Benvenuti al nostro turno con il CosmoCoffee del Venerdì.

Oggi ho pensato di parlarvi dell’età dell’Universo. Vi siete mai posti il problema? Probabilmente no, ci sono molte cose più impellenti, ma c’è qualcuno che il problema se lo pone.

Perché ci sia un’età innanzitutto bisogna assumere che vi sia un inizio.

Prima che si osservasse l’espandersi dell’Universo, tutti credevano, compreso Einstein, che l’Universo fosse statico e fosse esistito da sempre, vi ricordate che ve ne ho parlato?

Ma scusa, certo che c’è un inizio, non è il Big Bang?

Si, effettivamente questa è la risposta odierna della Cosmologia, ma c’è una certa differenza tra il dire “l’Universo è certamente iniziato col Big Bang” e “il nostro modello di Universo, costruito in base a varie osservazioni, ci dice che c’è stato un Big Bang.”

Tra l’altro, forse dovremmo chiarire un pochino di più cos’è il Big Bang.

Quando pensiamo al Big Bang ci viene subito in mente un’esplosione, che associamo al primo momento di vita dell’Universo, quando tutta la materia era inglobata in un minuscolo puntino.

Questa definizione, dal punto di vista fisico, è completamente errata e senza senso. Il motivo è molto semplice: non esiste la fisica, come la intendiamo oggi, nel momento del Big Bang.

Mi spiego meglio.

Pensate di trovarvi in una lunghissima autostrada, tipo quelle americane in mezzo al nulla. Una macchina si sta allontanando, all’inizio la vedete bene, poi via via va rimpicciolendosi.

A un certo punto, il vostro occhio non sarà più in grado di vederla. Da quel momento in poi, potete sempre assumere che la macchina stia continuando sulla stessa strada, ma per quanto ne sapete, appena uscita dalla vostra portata visiva la macchina potrebbe essersi trasformata in un coniglio bianco con l’orologio nel panciotto cominciando a saltellare urlando che è in ritardo.

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Quello che succede con il Big Bang è più o meno lo stesso: il nostro modello di Universo e in generale tutte le leggi della fisica sono applicabili fino a un certo punto, indietro nel tempo. Ad un certo punto, quando siamo più indietro possibile nel tempo, quando l’Universo era piccolissimo, la nostra fisica fallisce , non siamo più in grado di dire niente, smettiamo di vedere cosa succede.

Noi diciamo “c’è un Big Bang” e tutti lo interpretano come un’esplosione iniziale, ma questa è pura estrapolazione data dalla nostra esperienza. Sappiamo che, se c’è della materia che parte in tutte le direzioni, ci dev’essere stata un’esplosione di qualche genere a generarla, ma per quanto ne sa la fisica che conosciamo, potrebbe esserci benissimo il bianconiglio.

Il Big Bang è quella che si definisce una “singolarità”, una specie di malattia che incontri ogni tanto nelle equazioni, che non puoi risolvere. Una cosa simile succede quando tentiamo di descrivere cosa ci sia al centro di un buco nero, ma questa è un’altra storia.

Di che stavamo parlando?

Ah sì, l’età dell’Universo. A parte questo piccolo “problemino” del non sapere bene cosa ci sia stato al tempo zero, quello che succede dopo è spiegato sufficientemente bene dal nostro modello di Universo, nel senso che diverse osservazioni (prima fra tutte quella della radiazione cosmica di fondo, di cui vi ho parlato tempo addietro, qui e qui) possono essere “predette” da tale modello, cioè possiamo anticipare quello che stiamo per vedere.

Dunque, per sapere l’età dell’Universo si fa un conto molto semplice: portiamo indietro nel tempo l’espansione dell’Universo, tenendo conto di tutte le varie cose che son successe in mezzo, di cui abbiamo un’idea più o meno precisa a seconda del periodo.

E’ un po’ come nell’esempio del palloncino che vi facevo tempo fa’, solo a rovescio. Quanto tempo ci mette il palloncino a sgonfiarsi?

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La misura più precisa è, ad oggi, 13.798 miliardi di anni, con un’incertezza di 37 milioni di anni, cioè potremmo sbagliarci di 37 milioni di anni, di più o di meno.

Abbastanza precisa no?

Il problema però è che questa stima sostanzialmente dipende dal nostro modello di Universo. Se esso è sbagliato, anche solo una parte di esso, la stima potrebbe essere completamente diversa.

E’ una misura cosidetta “indiretta”.

Quello che si cerca di fare ovviamente è di trovare delle misure “dirette”, cioè che non passino attraverso un modello specifico di Universo.

L’idea più semplice, quella utilizzata, è di cercare l’oggetto più anziano che ci sia. Sicuramente l’Universo non può essere più giovane degli oggetti che contiene.

Il premio anzianità va per ora alla stella Methuselah (Matusalemme, il personaggio Biblico considerato dalla tradizione il più vecchio essere umano mai esistito), una stella della costellazione della Libra, che ha, secondo le misure, 14.46 miliardi di anni, ma con un incertezza di ben 800 milioni di anni, facendo in modo che questo numero sia comunque compatibile con quello che vi ho dato sopra.

MethuselahSculpturemethuselah

In realtà, anche la determinazione dell’età di una stella non è proprio indipendente dai modelli, ma almeno fa riferimento a nozioni che riguardano le caratteristiche delle stelle, non l’Universo stesso.

Ecco, direi che con questo articolo per lo meno vi ho fatto sentire un po’ più giovani del solito! Quando compite gli anni, pensate a Matuselah, quasi 14 miliardi e 460 milioni di anni e non sentirli!

Buon weekend!

 

 

 

 

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