Le grandi domande Universo
Dai buchi neri al destino dell’Universo, Stuart Clark risponde alle venti domande fondamentali dell’astronomia, della cosmologia e della stessa esistenza.
- Collana: Le grandi domande
- ISBN: 9788822013040
- Anno: 2012
- Mese: maggio
- Formato: 15 x 21,3 cm
- Pagine: 208
- Note: illustrato
- Tag: Scienza Big Bang Cosmologia Astronomia Universo Astrofisica
Quando si ha a che fare con il cosmo, le domande sono inevitabilmente «grandi». Che cos’è l’Universo? Com’è nato, e come finirà? Einstein aveva ragione? Che cos’è un buco nero? Nel nuovo libro della serie di successo «Le grandi domande», Stuart Clark affronta i temi più affascinanti dell’astronomia contemporanea attraverso venti domande. Di queste, alcune hanno trovato una risposta definitiva; altre sono prossime a una soluzione, altre ancora, tuttora irrisolte, sono quelle che ispirano il lavoro degli astronomi e cosmologi della nostra epoca. Ognuno degli interrogativi proposti affronta un aspetto fondamentale della nostra percezione dell’Universo e dei nostri sforzi per comprendere quale sia il posto dell’Uomo nel cosmo. Una lettura affascinante che apre un orizzonte sulla magia speciale che ci sfiora quando contempliamo l’Universo.
CHE COS’È L’UNIVERSO?
QUANTO È GRANDE L’UNIVERSO?
QUAL È L’ETÀ DELL’UNIVERSO?
DI COSA SONO FATTE LE STELLE?
COME SI È FORMATA LA TERRA?
PERCHÉ I PIANETI RIMANGONO IN ORBITA?
EINSTEIN AVEVA RAGIONE?
CHE COS’È UN BUCO NERO?
COME SI È FORMATO L’UNIVERSO?
QUALI FURONO I PRIMI CORPI CELESTI?
CHE COS’È LA MATERIA OSCURA?
CHE COS’È L’ENERGIA OSCURA?
SIAMO FATTI DI POLVERE DI STELLE?
C’È VITA SU MARTE?
ESISTONO ALTRE FORME DI VITA INTELLIGENTE?
SI PUÒ VIAGGIARE NELLO SPAZIO E NEL TEMPO?
LE LEGGI FISICHE POSSONO CAMBIARE?
ESISTONO UNIVERSI ALTERNATIVI?
QUALE SARÀ IL DESTINO DELL’UNIVERSO?
ESISTE UNA PROVA COSMOLOGICA DELL’ESISTENZA DI DIO?
Introduzione - CHE COS’È L’UNIVERSO?L’uomo alla scoperta di ciò che lo aspetta là fuori - QUANTO È GRANDE L’UNIVERSO?La scala delle distanze cosmologiche - QUAL È L’ETÀ DELL’UNIVERSO?La cosmologia e la crisi dell’età - DI COSA SONO FATTE LE STELLE?La ricetta cosmica - COME SI È FORMATA LA TERRA?La nascita del pianeta che chiamiamo «casa» - PERCHÉ I PIANETI RIMANGONO IN ORBITA?E perché la Luna non cade? - EINSTEIN AVEVA RAGIONE?Forze gravitazionali contro deformazioni spazio-temporali - CHE COS’È UN BUCO NERO?Mostri ingordi, puntini che evaporano e grovigli di stringhe - COME SI È FORMATO L’UNIVERSO?Ipotesi sul Big Bang - QUALI FURONO I PRIMI CORPI CELESTI?Le origini dell’Universo che conosciamo - CHE COS’È LA MATERIA OSCURA?Il mistero di ciò che tiene unito il cosmo - CHE COS’È L’ENERGIA OSCURA?La sostanza più misteriosa dell’Universo - SIAMO FATTI DI POLVERE DI STELLE?Il mistero dell’origine della vita - C’È VITA SU MARTE?Alla ricerca dei nostri vicini - ESISTONO ALTRE FORME DI VITA INTELLIGENTE?Forse non siamo soli - SI PUÒ VIAGGIARE NELLO SPAZIO E NEL TEMPO?Sistemi di propulsione warp e viaggi nel tempo - LE LEGGI FISICHE POSSONO CAMBIARE?La fisica oltre Einstein - ESISTONO UNIVERSI ALTERNATIVI?Il gatto di Schrödinger e il suo impatto sulla nostra vita - QUALE SARÀ IL DESTINO DELL’UNIVERSO?Big Crunch, morte termica lenta o Big Rip - ESISTE UNA PROVA COSMOLOGICA DELL’ESISTENZA DI DIO?L’Universo sembra fatto apposta per l’essere umano - Glossario - Indice analitico
ESISTONO ALTRE FORME DI VITA INTELLIGENTE?
Forse non siamo soli
Le probabilità di rivelare la presenza di organismi extraterrestri sono piccole; grande, invece, è la curiosità che tuttora spinge l’uomo a cercare di capire se siamo soli nell’Universo.
A Green Bank, nella Virginia occidentale, il freddo può essere pungente anche in aprile, soprattutto alle quattro del mattino. Il professor Frank Drake è ormai in pensione ma se lo ricorda perfettamente: era il 1960, e fu a quell’ora che Drake, allora ventinovenne, si mise al lavoro al telescopio di Green Bank. Era il primo essere umano a ricercare forme extraterrestri di vita intelligente. Sintonizzò il ricevitore del radiotelescopio sulla frequenza delle onde radio emesse dagli atomi di idrogeno: data l’importanza dell’acqua (formata da idrogeno e ossigeno) per gli esseri viventi della Terra, Drake sperava che gli extraterrestri considerassero quella frequenza fondamentale come la portante più naturale per trasmettere un segnale. Dopo di che, Drake puntò il telescopio verso il primo obiettivo: Tau Ceti, una stella simile al Sole distante appena 12 anni-luce dalla Terra. Aveva preparato un registratore collegato a un altoparlante, sperando di captare subito un segnale extraterrestre forte e chiaro, ma da Tau Ceti non giunse nulla. Drake passò quindi a Epsilon Eridani, la seconda stella della lista: nel giro di qualche minuto la stanza si riempì di potenti scariche radio. Non gli sembrò vero che potesse essere così facile, ma poi il segnale sparì; ricomparve dopo giorni di ricerche, ma a quel punto era chiaro che si trattava di un’interferenza proveniente dalla Terra. Drake e i suoi colleghi non si scoraggiarono e continuarono a cercare. Non hanno ancora smesso.
Il grande silenzio
Mezzo secolo dopo l’inizio delle ricerche non esistono ancora indizi dell’esistenza di altre forme di vita intelligente nella Via Lattea. Eppure l’assenza di segnali, ribattezzata da qualcuno «grande silenzio», non significa affatto che gli extraterrestri non esistano. La galassia è così grande, lo spettro radio è così vasto e la tecnologia di cui disponiamo è così limitata (se paragonata a quello che potremmo costruire se avessimo dei finanziamenti) da poter affermare che le ricerche, finora, sono appena cominciate.
‘L’assenza di prove non è una prova di assenza.’
Carl Sagan
Il modo migliore per cogliere l’enormità dell’impresa e delle sue incognite è fare ciò che fece lo stesso Drake nel 1960 quando cercò di valutare il numero di civiltà extraterrestri che ci si sarebbe dovuti aspettare nella Via Lattea. Drake stilò una lunga serie di fattori che, moltiplicati tra loro, avrebbero prodotto la stima desiderata:
2. La frazione di queste stelle dotata di pianeti.
3. La frazione dei pianeti in grado di ospitare forme di vita.
4. La frazione dei pianeti compatibili con la vita che ospitano effettivamente forme di vita.
5. La frazione dei pianeti che ospitano forme di vita intelligente.
6. La frazione delle forme di vita intelligente in grado di sviluppare una tecnologia.
7. La vita media di una specie capace di comunicare; in altre parole, per quanto tempo una civiltà trasmetterà segnali radio che possano essere captati sulla Terra.
Triste ma vero, l’unico fattore conosciuto è il primo. Gli astronomi hanno dimostrato che nella Via Lattea nascono mediamente sette nuove stelle ogni anno; attualmente stanno cercando di valutare il secondo termine, cioè la frazione delle stelle dotate di pianeti. Gli astrofisici hanno sempre dato per scontato che il nostro sia un Sistema Solare tipico e che quasi tutte le stelle dovrebbero essere in grado di dare origine a pianeti. Purtroppo si tratta di un’ipotesi difficile da verificare perché è difficilissimo vedere un pianeta che orbita attorno a un’altra stella. Non emettendo luce, un pianeta viene mascherato dalla luce della stella madre. Riuscire a fotografarlo, quindi, equivale a distinguere una capocchia di spillo tenuta vicino a una torcia. Ciò nonostante, negli ultimi 15 anni gli astronomi hanno dedotto l’esistenza di più di 400 pianeti in orbita attorno ad altre stelle e li hanno battezzati «esopianeti».
La loro scoperta è avvenuta misurando le oscillazioni indotte dalla gravità di ogni pianeta nella stella madre (si veda Perché i pianeti seguono un’orbita?).
‘Il Sole, con tutti quei pianeti che girano intorno ad esso e da esso dipendono, può ancora maturare un grappolo d’uva come se non vi fosse nient’altro da fare in tutto l’Universo. ’
Galileo Galilei
Oggi gli astronomi possono farsi un’idea più completa del numero e della varietà dei pianeti grazie al telescopio spaziale Keplero, che consente di monitorare 100 000 stelle registrandone l’eventuale diminuzione di luminosità in seguito all’occultamento da parte di un pianeta (per indicare tale allineamento di due corpi celesti si parla di «transito»). Trovandosi molto al di sopra dell’atmosfera terrestre e dei suoi effetti di distorsione, Keplero è abbastanza preciso da rivelare la modesta riduzione di luminosità indotta dal transito di pianeti simili alla Terra. Gli astronomi ritengono che in questo modo potranno scoprire quante sono le stelle dotate di pianeti, riuscendo così a valutare il secondo termine dell’equazione di Drake. Grazie ai dati raccolti da Keplero, inoltre, gli astronomi potranno stimare il valore del terzo termine, vale a dire il numero dei pianeti adatti a ospitare forme di vita.
Uno solo di tutti gli esopianeti scoperti finora sembra abitabile. Si chiama Gliese 581c e orbita intorno a una nana rossa poco luminosa a soli 20 anni-luce dalla Terra. Le sue dimensioni sono una volta e mezza quelle della Terra; la sua massa, tra cinque e dieci volte maggiore di quella della Terra, genera un campo gravitazionale due volte più intenso.
Il pianeta potrebbe essere un grande mondo roccioso, una «super-Terra», o un corpo celeste «oceanico» con qualche somiglianza con due pianeti del nostro Sistema Solare, Urano e Nettuno. La massa di questi due pianeti si discosta poco dal limite superiore calcolato per la massa di Gliese 581c; vicino a una stella i loro ghiacci si scioglierebbero, trasformando il pianeta in un mondo totalmente ricoperto d’acqua.
Gli astronomi pensano che Gliese 581c sia abitabile a prescindere dalla sua natura oceanica o rocciosa proprio perché si trova nella «fascia abitabile» della sua stella.
03 gennaio 2013 | Giornale Economia |
01 dicembre 2012 | Giornale di Astronomia |
28 aprile 2012 | Il Sole 24 Ore |