L’universo in espansione: misteri, energia oscura e ipotesi sul multiverso
L’universo, con la sua espansione continua, è una delle più grandi meraviglie e sfide della scienza moderna. Questa idea, proposta per la prima volta dal fisico Aleksandar Fridman nel 1922, ha cambiato radicalmente il modo in cui comprendiamo il cosmo. Non solo l’universo si espande, ma lo fa accelerando, sfidando le leggi della fisica classica e stimolando nuove teorie, come l’esistenza di un’energia oscura e l’ipotesi del multiverso.
Come si espande l’universo?
Immaginate l’universo come un impasto in espansione: man mano che cresce, tutti i suoi elementi (galassie, stelle e pianeti) si allontanano gli uni dagli altri. Tuttavia, questa analogia ha un limite. Diversamente dall’impasto che cresce in una teglia, l’universo non si espande in uno spazio preesistente, ma su se stesso, senza confini definiti.
Come ha spiegato il fisico Nikol Granuči: “L’universo non ha una padella. Se esistesse, sarebbe parte dell’universo stesso, e si espanderebbe con esso”. Questa espansione è stata confermata osservando il moto delle galassie che si allontanano dalla nostra Via Lattea, un fenomeno studiato a fondo dall’astronomo Edwin Hubble nel 1929. Hubble non solo dimostrò che l’universo si espande, ma che il suo tasso di espansione sta aumentando nel tempo.
Il Big Bang: l’inizio dell’espansione
L’universo, secondo la teoria del Big Bang, ha avuto origine circa 13,8 miliardi di anni fa da una singolarità incredibilmente densa e calda. Questo evento, spesso descritto erroneamente come un’esplosione, segnò l’inizio di una rapida espansione, chiamata inflazione, che ha portato alla formazione della materia e della luce.
Successivamente, l’universo si raffreddò, consentendo la creazione di atomi, stelle e galassie. Tuttavia, rimangono molte domande irrisolte, soprattutto riguardo al motivo per cui l’espansione continua ad accelerare nonostante la forza di gravità, che dovrebbe rallentarla.
L’enigma dell’energia oscura
Gli scienziati attribuiscono questa accelerazione a una forza sconosciuta chiamata energia oscura, che rappresenterebbe circa il 68% dell’energia totale dell’universo. Sebbene non possa essere rilevata direttamente, i suoi effetti sono evidenti nella crescente distanza tra le galassie.
Al contrario, la materia visibile, che include pianeti, stelle e tutto ciò che possiamo osservare, costituisce solo il 5% dell’energia totale dell’universo. Il restante 27% è attribuito alla materia oscura, una sostanza altrettanto misteriosa che interagisce gravitazionalmente ma non emette luce.
Il multiverso: una possibile spiegazione
Un’altra ipotesi intrigante è quella del multiverso, che suggerisce l’esistenza di universi paralleli. Questi modelli teorici potrebbero risolvere alcune delle discrepanze tra la meccanica quantistica (che descrive il comportamento della materia su scala microscopica) e la gravità (che regola il funzionamento dell’universo su scala macroscopica).
Le principali teorie che esplorano questa possibilità includono:
- Teoria delle stringhe: Propone che le particelle fondamentali siano vibrazioni di stringhe unidimensionali.
- Loop quantistici: Tentano di quantizzare la gravità attraverso una rete discreta di unità spazio-temporali.
- Cosmologia delle dighe: Analizza la formazione di bolle di energia che potrebbero rappresentare altri universi.
Il futuro dell’universo
L’espansione dell’universo non accenna a fermarsi. Nel corso del tempo, la distanza tra la Via Lattea e le altre galassie continuerà a crescere, rendendo il cielo notturno sempre più vuoto per eventuali osservatori del futuro.
Questo scenario, sebbene affascinante, lascia ancora molte domande senza risposta. Gli scienziati continuano a lavorare per comprendere da dove provenga l’energia oscura e come integrarla nei modelli fisici esistenti. Come ha osservato il professor Granuči, “La sfida più grande della fisica moderna è unire la comprensione del mondo microscopico e macrocopico in un’unica teoria coerente.”
Conclusioni
L’espansione dell’universo è uno dei misteri più affascinanti della scienza. Dall’inflazione iniziale all’energia oscura, ogni nuova scoperta ci avvicina a comprendere l’origine e il destino del cosmo. Tuttavia, la strada è ancora lunga, e le teorie sul multiverso e sulla gravità quantistica rappresentano solo alcuni dei tentativi di rispondere a queste grandi domande.
