L'Origine della Vita - La Teoria del Big Bang

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La Teoria del Big Bang

Il sistema solare si formò a partire dalla condensazione di una gigantesca nube di polveri e di gas; la parte centrale della nube andò a formare il Sole mentre con il materiale presente nelle zone periferiche si formarono i pianeti.

Negli anni ’50 il geochimico americano Clair Patterson confrontò il contenuto di uranio e piombo di alcune rocce terrestri con quello contenuto in alcune meteoriti: tutti i campioni indicavano una origine comune.

Patterson calcolò per la Terra un’età pari a quattro miliardi e 550 milioni di anni.

Il Sole, insieme a tutte le stelle visibili ad occhio nudo e a miliardi di altre invisibili poiché troppo lontane o troppo poco luminose, si trova all’interno di un gigantesco agglomerato, di forma vagamente lenticolare, chiamato galassia; la galassia ha un diametro che si aggira intorno ai 100 mila anni luce e contiene dai 100 ai 200 miliardi di stelle.

Fino al 1924 era opinione largamente diffusa che la galassia fosse l’intero nostro universo; poi, con l’entrata in funzione del telescopio di Mount Wilson (allora il più grande del mondo), gli astronomi scoprirono che la nostra galassia è solamente una fra le tante e che il nostro universo è immensamente più grande di quanto creduto fino ad allora.

Alla luce delle conoscenze attuali l’universo può essere immaginato come un insieme di decine di miliardi di galassie separate da immensi e sterminati spazi vuoti; per dare un’idea delle distanze in gioco ricordiamo che la galassia esterna più vicina alla nostra, la galassia di Andromeda, dista due milioni e 300 mila anni luce mentre le galassie più lontane attualmente conosciute si trovano a distanze superiori ai dieci miliardi di anni luce.

Sempre nel corso degli anni ’20 fu scoperto che tutte le galassie si allontanano l’una dall’altra con velocità proporzionali alla distanza; questa importantissima scoperta mostrò in maniera inequivocabile agli astronomi che l’universo in cui viviamo si sta espandendo allo stesso modo in cui si espande la superficie di un palloncino quando vi soffiamo dentro.

È evidente che, se l’universo è in espansione, in passato il suo volume doveva essere più piccolo; supponendo di tornare sempre di più indietro nel tempo arriveremo ad un’epoca in cui tutta la materia dell’universo era concentrata in un volume molto piccolo.

Questi sono, in sintesi, i presupposti sui quali si basa la teoria del Big Bang oggi quasi universalmente accettata.

Secondo questa teoria l’universo ebbe inizio con una gigantesca esplosione a partire da uno stato infinitamente caldo e denso; di conseguenza chiedersi quanti anni ha il nostro universo significa chiedersi quanti anni fa è avvenuto il Big Bang.

Per far ciò è necessario conoscere il tasso di espansione dell’universo, cioè come varia la velocità di recessione delle galassie in funzione della distanza, una quantità che viene espressa tramite un numerello denominato "costante di Hubble", in onore di Edwin P. Hubble (1889-1953) scopritore dell’espansione; ma questo non basta.

Infatti é lecito supporre che, a causa dell’effetto frenante della gravità, l’espansione in passato doveva essere più forte rispetto ad oggi; di conseguenza per una valutazione corretta dell’età dell’universo oltre alla costante di Hubble è necessario conoscere anche questo tasso di rallentamento dell’espansione, una quantità che viene espressa tramite un altro numero denominato "parametro di decelerazione".

Le misure della costante di Hubble e del parametro di decelerazione sono molto difficili da effettuare; le ultime stime realizzate intorno alla metà degli anni Novanta indicano per l’universo un’età pari a tredici miliardi di anni.

Purtroppo questo valore è troppo piccolo per potere essere accettato; infatti stime effettuate sulle stelle più vecchie contenute negli ammassi globulari (grossi agglomerati di centinaia di migliaia di stelle che si trovano all’esterno della nostra galassia) indicano per queste ultime un’età che può arrivare fino a quattordici miliardi di anni.

La teoria potrebbe essere salvata se si ammette che l’espansione dell’universo, anziché essere rallentata, sia accelerata; in altre parole oltre all’effetto frenante della gravità dovrebbe esistere un effetto accelerante sconosciuto.

Nel 1998 uno studio condotto su un particolare tipo di supernovae (terrificanti esplosioni stellari) ha fornito indizi molto consistenti a favore di una espansione accelerata; in altre parole esisterebbe una componente accelerante (di origine ancora non del tutto chiara) che supera la componente frenante dovuta alla gravità.

L’età dell’universo si dovrebbe allora collocare fra quindici e diciotto miliardi di anni.

 

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