{"id":2103,"date":"2022-08-11T08:41:04","date_gmt":"2022-08-11T06:41:04","guid":{"rendered":"http:\/\/www.centrogramsci.it\/?p=2103"},"modified":"2022-08-11T08:41:05","modified_gmt":"2022-08-11T06:41:05","slug":"un-rompicapo-cosmico-di-piero-de-sanctis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.centrogramsci.it\/?p=2103","title":{"rendered":"UN ROMPICAPO COSMICO di Piero De Sanctis"},"content":{"rendered":"\n\n\n

In relazione agli enormi sviluppi tecnico-scientifici di questi ultimi decenni dell\u2019astronomia, ottenuti \u00a0dalla messa in orbita attorno alla Terra di potenti radiotelescopi, si sono riaccesi e riproposti al pubblico vecchi interrogativi sulla nascita, sulla morte, sull\u2019espansione e la contrazione dell\u2019universo, nonch\u00e9 sui buchi neri e le onde gravitazionali. L\u2019universo che le ultime grandi imprese astronomiche ci presenta, \u00e8 totalmente nuovo e turbolento. \u00a0Nel suo profondo spazio, distante cieca 10 miliardi di anni luce da noi, il telescopio spaziale James Webb, puntando una piccolissima zona della volta celeste, ha osservato numerose galassie e stelle in formazione, oltre a stelle e galassie morenti. Molto diverso dall\u2019universo tramandatoci da Newton, che, ancora nel 1915 era un \u201cposto tranquillo\u201d, placido, pacifico e costante, formato da tante stelle fisse disseminate uniformemente e di un\u2019unica galassia: La via Lattea.<\/span><\/p>\n

Ma quando Einstein cominci\u00f2 a risolvere le sue equazioni di campo (dopo aver corretto, tra il mese di ottobre e quello di novembre del 1915, alcuni \u00a0errori, da lui stesso denunciati, come si evince da una lettera del 7 novembre inviata ad Hilbert: \u00abMi sono accorto circa quattro settimane fa che i metodi di dimostrazione da me usati fino ad allora erano illusori\u00bb), scopr\u00ec qualcosa di impressionante e imprevisto.<\/span><\/p>\n

Come la maggior parte dei suoi contemporanei, Einstein era convinto che l\u2019universo dovesse essere statico, n\u00e9 in espansione, n\u00e9 in contrazione. Ma la soluzione, che Einstein stesso ottenne delle sue equazioni di campo, era in netto contrasto con tale concezione. Ben presto si trov\u00f2 nelle sabbie mobili delle equazioni cosmologiche che avevano confuso filosofi e fisici, come Newton, per intere epoche. Come dice il grande fisico teorico Michio Kaku \u00abIl rivoluzionario Einstein non era ancora rivoluzionario abbastanza per accettare che l\u2019universo si stesse espandendo o avesse avuto un inizio\u00bb. Per superare questa contraddizione, egli ricorse ad uno stratagemma matematico, con l\u2019introduzione di una costante numerica ad hoc <\/em>che chiam\u00f2 \u201clampda\u201d(l) (in seguito fu chiamata costante cosmologica o energia del vuoto assoluto), per controbilanciare la gravit\u00e0 e permettere una soluzione statica.<\/span><\/p>\n

Ma l\u2019enigma, anzich\u00e9 chiarirsi, si fece pi\u00f9 complesso, quando il fisico olandese Willem de Sitter, nel 1917, dimostr\u00f2 che l\u2019equazione originaria di Einstein ammetteva una soluzione, a dir poco, stravagante: quella di un universo svuotato di qualunque materia, eppure in espansione. Ci\u00f2 rese Einstein molto contrariato e, nel 1918, cerc\u00f2 il modo di escludere tale soluzione, ma ben presto si rese conto che in essa non c\u2019era niente di sbagliato. Inoltre, nel 1922, il matematico russo Alexander Friedmann dimostra che l\u2019equazione iniziale di Einstein (quella senza lampda), ammette soluzioni non statiche con distribuzione omogenea di materia, corrispondente a un universo in espansione.\u00a0 Nel quadro della teoria di Friedmann, che non pot\u00e9 essere approfondita per sopraggiunta morte nel 1926 all\u2019et\u00e0 di 38 anni, emergono tre soluzioni possibili a seconda della densit\u00e0 dell\u2019universo: se la densit\u00e0 dell\u2019universo \u00e8 maggiore di un valore critico, allora dopo l\u2019espansione, l\u2019universo comincer\u00e0 a contrarsi. Se la densit\u00e0 \u00e8 minore del valore critico, allora non ci sar\u00e0 abbastanza\u00a0 gravit\u00e0 per invertire l\u2019espansione dell\u2019universo che finir\u00e0 nel grande freddo.<\/em><\/span><\/p>\n

La questione rimase in sospeso fino al 1929, quando fu finalmente risolta dall\u2019astronomo Edwin Hubble i cui risultati avrebbero rivoluzionato l\u2019astronomia. Il suo universo comprendeva miliardi di galassie ognuna delle quali conteneva miliardi e miliardi di stelle. Inoltre tutte le galassie si allontanavano dalla Terra con velocit\u00e0 spaventosamente alte, direttamente proporzionali alla distanza da noi. In riferimento al lavoro teorico di Friedmann, Einstein, nel 1931, abbandon\u00f2 formalmente la costante cosmologica dichiarando, \u00a0nel 1932, insieme a de Sitter: \u00abNon far\u00f2 pi\u00f9 uso del termine lampda\u00bb. Dopo la scoperta di Hubble, Einstein ammise che la costante cosmologica \u00ab\u00e8 stato il pi\u00f9 grande errore della sua vita\u00bb. Ironia della sorte: Hubble scopr\u00ec sperimentalmente l\u2019espansione dell\u2019universo, che Einstein aveva previsto matematicamente un decennio prima. Se l\u2019universo si espande con una certa velocit\u00e0, allora deve essere possibile invertire il procedimento e calcolare il momento in cui quell\u2019espansione ha avuto origine. Nel 2003, i dati satellitari dimostrano che l\u2019universo ha 13,7 miliardi di anni. Nel 1949 il cosmologo Fred Hoyle battezz\u00f2 questa ipotesi come la teoria del Big Bang.<\/em><\/span><\/p>\n

Ma la legge \u201cmai dire mai!\u201d sembra che valga anche per le scienze fisico-matematiche. Nel 2004 la costante cosmologica \u00e8 tornata alla ribalta, assumendo un ruolo da protagonista nella fisica del XXI secolo, durante il quale sono stati programmati ed effettuati numerosi esperimenti di alta precisione volti a provare l\u2019accuratezza della relativit\u00e0 generale. Tutte hanno completamente confermato le previsioni teoriche della teoria della relativit\u00e0 generale.<\/span><\/p>\n

Mal a scoperta pi\u00f9 spettacolare del lavoro di Einstein riguarda sicuramente la cosiddetta energia oscura.<\/em> Come abbiamo sopra ricordato, Einstein introdusse il concetto di costante cosmologica nel 1917 per evitare che l\u2019universo si espandesse. Ma alcuni recenti risultati rivelano che, dopotutto, Einstein aveva forse ragione: \u00abla costante cosmologica non solo esiste, ma l\u2019energia oscura probabilmente costituisce la pi\u00f9 grande fonte di energia dell\u2019intero universo\u00bb (Il Cosmo di Einstein, <\/em>Michio Kaku). La rinascita di lampda \u00e8 derivata soprattutto dell\u2019osservazione di supernove in galassie remote, le quali dimostrano, con grande sorpresa di tutti, che l\u2019espansione dell\u2019universo, anzich\u00e9 rallentare, in realt\u00e0, accelera. Nel 2003 il satellite WMAP ha verificato che il 4% della materia e dell\u2019energia dell\u2019universo deriva da atomi a noi familiari, il 23% da una sorta di materia oscura e il 73% dalla sua energia oscura.<\/span><\/p>\n

Oggi molti fisici ritengono che la costante cosmologica possa rappresentare la chiave per spingersi oltre la teoria della relativit\u00e0 generale, verso una comprensione pi\u00f9 profonda di spazio, tempo, gravit\u00e0 ed elettromagnetismo. Dopo duemila anni di indagini sulla materia, dai tempi di Democrito, la cui teoria pu\u00f2 essere sintetizzata in queste due profondissime intuizioni: \u00abNulla nasce dal nulla e non c\u2019\u00e8 nessuna cosa\u00a0 che possa trasformansi nel nulla\u00bb, oggi i fisici hanno prodotto due grandi teorie: la relativit\u00e0 generale e la teoria dei quanti in aperta contraddizione tra loro. Mezzo secolo di tentativi per unificarle si \u00e8 dimostrato vano. Il lavoro di quegli anni di Einstein mostra che la teoria unitaria dei campi e i problemi quantistici assai spesso erano al centro della sua attenzione. E sebbene tutti i suoi sforzi furono infruttuosi, egli non si stanc\u00f2 mai di cercare indizi che lo aiutassero \u00a0a realizzare il suo sogno.<\/span><\/p>\n

Tuttavia, spiragli positivi per l\u2019unificazione si sono aperti con la teoria delle supercorde,<\/em> che sembra essere la candidata migliore per approfondire la teoria dei campi unificati<\/em>, alla costruzione della quale, Einstein ha dedicato gli ultimi trent\u2019anni della sua vita. Riusciremo un giorno a unificare le leggi di natura in un unicum <\/em>semplice\u00a0 e coerente? La risposta, forse, la possiamo trovare nell\u2019ultima previsione di Einstein: \u00abIl principio creativo risiede nella matematica. In un certo senso, quindi, ritengo sia vero che il pensiero puro possa afferrare la realt\u00e0 come sognavano gli antichi\u00bb.<\/span><\/p>\n

Teramo 03-08-2022<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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