Perché lo spazio non è vuoto?

Lo spazio è un vuoto quasi perfetto, pieno di vuoti cosmici. E, in breve, la causa è la gravità. Ma per capire veramente il vuoto del nostro universo, dobbiamo prenderci un momento per capire cosa sia veramente il vuoto, e cosa non lo è.

Cos’è il vuoto e perché lo spazio non è un vero vuoto?

Innanzitutto, dimentichiamo l’aspirapolvere come un’analogia con il vuoto dello spazio, come spiega Jackie Faherty, scienziato senior del Dipartimento di Astrofisica del Museo Americano di Storia Naturale di New York City.

La macchina per la pulizia della casa si riempie efficacemente di sporco e polvere aspirati dal tuo tappeto (ovvero, l’aspirapolvere utilizza una differenza di pressione per creare l’aspirazione), ma il vuoto dello spazio è l’opposto. Per definizione, un vuoto è privo di materia. Lo spazio è quasi un vuoto assoluto, non a causa dell’aspirazione ma perché è quasi vuoto.

Quel vuoto si traduce in una pressione estremamente bassa. E mentre è impossibile emulare il vuoto dello spazio sulla Terra, gli scienziati possono creare ambienti a pressione estremamente bassa chiamati vuoti parziali.

Anche con l’analogia dell’aspirapolvere, “comprendere il concetto di vuoto è quasi estraneo perché è troppo contraddittorio con il modo in cui esistiamo”, ha detto Faherty. La nostra esperienza come esseri umani è completamente limitata a una frazione dell’universo molto densa, affollata e dinamica.

Quindi, può essere difficile per noi capire veramente il nulla o il vuoto, sostiene, ma in realtà ciò che è normale per noi sulla Terra è, in realtà, raro nel contesto dell’universo, la stragrande maggioranza del quale è quasi vuoto.

La gravità regna

In media, lo spazio sarebbe ancora abbastanza vuoto anche se non avessimo la gravità. La densità media dell’universo, secondo la NAS, è di 5,9 protoni (particelle subatomiche caricata positivamente) per metro cubo. Ma poi la gravità amplifica il vuoto in alcune regioni dell’universo facendo sì che la materia nell’universo si aggreghi.

Fondamentalmente, due oggetti qualsiasi dotati di massa saranno attratti l’uno dall’altro. Questa è la gravità. In altre parole, “la materia ama circondarsi di altra materia“, afferma Faherty. Nello spazio, la gravità avvicina gli oggetti vicini.

Insieme, la loro massa collettiva aumenta e più la massa aumenta e più possono generare un’attrazione gravitazionale forte con cui attirare ancora più materia nel loro ammasso cosmico. È  un effetto travolgente. Mentre questi punti caldi gravitazionali attirano la materia vicina, lo spazio tra di loro viene svuotato, creando quello che è noto come vuoto cosmico.

Cos’è la gravità

Ogni volta che facciamo un salto, ricadiamo a terra. Così ci dice la nostra esperienza e l’ESA ci spiega perché.

Le mele e le foglie cadono dagli alberi e quando un bicchiere cade, finisce per terra e si rompe – o l’avete forse mai visto fluttuare verso il soffitto? Ogni cosa è attratta dalla Terra grazie alla forza di gravità.

La parola gravità deriva dal latino “gravis”, che significa pesante. Gravità significa pertanto “essere pesanti”. Quanto più grande è un oggetto, tanto maggiore sarà la forza di gravità che esercita.

La forza di gravità è presente anche sulla Luna. Ma dato che la Luna è più piccola della Terra, l’attrazione che esercita non è così grande come quella della Terra. Questa è la ragione per cui un astronauta che salta sulla superficie lunare si trasforma automaticamente in un campione del salto in lungo: può infatti fare salti che vanno oltre i 10 metri!

Qual è quindi la definizione esatta di gravità?

Un fisico vi direbbe che si tratta di una forza che nasce tra gli oggetti a causa delle loro masse ed è considerata una delle quattro forze fondamentali della natura. Ma questa spiegazione potrebbe sembrare un po’ complicata.

Nell’universo, questa forza di attrazione esiste tra tutti i corpi che possiedono una massa. Questo significa semplicemente che ogni pezzetto di materia attrae ogni altro pezzetto di materia. Si tratta, però, di un’attrazione gravitazionale veramente leggera, talmente leggera che non è possibile percepirla…

Il Sole è molto più grande della Terra e quindi esercita una forza maggiore rispetto a quella della Terra. Grazie a questa forza d’attrazione la Terra rimane in orbita attorno al Sole. Allo stesso modo, tutti i pianeti (come Uranio, Giove, Saturno e gli altri) sono soggetti alla forza di attrazione esercitata dal Sole e restano in orbita attorno ad esso, formando assieme il Sistema Solare.