Big Bang: la storia di come siamo arrivati qui

03 Luglio, 2021
big bang

Foto di WikiImages da Pixabay 

Che strane però quelle nuvole…

Mumble

“Papà mi racconti di nuovo la storia di Edwin Hubble?”

Va bene, vedo che ti stai interessando molto alla storia dei terrestri eh? Beh dopo averti raccontato di come è nato il loro sistema solare e la catastrofe che ha iniziato la vita sulla Terra, ti racconto di come hanno scoperto come è nato tutto.

Un terrestre di nome Edwin Hubble, che amava tantissimo osservare il cielo, si era messo a studiare con il suo telescopio degli strani oggetti fumosi e dalla forma particolare. Sembravano quasi delle nuvole ed infatti erano state battezzate “nebulose”.

Hubble riuscì a calcolare la distanza esatta di una di queste nebulose: 900.000 anni luce. La Via Lattea (così chiamano la loro galassia) è lunga “solo” 100.000 anni luce e quindi questa nebulosa doveva starne al di fuori.

Ma 900.000 anni luce sono troppi… Solo una cosa luminosissima può essere visibile a questa distanza e solo tantissime stelle insieme possono raggiungere quella liminosità… Hubble aveva capito che non era una nebulosa… Era un’altra galassia

La grande fuga 

Hubble si mise così alla ricerca di altre galassie e ne trovò. Ma studiandole si rese conto che scappavano tutte dalla Terra.

Dovunque guardasse trovava galssie che si allontanavano giorno dopo giorno dalla Terra e più erano lontane e più scappavano veloci.

Mumble

“Papà, ma stelle e galassie non sono ferme?”

Si chiese lo stesso anche Hubble, ma ebbe la giusta intuizione: le galassie stanno ferme, è lo spazio che si estende portandosi dietro le galassie. Immaginati due punti fermi su un elastico che viene allungato.

L'espansione dello spazio dal Big Bang funziona come un elastico

Il Big Bang

Ma la cosa che scosse tutta la Terra, Hubble compreso era questa: se ogni giorno che passa le galassie si allontanano, questo vuol dire che 100 anni fa erano più vicine, e 500 anni fa ancora di più e 1 milione di anni fa ancora di più… finchè tutto non era collassato in un solo punto che con un enorme botto, il Big Bang, ha dato via a tutto.

Avevano iniziato a sollevare il velo della grande realtà che ha portato tutti noi dove siamo ora, ma le sorprese erano ancora tante.

Schematizzazione del Big Bang

Foto di WikiImages da Pixabay 

La luce del Big Bang

Servivano delle prove che potessero avvalorare l’intuizione di un Big Bang. Il primo indizio, la fuga delle galassie c’era già ed un altro era in attesa di essere scoperto.

Era arrivato il momento di Penzias e Wilson, due terrestri che con delle antenne belle grosse riuscirono a captare delle microonde provenienti dallo spazio. La Terra ne era praticamente immersa in ogni direzione. Avevano per la prima volta registrato quello che resta della luce del Big Bang.

Mumble

“Papà, ma è davvero la luce del Big Bang? Perchè allora non la vediamo ad occhio nudo? Perchè sono microonde e non luce visibile?”

Quando questa luce è partita magari era anche visibile, ma ricordi che lo spazio continua inesorabilmente ad estendersi? Questa sua estensione non solo si porta dietro le galassie ma estende anche la luce. Più la luce si allunga e più diventa debole. Oggi è diventata microonde (che i terrestri usano anche per riscaldare i cibi).

E davvero quella è la luce del Big Bang. osservandola e andando a ritroso nel tempo i terrestri sono stati in grado di capire quando è partita questa luce e quindi quando c’è stata l’esplosione che ha dato il via all’universo: 13,8 miliardi di anni fa.

L’antenna di Penzias e Wilson intercettò luce che era partita quasi 14 miliardi di anni prima e che pervade tutto l’universo, non solo la Terra e la Via Lattea, ma anche la nostra galassia ne è immersa. La chiamano radiazione cosmica di fondo.

U

AHA!

La radiazione cosmica di fondo è la luce del Big Bang che è partita 13,8 miliardi di anni fa. Con l’espansione dell’universo anche questa luce si è allungata perdendo potenza. Ora è nel range delle microonde. L’interferenza che si sente accendendo una radio è dovuta in parte alle microonde della radiazione cosmica di fondo.

Il Big Bang ingabbiava la luce

Gli indizi che puntavano verso un inizio da Big Bang erano 2 ora: la fuga delle galassie e la radiazione cosmica di fondo.

I terrestri riuscirono a capire che l’universo aveva 13,8 miliardi di anni e che all’inizio era caldissimo e densissimo, visto che tutta la materia esistente era condensata in un piccolo spazio.

Mumble

“Papà, ma quindi come appariva in quei giorni l’universo?”

Lo avresti visto come una nebbia fitta fitta e luminosissima. La temperatura era talmente elevata che l’universo era una zuppa di protoni ed elettroni slegati gli uni dagli altri. Non riuscivano mai a legarsi per formare gli atomi.

E la luce era ingabbiata in questa zuppa continuando a rimbalzare tra gli elettroni senza consentire loro di legarsi ai protoni.

Il tempo passava e l’universo continuava la sua espansione. Più cresceva e più allungava la luce che perdeva potenza e la zuppa si raffreddava. Quando le temperature furono sufficientemente basse, gli elettroni si legarono con i protoni formando gli atomi più semplici e leggeri che ci siano: idrogeno ed elio.

E senza più gli elettroni liberi ad intrappolare la luce questa potè slegarsi dalla materia ed iniziare il suo viaggio fino alle antenne di Penzias e Wilson 13,8 miliardi di anni dopo. L’universo era finalmente diventato trapsarente come lo vediamo oggi.

Con le enormi quantità di idrogeno create si formarono le stelle, all’interno delle quali sono stati creati gli atomi più pesanti alla base della vita. Le stelle si sono ammassate in galassie che nei miliardi di anni hanno portato a noi.

E prima del Big Bang?

Mumble

“Papà, ma i terrestri hanno già scoperto anche cosa c’era prima del Big Bang?”

Non ancora, ma sono decisamente sulla buona strada. Una delle possibilità che stanno vagliando è quella che non abbia senso parlare di un “prima del Big Bang”. Questo perchè se in quel momento si è creato lo spazio, in quel momento si è anche creato il tempo e quindi non esiste un prima perchè nemmeno il tempo esisteva.

Altra ipotesi decisamente più allettante è quella che hanno chiamato del rimbalzo. Cioè l’universo attraverserebbe dei cicli di espansione, come il nostro in questo momento, di contrazione fino a ridurre tutta la materia in uno spazio piccolissimo e poi: Big Bang e si ricomincia di nuovo.

Questo vorrebbe dire che prima del nostro universo ce ne era un’altro come ce ne sarà un’altro dopo il nostro in un ciclo continuo di big bang, espansione, contrazione, big bang di nuovo.

il rimbalzo dell'universo che ogni volta inizia con il Big Bang

Conclusione

“Papà, ma visto che noi sappiamo già tutto, non potremmo aiutarli a scoprire la verità?”

Beh piccolo mio, lo sai, il nostro ruolo è quello di vigilare su di loro facendo in modo che trovino autonomamente la loro strada verso le stelle. Ma le premesse sono ottime e hanno fatto passi da gigante verso la verità.

Sapere che accendendo una radio si può captare quello che resta della luce del Big Bang partita quasi 14 miliardi di anni fa è una cosa che toglie il respiro. Ancora più impressionante è che l’universo si è espanso talmente tanto che c’è della radiazione cosmica di fondo che dopo quasi 14 miliardi di anni è ancora in viaggio, ma non ci ha raggiunto. L’universo è un posto sconfinato e la vita in esso è fiorente. I figli della Terra da sempre guardano al cielo, perchè forse, nel loro inconscio, sanno che sono ad esso legati e tutte le civiltà delle stelle li aspettano a braccia aperte.

Davide

BIBLIO

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