Tredici miliardi di anni

220 Pages·2015·3.25 MB·Italian

by  Piero Angela

Il libro
P
eccato che nessun cronista e nessun cameraman abbia potuto assistere in diretta
all’evoluzione dell’Universo e della vita sulla Terra. Sarebbe stato il più grande
reportage della storia. Ma oggi qualcosa del genere si può fare: tutte le conoscenze e
le immagini che gli scienziati hanno accumulato possono essere rimontate insieme per
diventare un grandioso film, un racconto straordinario del nostro passato. È proprio quello
che cercherà di fare questo libro: osservare le concatenazioni degli eventi che hanno
portato la nube di gas iniziale a trasformarsi in stelle, pianeti e poi in esseri viventi, e
infine in esseri viventi intelligenti.
Sarà un po’ come seguire il racconto di un cronista che, dialogando con un
immaginario interlocutore curioso, ripercorrerà questa fantastica storia, soffermandosi
soprattutto sui passaggi cruciali, sui momenti di svolta che hanno modellato pian piano
l’Universo e che hanno scandito il percorso della vita sulla Terra.
Questo percorso, avvincente come una grande saga, sarà l’occasione per approfondire
molte delle conoscenze scientifiche attualmente a nostra disposizione sugli argomenti più
diversi: l’astronomia (il Big Bang, i buchi neri, la formazione dei pianeti e delle stelle, il
destino dell’Universo…), la biologia (la cellula, il DNA, la teoria dell’evoluzione…), la
storia della vita sulla Terra (i primi organismi viventi, i dinosauri, le estinzioni di
massa…), lo sviluppo dell’uomo (dagli ominidi preistorici all’Homo sapiens, dalla ruota
alle tecnologie più recenti, fino alle ultime frontiere della scienza).
Grazie a venti immaginarie telecamere piazzate lungo il percorso, un po’ come quelle
di videosorveglianza che offrono agli investigatori immagini rivelatrici, vivrete un viaggio
vertiginoso e ricco di scoperte
. Il viaggio imprevedibile che ha portato sino al mondo di oggi. In fondo è la storia di
ognuno di noi. Cominciata oltre tredici miliardi di anni fa.
L’autore
Piero Angela è autore di innumerevoli programmi televisivi dedicati alla scienza, alla
storia e all’economia, fra i quali “Quark” e “Superquark”. Ha scritto moltissimi libri
tradotti in varie lingue sugli argomenti più diversi: dalla biologia alla psicologia, dalla
fisica agli sviluppi tecnologici, dai sistemi complessi all’evoluzione umana,
dall’astrofisica ai problemi ambientali, fino ai suoi ultimi bestseller, tutti editi da
Mondadori: Ti amerò per sempre (2005), Energia - La sfida del secolo (2006), Perché
dobbiamo fare più figli (2008), A cosa serve la politica? (2011) e Viaggio dentro la mente
(2014). Per la sua attività gli sono state conferite nove lauree honoris causa.
Piero Angela
TREDICI MILIARDI DI ANNI
Il romanzo dell’Universo e della Vita
Tredici miliardi di anni
Prefazione
Peccato che nessun cronista e nessun cameraman abbia potuto assistere in diretta
all’evoluzione dell’Universo e della vita sulla Terra. Sarebbe stato il più grande
reportage della storia.
Ma oggi qualcosa del genere si può fare: infatti, tutte le conoscenze e le
immagini che gli scienziati hanno accumulato (in particolare negli ultimi
decenni) possono essere rimontate insieme per diventare un grandioso film, un
racconto straordinario del nostro passato.
È proprio quello che cercherà di fare questo libro: osservare le concatenazioni
degli eventi che hanno portato la nube di gas iniziale a trasformarsi in stelle,
pianeti e poi in esseri viventi, e infine in esseri viventi intelligenti. Naturalmente,
molte cose rimangono ancora oscure, difficili da spiegare, ma il tracciato
d’insieme di questi 13 miliardi di anni riemerge oggi in modo abbastanza chiaro
dal passato.
Sarà un po’ come seguire il racconto di un cronista che, dialogando con un
immaginario interlocutore curioso, ripercorrerà questa fantastica storia,
soffermandosi soprattutto sui passaggi cruciali, sui momenti di svolta che hanno
modellato pian piano l’Universo e che hanno scandito il percorso della vita sulla
Terra.
Un’occasione per fare luce, attraverso il dialogo, su alcuni fondamentali
meccanismi che sono alla base dell’evoluzione, sia della materia nello spazio sia
della vita sul nostro pianeta.
Per questo il racconto si varrà di 20 immaginarie telecamere piazzate lungo il
percorso, un po’ come quelle telecamere di videosorveglianza che offrono agli
investigatori immagini rivelatrici.
Credo che la scorrevolezza consentita dalla formula della conversazione
permetta di trattare un argomento complesso come questo in modo
comprensibile, ma al tempo stesso corretto. Cercando di rispondere a certe
antiche (e nuove) domande.
Da millenni l’umanità si interroga sull’origine di tutto quello che vede intorno
a sé: il Sole, la Luna, il firmamento, ma anche le montagne, gli oceani, gli alberi,
gli animali. La nostra generazione ha vissuto un’esplosione di conoscenze senza
precedenti, e oggi possiamo cominciare a capire gran parte di quelli che in
passato erano considerati enigmi insolubili.
Se uomini come Galileo Galilei e Leonardo da Vinci potessero oggi essere tra
noi e vedessero tutto quello che si è scoperto ne sarebbero entusiasti. E forse
porrebbero proprio domande simili a quelle del nostro immaginario
interlocutore. Il desiderio di conoscere, il piacere di scoprire, è da sempre la
qualità comune a tutti coloro che sono affascinati dalle straordinarie orologerie
della Natura e dalle risposte che i ricercatori cominciano (e continuano) a
fornire.
Questo libro cercherà di dar conto delle ultime scoperte, ma soprattutto
cercherà di raccontare una lunga storia, fatta spesso di traumi e di eventi violenti,
che attraverso un percorso imprevedibile e contorto ha portato sino al mondo di
oggi.
In fondo è la storia di ognuno di noi. Cominciata oltre 13 miliardi di anni fa.
Abbiamo pensato di inserire nel libro alcune belle fotografie. Lo scopo è
semplicemente quello di mostrare un piccolissimo esempio dell’enorme varietà
di forme viventi che l’evoluzione ha prodotto nella sua lunghissima storia.
Partendo da... tre vecchi proverbi, come si racconta nel libro.
Finestra 1
L’inizio
IL BIG BANG
Da dove cominciamo?
Dal punto zero, naturalmente; che, secondo gli ultimi calcoli, dovrebbe
risalire a circa 13 miliardi e 700 milioni di anni fa.
Quando è avvenuto il famoso Big Bang...
Questa è la teoria più diffusa: si pensa che in quel punto esistesse una
concentrazione di energia inimmaginabile, e che si sia verificata una grande
“esplosione”.
Oggi, però, è più che una teoria...
Sì, ma nella scienza c’è sempre la tendenza a essere prudenti, con il
linguaggio.
Ci sono però varie prove che ciò sia avvenuto.
Come lei sa, la prima osservazione rivelatrice, da cui tutto è partito, fu quella
fatta dall’astronomo Edwin Hubble, alla fine degli anni Venti, quando
osservando il cielo si accorse che nelle galassie si verificava quello che si
potrebbe definire oggi “l’effetto ambulanza” (l’effetto Doppler).
Cioè quella distorsione del suono che percepiamo quando un’ambulanza ci
passa velocemente davanti?
Sì, anche con la luce avviene qualcosa di analogo. Per il suono, come è noto,
ciò è dovuto al fatto che le onde sonore ci arrivano “compresse”, oppure
“dilatate”, a causa della velocità di avvicinamento (o allontanamento)
dell’ambulanza, e quindi le percepiamo come frequenze diverse. Per le galassie
questo stesso effetto è provocato dalla “compressione” o “dilatazione” delle
onde luminose. Se una luce si avvicina tende a diventare blu, se si allontana
rossa.
E Hubble cosa scoprì?
Scoprì che la luce delle galassie di Andromeda e del Gruppo Locale (ma
anche di tutte le galassie) tendeva al rosso. Quindi si stavano velocemente
allontanando le une dalle altre, in tutte le direzioni. Proprio come avviene dopo
un’esplosione.
Quindi l’Universo si stava espandendo, come un palloncino che si gonfia.
Sì, e da qui nacque l’idea che poteva esserci stato un Big Bang iniziale.
Perché, invertendo il movimento come in un’immaginaria moviola, si
vedrebbero le galassie tornare indietro e convergere tutte verso uno stesso punto,
un punto iniziale a densità e a temperatura infinite, da cui tutto sembra essere
partito.
Il punto zero.
La “singolarità”, la definiscono gli scienziati. Cioè qualcosa di unico, fuori
dalle nostre regole abituali.
In quel punto, cosa c’era?
Non lo sappiamo. È come se, risalendo un cunicolo, non riuscissimo ad aprire
l’ultima porticina. Andando indietro nel tempo, infatti, le nostre conoscenze si
fermano a una frazione di secondo dal Big Bang, una frazione
straordinariamente piccola: un decimilionesimo di miliardesimi, di miliardesimi,
di miliardesimi, di miliardesimi di secondo! Al di là non riusciamo a spingerci.
Ed è proprio al di là di questo “muro” sottilissimo, ma per noi insuperabile
(almeno per ora), che si sono formate, secondo gli esperti, le caratteristiche
fondamentali del nostro Universo: lo spazio, il tempo e la forza di gravità.
Tutto questo in un istante! E subito dopo, cosa avremmo visto?
Se vuole, glielo posso raccontare, ma questa prima parte della storia è
davvero un po’ complicata (e basata su ipotesi).
I PRIMI MINUTI
Non si preoccupi...
Be’, avremmo visto un nucleo iniziale di Universo con una densità e una
temperatura altissime: miliardi di miliardi di miliardi di gradi. Un nucleo che, in
quella fase, si espandeva a una velocità pazzesca: addirittura superiore a quella
della luce. Secondo certi calcoli, infatti, in poche frazioni di secondo l’Universo
sarebbe passato dalle dimensioni di un atomo a quelle dell’intera galassia. È una
transizione che i fisici chiamano “inflazione”.
Albert Einstein, però, ci ha insegnato che niente può viaggiare più veloce della
luce: l’Universo, allora, nella fase iniziale se n’è infischiato della teoria della
relatività?
È vero: se si pensa che oggi per attraversare la nostra galassia, da un punto
all’altro alla velocità della luce, occorrono circa 100mila anni, la domanda è:
com’è possibile che l’Universo si sia espanso dalle dimensioni di un atomo a
quelle della galassia in una frazione di secondo?
E la risposta?
La risposta è che, in effetti, dentro lo spazio niente può viaggiare più
velocemente della luce: ma in questo caso era lo spazio stesso che si espandeva,
e quindi i “limiti di velocità” stabiliti da Einstein non erano validi.
In proposito bisogna rendersi conto che le attuali leggi della fisica non sono
applicabili a una situazione così diversa. È anche questa una delle difficoltà per
gli scienziati che cercano di decifrare ciò che è avvenuto alle origini.
E quello che è avvenuto prima del Big Bang?
Questo rimane un grande mistero. Torneremo più tardi sull’argomento.
Ma c’è anche un’altra cosa che per noi è difficile da concepire: il fatto che in
quel momento iniziale siano nati lo spazio e il tempo. Come si può immaginare
che lo spazio prima non esistesse? E, ancor più, che il tempo non esistesse? Il
tempo a noi sembra essere un’entità immateriale, che esiste indipendentemente
dal fatto che ci sia un Universo oppure no...
È vero. Abbiamo difficoltà a comprendere questi concetti. Il nulla, per
esempio, ce lo possiamo al massimo immaginare come qualcosa di buio e vuoto;
ma questo rappresenterebbe già uno spazio, mentre è proprio lo spazio
(qualunque tipo di spazio) che non esisteva prima del Big Bang. Anche per il
tempo vale lo stesso discorso: l’idea che ne abbiamo nasce dalla nostra mente,