«Equipaggiato dei suoi cinque sensi, l’uomo esplora l’universo attorno a lui e chiama l’avventura Scienza.»

Edwin Powell Hubble.

E’ possibile pensare che l’estensione dell’universo che oggi vediamo con i nostri strumenti più perfezionati non sia poi molto più limitata di quella che sarà sempre visibile, perché l’universo si sta espandendo, come risulta fra l’altro dal fatto che le linee spettrali delle galassie si spostano verso il rosso.

(Esempio di spostamento verso il rosso: a sinistra lo spettro del Sole, a destra quello di una galassia)

Lo spostamento verso il rosso (chiamato anche effetto batocromo o, in inglese redshift) è il fenomeno per cui la frequenza della luce, quando osservata in certe circostanze, è più bassa della frequenza che aveva quando è stata emessa. Ciò accade in genere quando la sorgente di luce si muove allontanandosi dall’osservatore (o equivalentemente, essendo il moto relativo quando l’osservatore si allontana dalla sorgente).

Nonostante questa espansione le galassie non cambiano di estensione: quello che ingigantisce è lo spazio tra loro.

Gli ammassi di galassie che ora vediamo ai limiti della visione terrestre si stanno allontanando da noi a una velocità pari a quella della luce e certo dietro di loro ci sono altre galassie o ammassi di galassie che si stanno allontanando a velocità anche maggiore.

Quanto si è detto sopra non significa però che la Terra( e noi con lei) si trovi al centro dell’universo, perché come abbiamo già visto, molte teorie danno l’universo come infinito e quindi senza centro.

Le tre principali teorie riguardanti l’espansione dell’universo sono quella dell’esplosione primordiale, dell’espansione-contrazione o oscillatoria e la teoria dello statu quo o universo stazionario.

TEORIA DELL’ESPLOSIONE

Nell’ipotesi che l’universo abbia continuato a espandersi fino alla sua attuale dimensione, gli astrofisici hanno calcolato che ciò ha avuto origine circa 10.000 milioni di anni fa dall’esplosione di una massa estremamente compressa.Dopo circa 1.000 milioni di anni si formarono ammassi di galassie che, secondo questa teoria, hanno continuato, e continueranno, ad allontanarsi fra loro.

Rappresentazione del “Big-bang”, foto dall’Enciclopedia Treccani

TEORIA DELL’ESPANSIONE-CONTRAZIONE O OSCILLATORIA

Questa teoria si basa sul concetto opposto, cioè che l’espansione dell’universo sia in declino e che quindi avrà una fine a cui seguirà una contrazione. Questa farà sì che l’universo ritorni a essere una massa compressa, che sarà sottoposta a una nuova esplosione, a una nuova espansione e a una conseguente continua contrazione.

“Big Crunch” (Grande schiacciamento, ingl.) è un’ipotesi sul destino dell’Universo.Essa sostiene che l’Universo smetterà di espandersi ed inizierà a collassare su se stesso.

In base a questa teoria, l’universo può essere immaginato come qualcosa che può avere ad ogni momento non solo un centro ma anche un limite.

Le due teorie presentate si basano entrambe sul principio che anche se la materia può subire cambiamenti di stato e forma con una conseguente produzione o distruzione di energia, la somma totale di materia e/o energia non cambia. Questo principio divenne più comprensibile se si pensa che materia ed energia siano intercambiabili. Sulla base di questo principio alcuni astronomi hanno supposto che se mai c’è stato un momento d’inizio, cioè di superdensità, quando l’universo era una massa compatta, doveva trattarsi di una massa d’energia. Da quel momento in poi l’evoluzione generale dell’universo deve essere stata da energia a materia.

TEORIA DELLO STATU QUO

Questa teoria si basa sull’ipotesi che la creazione materia-energia sia continua, ad un ritmo tale da compensare la rarefazione provocata dall’esplosione, ed elimina quindi il problema dell’inizio e della fine dell’universo.

La sua base filosofica è il cosiddetto Principio cosmologico perfetto, che afferma che il nostro punto di osservazione dell’Universo non sarebbe per nulla particolare, non solo dal punto di vista della posizione, ma anche da quello temporale: non solo l’uomo, la Terra, il Sole o la Via Lattea non sono al centro dell’Universo (né in alcun’altra posizione privilegiata), ma su scala cosmologica anche l’epoca in cui viviamo non sarebbe significativamente differente da ogni altra. L’universo su grande scala sarebbe quindi eterno ed immutabile.

Quattro secoli di osservazioni con i telescopi hanno creato una coerente immagine del cosmo, ma la strada da percorrere è ancora lunga e molte importanti questioni rimangono aperte. Comprendere la nascita dell’Universo e il suo destino finale è essenziale per svelare i meccanismi del suo funzionamento.

                                                                                                                                                                  Lucica