MASSIMO PIETRONI-L’UNIVERSO OSCURO E I SUOI MESSAGGI Alla ricerca delle origini del cosmo
Cosa direbbe Aristotele, forte sostenitore dell’antropocentrismo e del geocentrismo, se venisse a sapere che la specie umana rappresenta solo lo 0,00000056% delle specie viventi sulla Terra note attualmente (si stima che quelle non ancora scoperte siano più del doppio)? E che la Terra è solamente uno dei tanti corpi celesti presenti nella nostra galassia e che ci sono numerosissime altre galassie con altrettanti corpi celesti? E persino che la totalità della materia misurabile e conosciuta (le specie animali e vegetali, le stelle e i pianeti, le galassie) è il 4-5% dell’Universo mentre il restante 95-96% consiste in materia ed energia oscura? Probabilmente sarebbe sconvolto e forse in fondo lo siamo anche noi. Ormai da alcuni decenni i fisici sostengono l’esistenza di una materia che non assorbe e non emette nello spettro elettromagnetico, quindi è oscura cioè priva di luce ma anche veramente poco studiata. Inoltre deve esserci una forma di energia oscura, che principalmente si oppone alla forza di gravità. Questi temi affascinano fortemente il fisico particellare Massimo Pietroni, che vede il mondo come un enorme laboratorio in cui eseguire esperimenti per indagare the dark side of the Universe e attraverso i risultati così ottenuti comprendere meglio anche la storia dell’Universo.
Dottor Pietroni, durante la conferenza di questa sera (giovedì 18, nds.) lei ha potuto approfondire soprattutto il tema della materia oscura mentre ha trattato meno, per questioni di tempo, l’energia oscura; quindi volevo chiederle di che cosa si tratta, anche se le informazioni sono molto poche, e soprattutto quali esperimenti hanno portato a ipotizzare l’esistenza di questa forma nuova di energia. Partiamo dalla seconda domanda. È stata scoperta alla fine degli anni ’90 osservando come si allontanano da noi delle stelle particolari, le supernovae: le supernovae più lontane si allontanano da noi a velocità via via sempre crescente. Il che vuol dire che la velocità di espansione dell’Universo, in realtà, sta accelerando e di conseguenza che la gravità, a distanze molto grandi, si comporta in modo decisamente diverso da quello che fa a distanze molto più piccole. A tutti gli effetti è come se diventasse una forza repulsiva. Questo, in realtà, non è così strano perché la teoria della relatività generale di Einstein lo può prevedere considerando un nuovo termine, che si chiama costante cosmologica, che fu introdotto già da Einstein stesso. Non sappiamo però se la spiegazione sia la costante cosmologica, come previsto da Einstein, oppure una nuova forma di energia, un nuovo campo o una nuova dinamica. La domanda è del tutto aperta per il futuro e praticamente non ci sono risposte.
Spesso non si considera il fatto che nella comunità scientifica non c’è la verità assoluta, nascono dei dibattiti; quindi mi chiedevo qual è stato l’impatto della scoperta o comunque della formulazione dell’ipotesi di esistenza di materia ed energia oscura sulla comunità scientifica. Come è stata accolta la notizia? È una notizia che si è formata nel corso di tanti anni, le prime evidenze sono di quasi cento anni fa. Da subito si è aperto il dibattito, che è stato sollevato anche stasera, tra teorie che includevano qualcosa di nuovo a livello di materia oppure altre che prevedevano di cambiare le nostre leggi di natura. Ed è un dibattito ancora aperto: ci sono persone che fanno ricerche sia sulla materia oscura che su possibili modifiche alla teoria della relatività generale. Quindi l’approccio secondo me più onesto è rimanere con la mente aperta, provare in entrambe le direzioni ovviamente cercando di capire quali potrebbero essere le conseguenze osservative sperimentali che ci consentono di distinguere un’ipotesi dall’altra.
La cosmologia sta cercando di ricostruire anche la storia dell’Universo; per ora si sta procedendo al contrario cioè si sta cercando di comprendere come l’Universo si è formato, la sua origine. Questo ci può insegnare qualcosa anche sull’evoluzione futura dell’Universo? Conoscere l’energia e la materia oscura può essere utile? Sì senz’altro. Se noi sapessimo con certezza assoluta di che cos’è fatta l’energia oscura potremmo prevedere il futuro e quindi sapere se, per esempio, quest’espansione continuerà per sempre oppure se a un certo punto si fermerà o se addirittura si fermerà e poi tornerà indietro. Ma è molto difficile che questo accada, perché si possono fare diversi modelli teorici che prevedono tutti esattamente lo stesso comportamento oggi ma hanno comportamenti completamente diversi nel futuro. Temo quindi che sarà una domanda, quella sul futuro, a cui difficilmente riusciremo mai a dare una risposta.
[Valentina Vitali]
