L’origine dell’universo

Immaginate di vivere su una superficie bidimensionale perfettamente piatta e di essere anche voi esseri bidimensionali. Un bel giorno vi guardate intorno e vi chiedete come ci siete arrivati e come è nata la superficie che abitate.

Come è iniziato tutto? L’espansione dell’universo

Le domande hanno bisogno di una risposta e allora iniziate a indagare con tutti i mezzi a vostra disposizione. Scoprite cosi che l’immensa struttura piatta che occupate si sta espandendo diventando sempre più estesa.

La superficie diventa sempre più grande, in ogni direzione che osservate e non c’è nulla che spieghi l’espansione, sembra che essa faccia parte della natura stessa della superficie.

Vi potrete fare una domanda, che potrebbe farvi osservare la superficie che abitate da un’altra prospettiva: se ora si espande, significa che in passato la superficie era molto più piccola e se l’espansione dura da un tempo limitato, proiettando il film dell’espansione alla rovescia vi accorgete che in un dato tempo, tutta la superficie era compressa in un unico punto infinitamente piccolo.

Ripartiamo da quel punto.

Inizialmente si è espanso diventando sempre più grande fino al giorno che avete deciso di studiare la superficie che abitate. Tutto quello che vi è contenuto, la luce, la materia e le particelle che la compongono, voi stessi, in passato hanno avuto origine proprio da quel punto.

Il nostro universo funziona esattamente allo stesso modo.

Quando gli astronomi osservano le galassie distanti, vedono che si stanno allontanando l’una dall’altra. Il nostro universo si è sviluppato da una regione molto piccola dello spazio e da allora non ha mai smesso di espandersi, anzi, oggi gli astronomi hanno scoperto che lo sta facendo a una velocità accelerata.

Secondo i fisici questa accelerazione è causata da un qualcosa di misterioso che hanno chiamato energia oscura.

Perché oscura?

Perché non sanno minimamente che cosa sia, tutto qui. Qualunque cosa sia non interagisce con la materia se non per l’effetto repulsivo che provoca l’espansione dell’universo.

Pensiamo che il nostro universo molto tempo fa era estremamente piccolo, estremamente denso e caldissimo e, se effettivamente le cose stavano così in passato, oggi gli astronomi dovrebbero poter misurare il residuo di quel calore, cosa che, effettivamente è stata fatta per la prima volta diversi decenni fa.

Gli astronomi hanno chiamato questo residuo “radiazione cosmica di fondo a microonde“.

Un livello di energia molto basso che permea lo spazio. Grazie a queste misurazioni sappiamo che il nostro universo ha 13,8 miliardi di anni. Gli astronomi oggi chiamano l’evento che ha dato vita all’universo Big Bang.

Il Big Bang, contrariamente a quello che molti pensano, soprattutto per colpa dell’astronomo che per irridere la teoria coniò quel nome, non fu un grande botto o qualcosa che esplode come una bomba.

Il Big Bang è stato l’inizio del nostro universo, l’inizio sia dello spazio che del tempo. Piuttosto che un’esplosione, è stata un’espansione che ha originato l’universo facendolo diventare sempre più grande.

Questa espansione è diversa da un’esplosione, che può essere causata o da reazioni chimiche o da grandi impatti. Le esplosioni generano energia che sposta qualcosa da un luogo all’altro.

Invece, durante il Big Bang, l’energia si muoveva insieme allo spaziotempo in espansione.

È importante rendersi conto che “prima” del Big Bang, non c’era spazio e non c’era tempo.

In fisica moderna, il tempo è definito come distanza tra gli eventi calcolata nelle coordinate spaziotemporali quadridimensionali.

La relatività speciale mostrò che il tempo non può essere compreso se non come una parte del cronotopo (altra parola per definire lo spaziotempo, una combinazione di spazio e tempo).

La distanza tra gli eventi dipende dalla velocità relativa dell’osservatore rispetto a essi. La relatività generale modificò ulteriormente la nozione di tempo introducendo l’idea di uno spazio-tempo capace di curvarsi in presenza di campi gravitazionali.

Tornando indietro con la mente e facendo contrarre lo spazio-tempo alla fine del processo un ipotetico orologio si fermerà quando tutto l’universo esistente si sarà contratto nel singolo punto primordiale.

Prima non c’era la possibilità di misurare il tempo.

Semplicemente il tempo non esisteva ancora.