Autore: URANIA
Data: 11-10-05 12:49
Carissimi,
Gli argomenti di questa settimana sono molto invitanti sia sotto il profilo scientifico che umanistico.
Essi prendono spunto da due recenti interviste pubblicate su Avvenire, rispettivamente al prof. Duccio Macchetto, padre dell'Hubble Space Telescope, ed al prof.George Coyne, direttore delle Specola Vaticana ed infine la lettera-appello, apparsa sul quotidiano la Repubblica, che il prof. Stephen Hawking ha inviato alla NASA in merito al programma Lisa sulle onde gravitazionali.
Diamo dunque inizio al nostro salotto con le due interviste di Avvenire al professor Duccio Macchetto, ed al direttore della Specola Vaticana, prof. George Coyne.
Ambedue gli intervistati offrono ai lettori il loro rispettivo punto di vista per quanto concerne l'origine e l'evoluzione dell'Universo.
Due esposizioni di pensiero che indiscutibilmente invitano alla riflessione ed all'approfondimento in quanto l'universo è ancora un affascinante enigma da scoprire....
Iniziamo con la domanda posta dal giornalista di Avvenire al prof. Macchetto su cosa sia per lui il mistero del cosmo.
"Per me l'universo è mistero perchè ciò che conosciamo grazie all'astrofisica è soltanto una minima parte di quanto c'è ancora da conoscere.
Poi, c'imbattiamo in un'altro mistero, ancora molto più profondo quando ci chiediamo perchè l'universo è strutturato in modo da permettere la vita umana?
La risposta è spiegata dal principio antropico, in quanto l'uomo era atteso nell'universo, ma l'interrogativo si sposta ancora più in là.
Come scienziati non possiamo andare oltre, in quanto la domanda è filosofica: chi ha voluto questo universo?"
A questa domanda- conclude il professor Macchetto- si può rispondere da credenti e da non credenti.
Un'altra domanda del giornalista al noto astrofisico riguarda invece il concetto tempo: che cosa significa il "tempo" per lo scienziato?
"Anche il tempo ha per me un doppio signidicato: da una parte, in quanto astrofisico, vedo il tempo direttamente collegato con lo spazio.
Infatti, non riesco a pensare al tempo senza pensare allo spazio'-tempo e dunque all'origine dell'universo.
A questo punto, in quanto essere umano, il tempo acquista importanza fondamentale e pertanto, non posso che andare con la mente a Colui che ha concepito lo spazio-tempo.
Il mio lavoro quotidiano, la stessa familiarità con il cosmo, diventano per me un'osservazione che mi avvicina a Dio.
Ciò non significa però che io possa pretendere di dimostrarne scientificamente la Sua esistenza."
L'intervista si conclude chiedendo al professor Macchetto di fare un punto sull'astrofisica per i prossimi vent'anni e sui progetti a cui sta lavorando.
Sul futuro dell'astrofisica il proferssor Macchetto si è così espresso:
" Dobbiamo scrutare l'età oscura del cosmo, quella in cui si formano le prime galassie e le prime stelle.
Dopo il Big Bang c'è un periodo di circa un miliardo di anni, del quale conosciamo molto poco. Non sappiamo che cosa è successo allora nell'universo.
Hubble, comunque, ci ha fatto capire i processi che hanno portato alla formazione delle galassie.
Per quanto concerne invece i suoi impegni professionali di astrofisico il professor Macchetto ha dichiarato quanto segue:
" Attualmente sto lavorando al "James Webb Space Telescope"e quando partirà, nel 2013, avrò 71 anni.
Ci sarà senz'altro qualcuno più giovane di me a dirigerlo. Ma noi scienziati lavoriamo sempre per il futuro e per gli altri.
Non siamo troppo egoisti. Faccio ricerca non per me ma per portare più in là i confini della conoscenza.
Del resto siamo mortali e lo è anche ciò che produciamo,come è stato per il telescopio spaziale Hubble."
Passiamo invece alla seconda intervista nella quale avremo modo di conoscere il pensiero del prof.George Coyne circa l'evoluzione e l'espansione dello Universo.
Prima di affrontare tutta una serie di calzanti domande del giornalista, il prof.Coyne traccia una sintesi sulle attuali conoscenze sull'espansione ed evoluzione dell'universo.
" Non sono un filosofo, sono uno scienziato e dal punto di vista scientifico dico che ora possiamo fornire un'accurata misura dell'età dell'universo: 13,7 miliardi di anni.
E' l'età di un cosmo giovanissimo, impegnato in un'espansione sempre più veloce e perciò infinito."
Su come gli astrofisici ed i cosmologi siano riusciti a calcolare l'età dell'universo, il prof.Coyne così risponde:
"Misurando la velocità con cui si espande, studiando le stelle e le galassie più lontane.
I nostri punti di riferimento sono state le supernovae di tipo 1A, la cui immensa luminosità è uguale in tutto l'universo.
Fanno la "candela standard" in quanto sono una specie di unità di misura dell'intensità luminosa.
Ad esempio, se vediamo un lampione per la strada e ci troviamo ad una certa distanza, riceviamo una certa energia; mentre, se andiamo due volte più lontano la luce diminuisce di un quarto.
Lo stesso accade con le "candele standard": dalla luminosità della supernovae deduco la grandissima distanza che ci separa da lei.
Finora ne abbiamo misurate una settantina e siamo arrivati alla conclusione che l'universo non solo si espande ma accelera di continuo la sua espansione.
Queste sono delle conclusioni cui è giunta la ricerca cosmologica negli ultimi due anni e non è un dettaglio secondario!
Naturalmente ci poniamo dei quesiti su come mai l'universo, nelle sue zone più remote, è sempre in rapida fuga, se al suo interno ci sono le galassie, ci siamo noi, cioè c'è una grande quantità di massa che, per la legge di gravità, dovrebbe attirare e non spingere fuori.
Attualmente non sappiamo ancora darci delle risposte esaurienti sul perchè di questo fenomeno: si parla di "energia oscura".
Comunque abbiamo appurato che l'espansione accelera continuamente
e conseguentemente presupponiamo che l'universo non finirà!
Sappiamo che ciò che si concentra si riscalda, ciò che si espande si raffredda e quindi il cosmo si espanderà fino al punto di diventare tanto freddo da non contenere più energia.
La massima espansione lo porterà ad un raffreddamento totale: alla temperatura dello zero assoluto!"
A questo punto il giornalista pone al prof.Coyne la seguente domanda:
Stando così i fatti la cosmologia classica viene definitivamente smentita?
" Per Isaac Newton, in virtù della gravitazione universale, l'universo era statico.
Anche Albert Einstein, in un primo tempo, la pensava così: l'universo nè si espande nè si condensa.
Per mantenerlo stabile aveva fatto ricorso, anche lui, a una costante, nelle sue equazioni.
Poi, quando nel 1931, l'abate George Lemaitre (autore della teoria del Big Bang), intuì e spiegò l'allontanamento delle galassie e l'espansione dell'universo, Einstein ammise: quella costante è stata il più grosso sbaglio della mia vita, le equazioni non permettevano un universo stabile, e io me lo sentivo..."
A riguardo il giornalista chiede:quella di Lemaitre fu un'intuizione. Ora, invece, c'è la prova sperimentale?
" E' stata misurata la velocità con la quale si allontanano le galassie e gli ammassi di galassie.
E' stata calcolata in base allo spastamento verso il rosso (red shift), ovvero una galassia più lontano sta, più è veloce nella sua fuga.
Un fatto ormai sistematico e l'infinito di cui ora possiamo parlare è un universo empirico e non teorico.
Si tratta di una conquista che porta con sè delle risposte come, ad esempio, che l'universo non collasserà (Big Crunch), ma che tuttavia porta anche altre domande a cui dovremo rispondere scientificamente."
In internet - chiede il giornalista- tanti chiedono che cosa c'era prima del Big Bang: cosa risponde a questa domanda?
" Molta gente mi ha sempre chiesto cosa faceva Dio prima di creare il mondo.
A questa domanda cito sempre Sant'Agostino che rispondeva: prima della creazione, Dio creava l'inferno per coloro che fanno domande del genere.
In realtà Sant'Agostino voleva intendere che prima della creazione, ovvero il Big Bang, non c'erano nè il tempo nè lo spazio, in quanto sono parametri nati con l'universo.
Questo dato vale sia per la scienza che per la fede? - chiede il giornalista al direttore della Specola Vaticana-
Certo, tutto cominciò allora: Prima non c'era ne un "quando" ne un "dove" ed in questo sia lo scienziato che il credente si trovano d'accordo.
Il fatto che ci siamo significa significa qualcosa per gli scienziati?- ha domandato il giornalista al prof.Coyne-
"In un universo compatibile con la vita, il principio antropico è verificato scientificamente: le costanti della natura sono state sintonizzate fra loro, perchè entrasse in scena l'uomo.
Le ragioni di fondo possono essere diverse, ad esempio, la fede ci dice che l'uomo è una creatura di Dio.
Ma la teoria dell'evoluzione non contrasta con questa evoluzione? - incalza il giornalista-
No, l'evoluzione è una teroia scientifica ben verificata: non è più una mera ipotesi, come ha affermato Giovanni Paolo II.
Lo stesso Benedetto XVI quando, da cardinale, presiedeva la Commissione Teologica internazionale disse: "L'evoluzione neo-darwiniana è compatibile con la dottrina della Chiesa cattolica".
Sulle prossime e future tappe della ricerca cosmologica il professor Coyne traccia un'ampia ed affascinante prospettiva di ricerca cosmologica ed astrofisica.
"Innanzitutto occorrerà misurare un maggior nuimero di supernovae: dall'attuale campione di una settantina, dobbiamo arrivare ad alcune centinaia."
Per concludere questo nostro "Salotto di Urania" veniamo alla lettera-appello scritta dal prof.Hawking alla Nasa in merito al programma Lisa.
Prima di citare il contenuto di questa importante lettera del celebre astrofisico inglese che occupa la cattedra appartenuta ad Isaac Newton, bisogna brevemente spiegare cos' è il programma LISA.
L'acronimo LISA sta per "Laser Interferometry Space Antenna" e si trattadi un programma spaziale di ricerca astrofisica e cosmologica che prevede la partecipazione congiunta ESA-NASA.
In particolare il Progetto LISA prevede la realizzazione di una costellazione di tre satelliti che orbiteranno intorno al Sole in formazione triangolare scambiandosi misure a una distanza di 5 milioni di chilometri per ogni lato del triangolo allo scopo di rilevare una radiazione prevista da Eistein ma finora mai osservata.
Si tratta di catturare la "voce" delle onde gravitazionali che ogni corpo emette muovendosi nello spazio.
La prova sperimentale dell'esistenza di queste onde gravitazionali è stata data nel 1974 osservando una stella pulsar binaria, ma Einstein ne aveva predetto il fenomeno nel 1916 nella sua Teoria della Relatività Generale.
In realtà, come molti sanno, esistono o sono in corso di realizzazione vari strumenti terrestri finalizzati a questo tipo di ricerca che, tuttavia, hanno delle forti limitazioni in quanto la Terra è un luogo pieno di rumori gravitazionali che disturbano o impediscono la misurazione di queste onde.
Sorge così l'esigenza di recarsi nello spazio in modo da non essere disturbati al fine di poter captare la "voce" delle onde gravitazionali sulla cui natura ed effetti cosmo-relativistici sappiamo ancora molto poco.
Segue la lettera di Hawking:
"A differenza dei telescopi del passato, che osservano l'universo con le onde elettromagnetiche, LISA lo ascolterà con un interferometro laser di cinque milioni di chilometri che percepirà le vibrazioni nella trama spazio-temporale di ampiezza inferiore al diametro di un atomo, ma con lunghezze d'onda che superano il milione di chilometri.
Queste vibrazioni dello spazio-tempo deformato contengono informazioni nuove e senza precedenti anche quando provvengono da sorgenti che conosciamo bene, come molte stelle binarie vicine i cui suoni verranno ascoltati da LISA.
Ma le onde gravitazionali sono emesse con la maggiore intendsità soprattutto da oggetti che non sono fatti da materia ma di spazio-tempo deformato: buchi neri, stringhe cosmiche e dalla nascita dell'universo.
E si producono in modo spettacolare nelle condizioni più estreme dello spazio e del tempo come la collisione tra i buchi neri supermassicci che sono invisibili ai telescopi elettromagnetici in quanto, i buchi neri, sono fatti di spazio-tempo deformato e non di materia.
Queste collisioni sprigionano energie enormi sotto forma di opnde gravitazionali che codificano le più selvagge contorsioni dello spazio-tempo.
Con LISA ascolteremo per la prima volta i suoni dell'univers, ascoltando oggetti che non potrranno mai essere visti.
Poichè esplora il cosmo nelle sue condizioni più estreme, operando letteralmente ai confini dello spazio-tempo, LISA farà osservazioni entusiasmanti per la fisica , oltre che per l'astronomia.
La teoria dello spazio-tempo di Einstein sarà esplorata in tutta la sua piena e dinamica gloria attraverso le onde generate dai buchi neri in collisione...
LISA potrebbe persino scoprire onde generate da nuovi tipi di strutture come, ad esempio, le stringhe cosmiche o dai primi movimenti del Big Bang...
Come avete avuto modo di leggere in questo lungo, ma credo interessante "Salotto di Urania" ho cercato di offrire a tutti noi uno spaccato, non certo esaustivo, sullo stato dell'arte della ricerca e del pensiero cosmologico al fine di conoscere un pò più da "vicino" il nostro Universo.
Un caro ed affettuoso saluto da
antonio e dal "Salotto di Urania"
Invia modifica (11-10-05 15:46)
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