Nel  ventesimo secolo  due rivoluzioni scientifiche  hanno cambiato per sempre non solo la nostra conoscenza della natura, ma anche il modo con cui possiamo interagire con esso tramite macchine e strumenti: se da un lato la teoria della Relatività  Einstein ha spalancato la porta verso una  comprensione più profonda dell’universo giungendo fin quasi ai suoi primi istanti di vita, dall’altro la Meccanica quantistica ha  consentito di comprendere ed intervenire nel mondo microscopico nonostante le sue apparentemente bizzarre regole.

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Einstein ed Hubble nel fumetto Cosmicomic, di Balbi e Piccioni (qui un’anteprima)

Cosmicomic, un fumetto scritto da   Amedeo Balbi  e disegnato da Rossano Piccioni ripercorre le tappe essenziali del difficile e tortuoso processo investigativo che ci ha  consentito di comprendere la natura del cosmo e delle sue origini.  Al di là di una esposizione chiara e scorrevole, unita ad un  tratto pulito ed essenzale, uno dei pregi del fumetto è che coglie l’aspetto umano di Einstein, Hubble e gli altri protagonisti, rimarcando come anche la scienza sia  un processo umanistico e i personaggi siano  degli investigatori dell’ignoto, ciascuno con un proprio intuito, opinioni e sensazioni piuttosto che  freddi automi come si è spesso portati a pensare.

La scoperta del Big Bang è  un esempio da manuale dell’importanza del ruolo rivestito  nella ricerca scientifica dal giudizio  personale e dai valori filosofici e/o religiosi degli scienziati. Non stiamo ovviamente parlando  del relativismo 2.0 di facebook o dei recenti folli casi di pseudomedicina, ma del fatto che le indagini scientifiche siano spesso coadiuvate  da intuito e sensazioni non suffragate immediatamente dai dati.

Le equazioni della Relatività generale di Einstein mettono  in relazione la massa e l’energia in una certa zona con la struttura dello spazio-tempo. Esse descrivono quindi il tessuto sottostante al mondo che ci circonda (lo spazio-tempo),  sia su scala locale (lune, pianeti, galassie) che  globale, passando per gli ammassi di galassie sino a coprire  tutto l’universo. (In realtà su scala microscopica ‘fanno a pugni’ con la meccanica quantistica: un match ancora insoluto è quello che si sta combattendo sulla superficie dei buchi neri).

Per descrivere l’universo e la sua evoluzione utilizzando le equazioni di Einstein è però  necessario ipotizzare come questo è fatto. L’ipotesi più semplice è quella di supporre che sia omogeneo ed isotropo, ossia  che appaia lo stesso in tutti i punti dell’universo su grande  scala.

Con  questa negazione definitiva dell’antropocentrismo, Friedmann, Lemaître, Robertson e Walker  riuscirono nei primi decenni del XX secolo a risolvere le equazioni di Einstein e a definire la struttura dell’universo. Dato che la gravità è sempre attrattiva, si poneva però immediatamente il  problema  che l’universo non potesse essere statico o stazionario. Una possibile soluzione fu proposta da Einstein che aggiunse  un termine, la costante cosmologica, alle sue equazioni. In questa maniera era possibile descrivere un universo stazionario, in qualche modo sospeso e sospinto dalla costante cosmologica.

Tuttavia negli anni ’20, con la sua tesi di dottorato prima ed altre pubblicazioni dopo, il giovane  Lemaître mostrò che   un universo in espansione a partire da un punto o singolarità iniziale soddisfaceva le equazioni di Einstein. Quest’ultimo – di origini ebraiche ma dichiaratamente ateo – aborriva quello che ai suoi occhi appariva come un tentativo di ritrovare la Creazione biblica nella cosmologia. Di uguale opinione erano altri valenti cosmologi tra cui Bondi ed Hoyle, che – in opposizione alla teoria dell’atomo primitivo di Lemaître proposero quella dell’universo stazionario, in cui la creazione impercettibile ma continua di materia mantenesse in equilibro l’universo. Della stessa opinione era Eddington, uno dei padri dell’astronomia moderna ed ex professore di Lemaître. Parte dei dubbi venivano forse dal fatto che quest’ultimo  – dopo aver anche combattuto in prima linea nelle trincee della Prima guerra mondiale – era stato ordinato sacerdote  nel 1923. Il termine stesso Big Bang fu infatti coniato da Hoyle con intento dispregiativo: più che Grande Botto, una traduzione che rende meglio lo spirito del cosmologo  ed  autore di fantascienza (La nuvola nera è uno dei suoi  migliori racconti)  potrebbe essere tricche tracche, botti e campanacci (*).

Dati sperimentali di Hubble (da qui) da cui trasse l’omonima legge secondo cui le galassie si allontanano da noi conuna velocità proporzionale alla distanza.

Dati sperimentali

Il dibattito proseguì acceso e fervente, anche se lo spettro della Seconda guerra mondiale era già alle porte: Nei primi anni ’30, i dati sperimentali di Edwin Hubble, confermarono che le galassie si allontanavano l’una dall’altra ad una velocità tanto maggiore quanto più distanti esse si trovavano: era la prova definitiva della teoria del Big Bang. Di fronte all’evidenza sperimentale non c’era nulla da obiettare: nessuno si appellò a politici o parlamenti vari e tutti si misero a lavorare sui nuovi risultati e sulla soluzione di Lemaître.  C’era infatti ancora una montagna di lavoro da fare per raffinare il modello e la sua evoluzione. Einstein cancellò la costante cosmologica dalle “sue” equazioni definendola “il più grande errore della mia vita”.

Aspetti religiosi 

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Einstein su Lemaitre, Cosmicomic.

Dal punto di vista teologico, Lemaître non condivideva l’approccio concordista, che cerca di combinare e forzare i passi della Genesi per farli coincidere letteralmente con le dottrine scientifiche, preferendo tener separati i due campi, che pur si influenzano a vicenda.  Pur non essendo un teologo, l’approccio di Lemaître fu altrettanto fondamentale nel discorso di Pio XII del 1952, in cui la Chiesa cattolica adottò definitivamente il modello cosmologico del Big Bang, non tanto  come prova dell’esistenza di Dio, quanto come modello valido per descrivere la nascita, l’evoluzione e lo stato dell’universo dai suoi primi attimi di vita.  Va  ricordato che il creazionismo e tutte le pseudo-teorie ad essa associate non fanno infatti parte della dottrina della Chiesa, che – nel campo delle scienze fisiche e astronomiche – è molto più moderna e attuale di quanto santoni e predicatori vorrebbero farci credere. (I punti di contrasto sono oggi più vivi nelle discipline mediche e biologiche).

Xkcd sul creazionismo http://xkcd.com/154/

Xkcd sul creazionismo http://xkcd.com/154/

Per fortuna il creazionismo non ha molto seguito in Europa, ma come cita il fumettista  xkcd ha un grande seguito negli Stati Uniti, dove la confusione spesso creata ad arte tra scienza, religione e  politica sta creando parecchi danni  alla società. La posizione dei filosofi della scienza di matrice cristiana è infatti maggiormente allineata alle testi di McMullin (*) e Polkinghorne (*),  dove l’intervento divino non è visibile direttamente nel cosmo ma riconoscibile in una ‘consonanza’ tra l’esperienza scientifica e la dottrina religiosa.

 

Comunque, come nei migliori libri gialli,  negli ultimi anni c’è stato il colpo di scena: misure più precise mostrano che l’universo sta accelerando mentre si espande e quindi la costante cosmologica di Einstein, ritenuta morta e sepolta è invece viva e dominante nel nostro universo. Delle implicazioni e nuovi misteriosi scenari che essa apre parleremo la prossima volta.

 

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