L’Universo non è più quello di una volta

Dopo circa quattro secoli mi chiedo cosa mai avrebbe detto Galileo se avesse avuto la possibilità di utilizzare i più moderni telescopi? Da qualche decennio, infatti, la nostra visione dell’Universo è letteralmente cambiata, basti pensare alle spettacolari immagini che ci ha fornito, e continua ancora a fornirci sempre in maniera sorprendente, il telescopio spaziale Hubble. Per non parlare, poi, delle missioni spaziali passate, tra cui quella importante del satellite WMAP, e di quelle più attuali, denominate ChandraSpitzer e Fermi, fino ad arrivare alle più recenti Planck ed Herschel. Grazie agli sviluppi tecnologici nel campo dell’ingegneria aerospaziale, oggi è possibile costruire strumenti sempre più avanzati e sofisticati che ci stanno aprendo, per così dire, tante nuove finestre permettendoci di esplorare il nostro Universo in un modo senza precedenti.

Così facendo, si scopre allora che l’Universo è caratterizzato solo dal 4% circa di materia ordinaria, cioè di materia visibile e di cui siamo fatti, quella materia formata da atomi, nuclei eparticelle, e che tutto il resto è fatto di due componenti che ancora non conosciamo e che per nostra ignoranza chiamiamo materia scura (23% circa) ed energia scura (73%), cioè materia che non emette luce ed energia che rimane nascosta nel vuoto, la cui esistenza è stata svelata mediante effetti di tipo gravitazionale.  Ciò è alquanto imbarazzante e costituisce un vero e proprio rompicapo per i cosmologi. Tuttavia questa è una grande epoca per l’astronomia, un periodo in cui la velocità con la quale vengono fornite le informazioni è tale che più osserviamo l’Universo meno ne sappiamo anche se, dobbiamo dire, siamo consapevoli di ciò che ancora ignoriamo. Penso ad un esempio su tutti e che riguarda una scoperta inaspettata, arrivata verso la fine degli anni ’90: contro ogni logica e intuizione, si è trovato che l’espansione cosmica sta accelerando, un fatto alquanto sorprendente. Ci si chiede allora se abbiamo compreso veramente come funziona la gravità, se stiamo applicando in maniera errata la relatività generale o se al contrario conosciamo bene la teoria di Einstein e allora non sappiamo nulla dell’Universo o se, invece, si tratta di un effetto locale per cui la nostra posizione privilegiata si trova nello spazio all’interno di una cosiddetta “bolla cosmica”? Forse le leggi della fisica, come noi le conosciamo, non vanno bene quando vengono applicate nel passato o forse c’è qualcosa di sbagliato nel modo in cui interpretiamo i dati che si riferiscono ad un Universo primordiale. Insomma, guardare oggetti sempre più distanti vuol dire guardare indietro nel tempo ma vuol dire anche avvicinarsi al Big-Bang, cioè alla grande esplosione iniziale che ha dato origine al nostro Universo, incluse le leggi della fisica, circa 13,7 miliardi di anni fa.

Ed è proprio da lì che vogliamo ripartire per ricostruire la storia del cosmo. Ma come? E’ proprio dal nostro pianeta che, si spera, avremo le risposte che stiamo cercando. Infatti, nel tunnel presso il CERN di Ginevra, gli scienziati lavorano con il più potente acceleratore di particelle mai costruito: il Large Hadron Collider (LHC). Uno dei compiti di LHC sarà quello di creare le condizioni iniziali in cui si trovava l’Universo subito dopo il Big-Bang, cioè nella sua prima frazione di secondo, quando le condizioni di energia e temperatura erano estreme. Durante questa fase iniziale, si creavano particelle molto più pesanti di quelle che siamo in grado di osservare oggi e che successivamente, con l’espansione e il raffreddamento dello spazio, si sono trasformate nelle particelle più leggere note a tutti noi. Una delle ipotesi sulla materia scura è che essa sia composta proprio da quelle particelle massicce e antiche che sono esistite ad altissime energie. All’LHC spetterà inoltre il compito di andare oltre i confini dello spazio e deltempo. Se durante le collisioni tra i fasci di particelle, che avvengono nell’anello di 27 Km di circonferenza a velocità prossime alla velocità della luce, si vedranno sparire, per così dire, alcune particelle in uno spazio “al di fuori” rispetto a quello tridimensionale a cui siamo abituati, allora avremo la prova che esistono effettivamente le cosiddette dimensioni spaziali extra. L’Universo consisterebbe perciò di uno spazio multidimensionale caratterizzato da ulteriori dimensioni spaziali, forse sei o sette, così come vuole la famigerata teoria delle stringhe, e che esisterebbero arrotolate o intrecciate in uno spazio piccolissimo che, però, non possiamo vedere o percepire. Ritroveremo un ordine nella natura? Ciò che possiamo dire è che se mai l’LHC dovesse “vedere” le cosiddette particelle supersimmetriche, previste dalla teoria della supersimmetria, allora potremmo, forse, risolvere non solo il mistero della materia scura ma dimostrare l’esistenza di una simmetria che può farci avvicinare verso l’unificazione delle forze fondamentali della natura.

Un fatto è certo: mancano ancora alcuni tasselli per completare il puzzle. Einstein aveva ragione nell’affermare che la cosa più incomprensibile dell’Universo è che risulta comprensibile.

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