Universo

Il termine Universo designa tutti gli oggetti celesti e lo spazio che li contiene.
La branca dell’astronomia che ne studia l’origine e l’evoluzione è la
Cosmologia (dal greco kòsmos = universo, e lògos = discorso)

Espansione dell’Universo: I giganteschi sistemi di stelle, detti galassie, si allontanano da noi con una velocità che aumenta con l’aumentare della loro distanza: questa osservazione, fatta dallo statunitense Edwin Hubble nel 1929, ha da allora ricevuto costante conferma.
Essa indica che l’Universo si sta espandendo, cioè che con il passare del tempo aumentano le distanze tra ogni punto dello spazio (circa 7 miliardi e mezzo di anni tale distanze tra tutti gli ammassi di galassie erano la metà di quelle attuali).

TEORIE SULL’ORIGINE
Due sono le teorie sull’origine dell’Universo che nel XX sec. si sono confrontate tra loro: la teoria dello stato stazionario e la teoria del Big Bang, verso la quale si orienta la grande maggioranza dei consensi.

Stato stazionario: L’Universo non ha avuto un’origine, ma è sempre esistito presentando un aspetto mediamente uguale in ogni punto dello spazio e in ogni tempo.
Secondo questa teoria, nel corso del tempo si crea della materia in ogni regione dello spazio per mantenere costante la densità media dell’Universo, che tende a diminuire per effetto dell’espansione.
La teoria, elaborata dagli inglesi Hermann Bondi e Thomas Gold, si dittuse negli anni ‘50, soprattutto per merito dell’inglese Fred Hoyle.

Big Bang: L’inizio dell’Universo. E segnato da un evento preciso, il Big Bang (in inglese, "grande esplosione"): è l’istante in cui comincia l’espansione dell’Universo, a partire da valori di temperatura e densità enormemente grandi (si può pensare che tutta la materia dell’Universo nel primissimo istante tosse concentrata in un punto). Si pensa che il Big Bang sia avvenuto tra 15 e 20 miliardi di anni fa.

Il momento esatto dell'origine non è facile da determinare.
Infatti l'unico modo è quello di stabilire con precisione il valore della costante di Hubble, cioè la velocità di espansione attuale, e lavorare a ritroso.
Questa misurazione si fa osservando la velocità di allontanamento di un gran numero di galassie, vicine e lontane, oggi con l'aiuto del telescopio spaziale che appunto si chama Hubble.

I primi momenti dopo il Big Bang: L’Universo, espandendosi, si è raffreddato e si sono formati protoni, neutroni, elettroni e, successivamente, i nuclei di elio; questi eventi richiesero pochi minuti.
Dopo circa 600 000 anni gli elettroni e i protoni si unirono formando gli atomi di idrogeno. In questa primissima fase la radiazione e la materia presenti nell’Universo interagivano fortemente tra loro così da non poter essere considerate separatamente.
Ma a partire dall’ "epoca della ricombinazione" dell’idrogeno la materia segui un’evoluzione propria: nel gas che riempiva l’Universo si formarono, per effetto della gravità, condensazioni di materia che diedero origine alle galassie e alle stelle.

La radiazione fossile: La radiazione presente continuò invece a riempire uniformemente Io spazio, diminuendo progressivamente di energia man mano che l’espansione continuava: la teoria del Big Bang permette di prevedere quali caratteristiche dovrebbe avere oggi questa radiazione (chiamata radiazione tossile o radiazione di fondo a 3° K). Nel 1965 la radiazione di tondo tu rilevata casualmente dagli statunitensi A. Penzias e R. Wilson, e tale scoperta provocò l’affermazione della teoria del Big Bang su quella dello stato stazionario, incapace di spiegarla.
Ulteriori indagini ed osservazioni hanno sempre più confermato la teoria, che viene pertanto definita "modello standard"

EVOLUZIONE FUTURA
Dipende dalla quantità di materia contenuta nell’Universo. Poiché ogni parte di materia esercita su ogni altra parte una forza di attrazione gravitazionale che tende a frenare l’espansione dell’Universo, si possono prospettare due differenti scenari futuri: un Universo aperto o un Universo chiuso.

Universo aperto: La quantità di materia non è sufficiente a fermare l’espansione, che continua quindi indefinitamente.

Universo chiuso: La quantità di materia è sufficiente a bloccare l’espansione: ad un certo punto inizia un processo di contrazione che provoca un "ritiro" dell’Universo fino a produrre un’enorme implosione, detta Big Crunch, un evento opposto al Big Bang.
Alcuni ipotizzano che il Big Crunch potrebbe essere seguito da un altro Big Bang e così via, secondo un processo ciclico.

I dati attualmente in nostro possesso farebbero propendere per un universo aperto. Tuttavia esiste il cosidetto problema della Massa Mancante, che rimetterebbe in gioco l'ipotesi dell'universo chiuso.
Si è scoperto, osservando gli ammassi di galassie e le stelle presso il centro della nostra galassia (Via Lattea) che il loro movimento è più veloce rispetto a quello che sarebbe giustificato dalla massa visibile (stelle, polvere intergalattica, ecc.)
Questa massa invisibile - che potrebbe essere data da buchi neri, oggetti opachi (come i pianeti o le stelle nane scure) e quindi non visibili o addirittura dai neutrini, se si scoprisse, come pare, che hanno una massa, sia pur piccola - sarebbe tale da giustificare l'ipotesi dell'universo chiuso (o oscillante).

La verità è che sappiamo ancora poco sulle leggi naturali che governano l'origine dell'universo al Tempo ZERO.
Le nostre migliori teorie (relatività e quanti) ci permettono di indagare in modo significativo fino adu un tempo pari a 1 / 10⁴³ di secondo, ma non fino a zero !.
Si spera molto dalla integrazione di relatività e quanti. Si ipotizza anche che il punto Zero sia l'origine, oltre che dello spazio-tempo e quindi dell'energia e della massa, anche delle stesse leggi fisiche.
Se si riuscisse ad indagare in questa direzione, si otterrebbe una vera Teoria del Tutto, cioè un modello che spiega non solo l'evoluzione dell'intero universo, ma anche i dettagli della sua origine.

Si potrà magari giungere alla risposta alla "domanda delle domande": Perchè esiste qualcosa invece che il nulla? e scoprire che l'universo non solo poteva, ma doveva avere origine.

E' da notare che non esiste nel pensiero scientifico nulla che sia più vicino del Big Bang al concetto di Creazione, pertanto questo tipo di indagine ha risvolti filosofici del massimo livello.

Ai posteri la soluzione !

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