Espansione dell'universo e modelli cosmologici: stato stazionario e big bang

La scoperta dell'espansione dell'universo

La scoperta dell’ espansione dell’ Universo fu una vera rivoluzione e per spiegare il moto di recessione delle galassie è necessario ammettere che l’Universo sia in continuo mutamento; infatti andando a ritroso negli anni, arriviamo ad un istante in cui tutte le galassie erano vicine l’una all’altra e compresse in uno spazio ridottissimo.

Utilizzando la costante di Hubble e supponendo che la velocità sia rimasta invariata negli anni, si è potuto stabilire in modo approssimativo quando ebbe inizio l’espansione dell’universo e datarne quindi l’origine : 15-20 miliardi di anni fa.

Ipotesi cosmologiche fondamentali

L'origine e l'evoluzione dell'Universo è studiata dalla cosmologia. Nel secolo scorso sono state formulate due ipotesi cosmologiche fondamentali, per spiegare l’origine dell’ Universo:

• Il modello dello stato stazionario: secondo cui l'universo è uniforme, non cambia nel tempo e non ha un inizio preciso. Per spiegare il fenomeno della recessione si sostiene che nell’ Universo si formi continuamente materia che prende il posto delle galassie che si sono allontanate. Questa ipotesi viola il principio di conservazione della materia e dell'energia.

• Il modello del big bang: secondo cui l'universo è nato in seguito ad un esplosione, a partire da una singolarità, cioè uno stato iniziale di densità e temperatura infinite.

Questa esplosione creò non solo tutta la materia che costituisce l’ Universo, ma anche le quattro forze fondamentali, (gravitazionale, elettromagnetica, interazione nucleare forte e debole), lo spazio ed il tempo. Inoltre essa avrebbe dato l'avvio all'espansione che continua tuttora.