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Origine Universo: Big Bang

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Cosa si intende per “Big Bang”?Letteralmente “grande scoppio”, indica l’ipotesi cosmologica che fa coincidere l’origine dell’universo con un’immane esplosione, avvenuta circa 13,7 miliardi di anni fa. L’espressione (befferda) fu coniata da Fred Hoyle che aveva elaborato una teoria rivale, detta dello stato stazionario.

Il Big Bang, più volte rivisto e integrato dalla teoria inflazionaria, è ancora considerato il miglior modello in grado di spiegare in termini scientifici la nascita dell’universo, anche se buove vertiginose teorie si affacciano all’orizzonte, come quella delle Superstringhe con il suo corollario di universi paralleli, o quella della fluttuazione del vuoto quantistico.

Le osservazioni eseguite da terra e dallo spazio a partire dagli anni Sessanta hanno portato conferme e alcuni Nobel alla teoria del Big Bang, anche se molto resta da chiarire. L’esplosione sarebbe avvenuta a partire da uno stato di “singolarità”, un punto in cui curvatura dello spazio-tempo, densità e temperatura hanno valori infiniti.

Il “prima” è inconoscibile perchè non abbiamo leggi che sappiano descriverlo (anche chiamarlo “prima” sarebbe sbagliato, perché questo implicherebbe l’esistenza del tempo prima del Big Bang, mentre non si hanno prove a tal riguardo. Sembra anzi che il tempo si sia originato proprio con il Big Bang). Secondo altri, prima c’era un buco nero o una sorta di oceano in bonaccia: il vuoto quantistico. La storia inizia comunque 10 (n= -43) secondi dopo: il primo istante che vede spazio e tempo separarsi. In frazioni infinitesime di secondo l’universo guadagna ampiezza a una velocità incredibile: la cosiddetta inflazione.

L’universo primordiale è pervaso di plasma rovente: una zuppa densa e infernale di perticelle cariche che accoppiano materia e radiazione. Continuando a dilatarsi si raffredda e quando la temperatura raggiunge i 3000 gradi, protoni ed elettroni formano i primi atomi neutri. Dall’energia emerge la materia, mentre si separano le forze fondamentali della natura: gravità, forza nucleare forte, interazione debole, elettromagnetismo.

La sintesi degli elementi primordiali più leggeri (idrogeno ed elio) sarebbe avvenuta nei primi tre minuti mentre tutti gli altri elementi si formarono in seguito nelle fornaci termonucleari delle stelle (nucleosintesi stellare). A 380.000 anni dall’ istante zero l’universo, prima opaco, era divenuto trasparente e quindi osservabile, cosa che è stata fatta da satelliti come WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, NASA 2001) che ha rilevato la radiazione cosmica di fondo.

Anche le onde gravitazionali ci parlano dei primi vagiti dell’universo. Naturalmente i primi istanti sono stati riconosciuti solo teoricamente e rimarranno un appassionante tema di ricerca encora per molti anni. A favore della teoria del Big Bang depongono l’universale abbondanza degli elementi più leggeri, il moto di espansione delle galassie già osservato da Edwin Hubble nel 1929 e la presenza del fondo cosmico a microonde.

In un certo senso, il Big Bang spiegherebbe solo il 4% dell’universo, vale a dire la percentuale di materia conosciuta. Tutto il resto è ancora materia ed energia oscura.

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2 Responses

  1. Ciao,
    bell’articolo, ma vorrei commentare la frase “Il “prima” è inconoscibile perchè non abbiamo leggi che sappiano descriverlo”. Da quello che so non esiste proprio il conceto di “prima”. Con il Big Bang nasce sia lo spazio che il tempo, e se il tempo comincia in quel momento non si può parlar di un “prima” come se il tempo esistesse già :-) .
    Un saluto
    Andrea

  2. Ciao Andrea. La tua argomentazione è ovviamente valida e non a caso il “prima” l’avevo messo tra virgolette. In ogni caso hai, ragione, è meglio specificarlo esplicitamente perché non tutti sono così ben informati come te:)

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