In questo articolo affronteremo una breve e sintetica carrellata di alcuni concetti cosmologici che riscuotono, in questo momento, il credito maggiore all’interno della comunità scientifica. Come per tutte le teorie scientifiche occorre ribadire, ancora una volta, come anche l’impianto teorico più solido è soggetto a nuove scoperte che possono integrarlo, modificarlo e persino confutarlo integralmente. Fatta questa doverosa premessa, partiamo.
Il Big Bang. E’ ancora la predizione teorica più accreditata sulla nascita del nostro universo, anche se ci sono scienziati secondo i quali l’Universo non è stato creato in un singolo momento ma esiste da sempre. Si tratta della cosiddetta teoria “dello stato stazionario”. Si tratta di uno scenario cosmologico non standard basato sul principio cosmologico perfetto che fu proposto nel 1948 da Fred Hoyle, Hermann Bondi, Thomas Gold come alternativa alla teoria del Big Bang. La teoria dello stato stazionario postula che l’universo mantenga le stesse proprietà nello spazio e nel tempo e non abbia né inizio né fine. I suoi sostenitori nel corso degli anni sono sensibilmente diminuiti ma ancora questa teoria non è stata del tutto riposta nel cassetto delle speculazioni fine a se stesse.
L’espansione dell’universo. Anche in questo caso la maggioranza della comunità scientifica non ha dubbi sul fatto che l’universo si sta espandendo, anzi dal 1998 i Premi Nobel Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt e Adam Riess sulla base di osservazioni di supernove di tipo Ia in galassie lontane hanno scoperto che l’espansione avviene ad un’accelerazione maggiore di quella che si era fino ad allora stimata. Anche in questo caso ci sono però dei fisici che sono molto scettici al riguardo. L’astronomo Halton Arp, nega l’accelerazione e l’espansione metrica dello spazio, portando come prova i dati discordanti e interpretando il redshift (lo spostamento verso il rosso) in altro modo, sulla scia dei teorici dello stato stazionario di Fred Hoyle (cosiddetto Redshift intrinseco). Altri fisici teorici ritengono che l’energia oscura e l’accelerazione cosmica siano prova del fallimento della relatività generale su scale superiori a quelle dei superammassi di galassie. Uno dei modelli alternativi sono le teorie MOND (Modified Newton Dynamics = dinamica newtoniana modificata). E potremmo continuare a lungo, tanto per chiarire che quando parliamo di teoria scientifica maggiormente accredita questa espressione riguarda la maggioranza degli scienziati ma non esclude che minoranze, a volte anche robuste, prospettino soluzioni ed ipotesi diverse.
L’età dell’universo. Le ultime stime la stabiliscono intorno a 13,82 miliardi di anni con un’incertezza di circa 120 milioni di anni.
La forma dell’universo. Le stime attuali del contenuto di materia e della velocità di espansione fanno pensare che la forma dell’universo sia piatta o perlomeno talmente prossima ad essere piatta da non poterne notare la differenza. Si tratta comunque di una terminologia fuorviante perché più correttamente dovremmo parlare di “geometria dell’universo” ed in particolare della sua geometria locale e globale. Le altre possibili forme con cui è possibile descrivere l’universo sono quella iperbolica, spesso chiamata con una certa imprecisione universo aperto, e quella sferica-chiusa.
Le dimensioni dell’universo. Se l’universo ha una forma piatta ma “molteplicemente connessa” (come una ciambella) le sue dimensioni potrebbero essere finite seppure molto più grandi della massima distanza osservabile. Secondo le ultime stime l’universo osservabile avrebbe un diametro di circa 93 miliardi di anni luce.
Il destino dell’universo. Indipendentemente dalla forma e dalle dimensioni le stime più recenti sulla velocità di espansione, ottenute misurando la luce emesse da supernove lontane, fanno supporre che continuerà per sempre fino a raggiungere la “morte termica“. La fine dell’universo arriverebbe comunque dopo un tempo incommensurabile pari a qualcosa come 10100 anni! Inutile aggiungere che all’interno della comunità scientifica ci sono speculazioni teoriche differenti.
L’inflazione. Al momento questa teoria gode ancora di buona salute pur esistendone svariate versioni. L’inflazione è una teoria che ipotizza che l’universo, poco dopo il Big Bang, abbia attraversato una fase di espansione estremamente rapida, dovuta a una grande pressione negativa. Si stima che l’inflazione sia avvenuta intorno a 10-35 s dal Big Bang, sia durata intorno a 10-30 s e abbia aumentato il raggio dell’universo di un fattore enorme, tra 1025 e 1030 (circa un miliardo di miliardi di miliardi di volte).
L’antigravità. Il recupero della costante cosmologica associata ad una forza repulsiva capace di disgregare la materia e causare l’espansione dell’universo rappresenta ad oggi una delle teorie maggiormente accreditate. Peccato però che ancora ne ignoriamo l’origine o la natura.
E con questa ultima notazione si conclude il nostro super Bignami su quello che conosciamo, o meglio crediamo di conoscere dell’Universo. Di una cosa siamo sicuri però che tra qualche anno o qualche decennio una parte di questi “misteri” sarà svelata, facendoci compiere importanti passi in avanti nella comprensione del cosmo.
