Nascita ed evoluzione dell'universo (2)

NASCITA ED EVOLUZIONE DELL’UNIVERSO

L’universo è definibile come l’insieme di tutta la materia, degli spazi vuoti tra essa e dell’energia. Parte della materia dell’universo è aggregata in corpi celesti ed è possibile distinguerli con facilità solo quelli che emettono energia sotto forma di luce. La materia visibile è soltanto però una piccola parte dell’universo infatti i gas, le polveri, le particelle subatomiche che non vediamo (massa oscura) formano all’incirca il 95% della massa totale dell’universo.

Universo in espansione

le domande che l’uomo si è sempre fatto dall’inizio di tutti i tempi sono quelle sulla formazione dell’universo, domande che ci affascinano e che hanno spinto in tanti a fare spiegazioni più o meno plausibili. Le prime risposte di base scientifica sulla formazione dell’universo ci vennero date nel 600 da Newton il quale sosteneva che il tempo scorresse sempre e comunque con una velocità fissa e che lo spazio si estendesse all’infinito. Inoltre l’universo è caratterizzato all’infinito da astri posizionati tutti allo stesso modo con una distribuzione omogenea. In caso contrario le stelle collasserebbero l’una sulle altre a causa dell’attrazione gravitazionale. Per questo l’universo espostoci da Newton è molto fragile e nel 18226 venne superato dall’astronomo Olbers che non si spiegava perché allora il cielo c appariva nero.
Un nuovo modello globale dell’universo venne poi presentato solo nel 1917 da Einstein basato sulla sua Teoria della Relatività Generale secondo cui il tempo e lo spazio non possono essere dissociati formando l’insieme unico “spazio-tempo”. Questo “spazio tempo” rettilineo in ogni sua direzione si curva intorno ad un corpo celeste e tanto maggiore è la massa del corpo celeste tanto maggiore sarà la curvatura che viene definita da Einstein “geodetica”. Dato che l’universo ha una massa enorme significa che al suo esterno lo “spazio-tempo” deve avere una curvatura enorme. Secondo la legge della relatività esisterebbe una curvatura tale che l’universo potrebbe chiudersi su sé stesso. Ma dato che Einstein pensava un universo statico, omogeneo e isotropo…i suoi calcoli lo portavano ad una determinazione invece dinamica e per evitare ciò egli introdusse la “costante cosmologica” al fine di ottenere un universo statico.
Nel 1922 Il russo Friedmann rielaborò le equazioni di Einstein eliminando la costante cosmologica e rendendosi conto che l’universo può espandersi con una curvatura che decresce nel tempo con il dilatarsi della materia. Quindi non sono gli astri che man mano si allontanano ma è lo spazio che dilatandosi porta con sé gli oggetti dietro. Mancavano però riscontri, riscontri che vennero però portati avanti qualche anno dopo 1929 da Hubble. Hubble si accorse osservando con un telescopio che gli spettri della luce di alcune galassie erano gli stessi di quelli della via lattea ma con righe nere spostate verso il rosso (red shift). Ciò era dovuto all’effetto Doppler di allontanamento di queste galassie dalla nostra. Inoltre scoprì che le galassie più distanti si allontanano con una velocità maggiore. Quindi la velocità di allontanamento delle galassie è proporzionale alla distanza :

[esempio palloncino (universo) su cui sono disegnati dei punti (corpi celesti) che gonfiando il palloncino si allontanano: l’universo si espande come un palloncino che si gonfia].