L'età dell'Oro della Cosmologia
Oggi, possiamo decisamente affermare di essere entrati
nell’era della cosmologia di precisione nella quale gli scienziati stanno
vivendo una sorta di età dell’oro grazie all’enorme quantità e qualità dei dati
raccolti
di Corrado Ruscica - 09/10/2013
L'età dell'Oro della Cosmologia
La cosmologia studia l’origine, l’evoluzione e
l’eventuale destino dell’Universo, così come le sue leggi fisiche che regolano
i fenomeni naturali. Le prime idee sull’Universo si fanno risalire agli antichi
filosofi greci all’epoca cioè in cui prima Aristarco e successivamente
Aristotele, passando attraverso Tolomeo, proposero diversi modelli cosmologici
per spiegare i fenomeni della meccanica celeste. In particolare, il sistema
geocentrico di Tolomeo venne accettato come la miglior teoria per descrivere il
moto dei pianeti finchè Nicolò Copernico propose il sistema eliocentrico che fu
perfezionato successivamente da Giovanni Keplero e poi verificato
indirettamente da Galileo Galilei. Tuttavia, il problema del moto dei corpi
celesti venne definitivamente risolto da Isaac Newton quando introdusse la
legge di gravitazione universale per descrivere le leggi di Keplero ed
eliminare le anomalie dei modelli precedenti che erano dovute all’interazione
gravitazionale tra i vari pianeti. Il risultato più importante ottenuto da
Newton fu l’unificazione dei fenomeni celesti con quelli terrestri e cioè che
le leggi fisiche relative al moto dei corpi celesti sono uguali a quelle che
governano la meccanica dei corpi terrestri.
Ma la cosmologia moderna si fa risalire al 1917 quando
Albert Einstein pubblicò la teoria della relatività generale. Il suo lavoro
influenzò alcuni tra i maggiori cosmologi dell’epoca tra cui William de Sitter,
Karl Schwarzschild e Arthur Eddington che studiarono le conseguenze
astronomiche della teoria permettendo così di incrementare l’abilità
osservativa per lo studio dei corpi celesti sempre più distanti. Prima di ciò,
e per qualche tempo, gli astronomi assunsero che l’Universo fosse statico e immutabile.
Tuttavia, in parallelo a questo approccio della cosmologia stava emergendo un
lungo dibattito che aveva come tema principale la struttura del cosmo. Intanto,
l’astronomo Harlow Shapley aveva realizzato un modello di Universo composto
solamente dalla Via Lattea mentre Heber Curtis andava affermando l’idea che le
nebulose a spirale fossero singoli sistemi stellari o ‘universi isola’. Gli
scienziati confrontarono le loro idee quando si radunarono ad un congresso, che
ebbe come titolo ‘Il Grande Dibattito’, e che fu organizzato dall’Accademia
Nazionale delle Scienze di Washington il 26 Aprile 1920. Il conflitto che
emerse tra le diverse opinioni fu chiarito dopo la scoperta di una classe di
stelle novae che Edwin Hubble aveva osservato nella vicina galassia di
Andromeda tra il 1923 e il 1924. La determinazione della loro distanza stabilì
per sempre che le nebulose non appartenevano alla Via Lattea.
Studi successivi sui modelli cosmologici permisero di
esplorare la possibilità che la costante cosmologica, un termine introdotto da
Einstein nelle equazioni della relatività per rendere statico l’Universo,
potesse essere correlata all’espansione dello spazio in funzione del suo
valore. In questo modo, il modello del Big Bang fu proposto dal prete belga
Georges Lemaître nel 1927 e fu successivamente avvalorato prima dalla scoperta
della recessione delle galassie da parte di Hubble nel 1929 e più tardi dalla
fortuita rivelazione della radiazione cosmica di fondo ad opera di Arno Penzias
e Robert Wilson nel 1964. Questi risultati furono determinanti perché permisero
di escludere definitivamente alcuni modelli cosmologici alternativi al Big
Bang.
Infine, i dati sulla radiazione cosmica di fondo ottenuti
con grandi dettagli prima dal satellite COBE, poi dal satellite WMAP e più
recentemente del satellite Planck hanno effettivamente trasformato la
cosmologia da una scienza speculativa ad una scienza di precisione dato che le
osservazioni realizzate da questi tre satelliti, e da altri esperimenti, sono
risultati consistenti con le previsioni del modello dell’inflazione cosmica che
rappresenta una modifica al modello cosmologico standard per spiegare le
primissime fasi iniziali della storia cosmica. Oggi, possiamo decisamente
affermare di essere entrati nell’era della cosmologia di precisione nella quale
gli scienziati stanno vivendo una sorta di età dell’oro grazie all’enorme
quantità e qualità dei dati raccolti grazie ad una serie di esperimenti sia da
terra ma soprattutto dallo spazio.
Tratto da L'Universo Infante di Corrado Ruscica:
Corrado Ruscica
eBook - L’Universo Infante >> http://goo.gl/zYdtrj
L'Era della Cosmologia di Precisione
Editore: Macro eBook
Data pubblicazione: Agosto 2013
Formato: Download (eBook) - Pag PDF 266 - EPUB 127 -
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