potrebbe consentire di osservare meglio e più nel dettaglio la chioma e la coda della cometa.
      (Albino Carbognani / Sky Chart 4)
      Per localizzare il punto verso cui osservare può essere sufficiente una bussola o un’applicazione che ne simula la funzione (di solito ci sono funzionalità per queste cose già nei sistemi operativi degli smartphone Android e sugli iPhone), orientando verso i 255°, come indicato nella mappa celeste qui sopra che mostra il percorso della cometa nel cielo. Oltre alla bussola si possono utilizzare alcune applicazioni per cercare un oggetto celeste e ottenere informazioni su dove orientare lo sguardo per poterlo osservare. C/2023 A3 sarà osservabile fino alla fine di ottobre. LEGGI TUTTO