Amedeo Balbi, Il buio oltre le stelle, 2010

trattasse di galassie simili alla nostra. ¶ Shapley era stato

di variazione è legato alla luminosità, per cui dalla

sono altre galassie oltre alla nostra è stata solo

grandi balzi in avanti alla conoscenza. Sono le domande

carne: se potessimo viaggiare alla velocità della luce di

epoca. La luce viaggia alla stessa velocità in qualunque

Un cosmo costruito intorno alla Terra, a misura dell

e statico, Newton giunse alla conclusione che la materia

qualcosa che le copre alla vista. ¶ L’idea di

d’ombra sono dovute alla presenza di polvere nel

che lo ha portato alla soluzione delle questioni ultime

aberrazione luminosa, dovuta proprio alla finitezza della velocità della

altre isole cosmiche simili alla nostra, era plausibile che

con il prisma) portò alla scoperta di alcune proprietà

leggi, dando ufficialmente inizio alla scienza della spettroscopia. Nel

esse erano galassie esterne alla Via Lattea. Man mano

delle galassie, si arrivava alla straordinaria conclusione che esse

in entità elastiche legate alla distribuzione di materia ed

particolare di radiazione elettromagnetica alla quale diamo il nome

nascondere segnali che sfuggono alla vista. Usiamo abitualmente le

calorifici di Herschel corrispondono alla radiazione infrarossa, e che

scurirsi rapidamente se esposti alla luce solare, si scurivano

dei raggi luminosi (alternativa alla teoria corpuscolare di Newton

sotto forma di onde alla velocità della luce. Questo

rossa, c’erano, oltre alla radiazione infrarossa scoperta da

quantità di energia, proporzionale alla frequenza della radiazione. Secondo

un po’ artificioso, pensate alla radiazione elettromagnetica che si

energia (un valore proporzionale alla temperatura nella scatola), con

il cosiddetto quanto) proporzionale alla frequenza dell’onda elettromagnetica

L’astronomia restò ancorata alla luce per diversi decenni

degli anni immediatamente successivi alla Seconda guerra mondiale. Il

era una sorgente interna alla Via Lattea: quando si

fa; ha poi viaggiato alla velocità della luce in

è avvicinata di molto alla realtà. […] Il “Progetto Echo

uomo potrebbero orbitare intorno alla Terra, agendo ventiquattr’ore

Via Lattea, dando inizio alla radioastronomia. I laboratori avevano

la prima volta trasparente alla radiazione, circa trecentottantamila anni

di Gamow, diede peso alla cosa. ¶ Non è sorprendente

la cosa più vicina alla visione diretta dell’origine

radiazione elettromagnetica in equilibrio alla stessa temperatura. In effetti

stratosferici negli anni successivi alla scoperta di Penzias e

di un corpo nero alla temperatura di circa 3 K

dal Big Bang fino alla ricombinazione, lasciando impressa una

movimenti della materia dovuti alla gravità. In una zona

aumento di densità (pensate alla fatica che bisogna fare

un orizzonte che nasconde alla vista ciò che avviene

granello di sabbia tenuto alla distanza di un braccio

intermedi che hanno portato alla formazione delle galassie e

elementari che potremmo paragonare alla rotazione di un pianeta

universo per epoche precedenti alla ricombinazione. Purtroppo, come abbiamo

molto piccola in confronto alla forza nucleare forte e

forza nucleare forte e alla forza elettromagnetica (l’effetto

onda generata si trasmetterebbe, alla velocità della luce, come

una sola retta parallela alla retta di partenza. Una

il problema, e giunse alla conclusione che il quinto

essere curvo, assomigliare davvero alla superficie di una sfera

solo potevano essere applicate alla nostra realtà, ma fornivano

allo spazio. ¶ L’idea alla base di tutto è

restano, decidiamo di consacrarci alla scienza, e facciamo un

del Novecento, ancora legati alla visione newtoniana dell’universo

Sole, ma anche intorno alla Terra o alla Luna

intorno alla Terra o alla Luna o alla nostra

o alla Luna o alla nostra galassia; in misura

principio cosmologico, che sta alla base di tutti i

equivalente. Questo legame apre alla straordinaria possibilità di valutare

vicini tra loro, rispetto alla grandezza complessiva del cosmo

appare quasi perfettamente piatta. Alla fine, però, i cosmologi

è infatti quasi pari alla dimensione dell’intero universo

si sarebbe potuti giungere alla stessa conclusione valutando in

l’universo fosse vicino alla piattezza, un fatto che

galassie più o meno alla stessa distanza da noi

maggiori dai loro nuclei. Alla fine degli anni Settanta

forse a far raggiungere alla densità dell’universo il

di massa fossero nascoste alla vista. Non solo: le

il legame gravitazionale dovuto alla massa luminosa. C’erano

delle galassie, non attribuibili alla legge di Hubble, era

dare conto in base alla massa osservabile. Una prova

di galassie legate gravitazionalmente alla nostra) rispetto al sistema

più abbondante in rapporto alla materia luminosa man mano

le dimensioni del punto alla fine di questa frase

e dalla fisica nucleare alla metà del Novecento nello

tutto quell’elio. ¶ Intorno alla metà degli anni Quaranta

dello squilibrio era dovuto alla minore massa del protone

In pratica, stiamo chiedendo alla natura di fare un

Andrej Sakharov era giunto alla conclusione che una delle

vedere, e per portarle alla luce spinge al massimo

modo da andare soggetta alla forza di gravità. Dall

così da dar modo alla gravità di fare il

in maniera molto simile alla radiazione elettromagnetica (i fotoni

si muovono sempre esattamente alla velocità della luce, sono

delle particelle si avvicinarono alla cosmologia: l’universo primordiale

che un limite forte alla massa dei neutrini poteva

avrebbe fornito un contributo alla densità dell’universo tale

secondo contributo dell’astrofisica alla fisica del neutrino. Secondo

della materia (almeno limitatamente alla sua componente visibile) in

i maggiori progetti dedicati alla ricostruzione della distribuzione di

di una spugna, o alla schiuma del mare. A

e fa il resto. Alla fine, sullo schermo dei

complessivo che ha portato alla formazione delle strutture cosmiche

appunto, all’indeterminazione quantistica. Alla fine dell’inflazione, queste

trattare l’interazione gravitazionale alla stregua delle altre forze

fisiche insolite, per portarle alla luce. L’aver rintracciato

si ostinano a sfuggire alla cattura, non potrebbe voler

esistono? Dando la caccia alla materia oscura, stiamo forse

oscura poteva essere considerata alla stregua di un miraggio

newtoniana lascia il posto alla teoria della relatività generale

Nessuno ha mai messo alla prova direttamente la legge

essa (e inversamente proporzionale alla propria massa). Introducendo una

tra il comportamento tradizionale – alla Newton – e quello modificato

metodi diretti per metterla alla prova, visto che le

ricorso ancora una volta alla materia oscura. Doveva esistere

ogni interazione, sensibile solo alla propria gravità, che avesse

gli astronomi sono giunti alla conclusione che negli ammassi

di osservazioni senza ricorrere alla materia oscura. Come mai

sembrava terribilmente ad hoc alla maggior parte degli astronomi

adeguatamente identificate e ricondotte alla loro causa originaria, esse

telescopi tradizionali ma sensibili alla tenue luminosità della luce

che i fisici analizzeranno alla ricerca, tra le altre

nella direzione sbagliata, ma alla fine aveva vinto. Aveva

compresi solo in rapporto alla presenza e all’azione

corpo (la proprietà, legata alla massa del corpo stesso

cosmo arrivò in breve alla conclusione che la struttura

che ancora oggi è alla base dei modelli cosmologici

intervento divino che impedisse alla materia di collassare sotto

geometria dello spazio-tempo alla distribuzione di materia ed

resistenza che si opponesse alla tendenza della materia verso

nel modello di Einstein, alla dimensione complessiva dell’universo

nuova costante di natura, alla stregua della velocità della

corpo celeste, naturalmente), soggetti alla legge di gravitazione universale

modo, trattando una sfera alla stregua di un punto

Newton, il quale giunse alla conclusione che non era

aumentava in modo proporzionale alla distanza. Questo comportamento è

per cui è proporzionale alla distanza) erano le uniche

di tipo elastico, proporzionale alla distanza, e usò soltanto

forza che cresce proporzionalmente alla distanza tra i corpi

lega la nuova forza alla distanza tra i corpi

repulsiva, che aumenta proporzionalmente alla separazione tra i corpi

la sua densità rispetto alla costante cosmologica. Era possibile

Hubble come galassie esterne alla nostra Via Lattea). Le

velocità che crescevano proporzionalmente alla distanza. Se non si

e scrisse, per lamentarsene, alla rivista che lo aveva

riluttanza, si convertì lentamente alla nuova cosmologia, secondo la

un modello in espansione alla Friedman e Lemaître, contenente

di fatto stata ridotta alla misura di due numeri

ritmo che è legato alla loro reale luminosità. Le

Sandage, arrivato nel frattempo alla conclusione che il valore

soluzioni lontane tra loro. ¶ Alla fine sono dovuti passare

in aria, soggetto solo alla forza di gravità. Se

esplosione che pone fine alla vita di alcune stelle

cibandosi del materiale strappato alla stella compagna. Ma a

esplosione è strettamente legata alla massima luminosità raggiunta. Quindi

che possa essere ricondotta alla presenza di una supernova

energia. L’energia associata alla costante cosmologica doveva perciò

cosmologica doveva perciò contribuire alla densità totale del cosmo

conto l’energia associata alla costante cosmologica, quella stessa

le sue ramificazioni fino alla cosmologia e alle ricerche

a esistere particelle venute alla luce sfruttando l’incertezza

essa è stata messa alla prova sperimentalmente. Nel 1948 il

di fotoni “virtuali”. ¶ Mettere alla prova l’ipotesi di

trasportano un’energia proporzionale alla frequenza della radiazione. Possiamo

di espansione aumenta proporzionalmente alla dimensione dell’universo. È

I meccanismi che portavano alla realizzazione della simmetria fra

continuarono perciò ad attenersi alla visione standard sulla costante

costante di natura legata alla geometria dello spazio secondo

ulteriormente le cose. Fino alla scoperta dell’espansione accelerata

un compito che mette alla prova le capacità predittive

degradazione) portò molti scienziati alla conclusione che tutto il

quasi immediatamente in seguito alla scoperta dell’espansione. I

sfuggite in qualche modo alla morsa gravitazionale dei buchi

neri supermassicci, sarebbero andate alla deriva nello spazio intergalattico

piattezza imposto dall’inflazione alla geometria dell’universo. Ogni

avvicina sempre di più alla piattezza perfetta, e questo

per il destino cosmico. Alla densità totale contribuisce tanto

attuale. È una coincidenza alla quale i fisici guardano

è stato trascurabile rispetto alla densità di materia, restando

redshift sarebbe direttamente legata alla composizione dell’universo, in

dell’universo, in particolare alla presenza dell’energia oscura

in gioco per mettere alla prova i modelli teorici

galassia per poter mettere alla prova la varie proposte

unificazione ancora non messi alla prova sperimentalmente. ¶ Anche il

quella di rimettere mano alla descrizione dell’interazione gravitazionale

bisogno di fare ricorso alla presenza di energia oscura

termine che fa riferimento alla cosmologia stoica, e che

è quella più vicina alla realtà. Per quanto il

sia un fenomeno dovuto alla presenza di disomogeneità nella

per loro stessa natura, alla possibilità di una verifica

di un universo adatto alla vita. Uno stato di

era il numero noto alla sua epoca) e perché

alcuni dei rompicapi legati alla struttura fisica del nostro

forza di gravità proporzionale alla distanza, cosa di cui

più recenti è ormai alla portata di tutti. La

maggior parte delle idee alla base della cosmologia moderna

lasciare. ¶ Dare un volto alla materia e all’energia

lavorare faticosamente per riportarlo alla luce. Lunghe epoche dell

intaccare la facciata dietro alla quale si cela altrettanta

dimensioni spaziali aggiuntive, fino alla possibilità che il nostro

si passava dall’immaginazione alla realtà, e ci si

Luna in orbita intorno alla Terra. Il primo esempio

mente che, ben nascosto alla vista, potesse in realtà

economiche praticamente illimitate e alla sua incredibile abilità, Tycho

previsioni dei modelli teorici. Alla sua morte Tycho lasciò

l’astronomia teorica moderna. ¶ Alla morte di Tycho, Keplero

d’arco corrispondono quindi alla duemilasettecentesima parte di una

fino ad allora sfuggiti alla vista. «Grande cosa è

Grande cosa è certamente alla immensa moltitudine delle stelle

tecnologico (un aiuto peraltro alla portata di tutti, cosa

celesti», scrisse nell’appendice alla seconda edizione dei Principia

massa che si muovono alla velocità della luce (i

grande, meglio è. Intorno alla fine del XVIII secolo

mappatura della volta celeste. Alla sua morte, egli lasciò

espresse in unità relative alla distanza della stella Sirio

erano altre galassie simili alla Via Lattea, separate dalla

la sua arena simbolica alla National Academy of Sciences

svolse quello che passò alla storia come il “Grande

nebulose altre galassie esterne alla nostra. ¶ I testimoni dell

la breve introduzione iniziale alla relatività e alla meccanica

iniziale alla relatività e alla meccanica quantistica. ¶ Robert Oerter