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Gli ultimi tre minutiCongetture sul destino dell’universo

di Massimo Barbieri

 

Titolo: Gli ultimi tre minutiCongetture sul destino dell’universo
Autore:

Paul Davies

Editore: BUR Biblioteca Universale Rizzoli
Collana / Serie / Edizione: 2000
Numero di pagine: 168
Prezzo: Lit. 12.500
ISBN: 88-17-25866-0
Recensito da: Massimo Barbieri
Data: 13/11/2000

I

 

Paul Davies, professore di filosofia naturale all’università di Adelaide e divulgatore scientifico di grande successo, definisce il libro in cui illustra le teorie sul futuro dell’universo "altamente congetturale", in quanto allo stato attuale la nostra conoscenza del cosmo e delle leggi fisiche ci permette di formulare soltanto ipotesi sul destino dell’universo.

Negli undici capitoli, di cui il libro è costituito, l’Autore esamina dapprima le possibili cause dell’ annientamento del nostro pianeta (dovuto alla collisione con una cometa o un asteroide, oppure al lento ma inesorabile spegnimento della nostra stella, o ancora alla distruzione della Via Lattea da parte di un’altra galassia) e successivamente estende la discussione al resto del cosmo, la cui attività tende, in base al secondo principio della termodinamica, a uno stato finale di massima entropia, ovvero alla cosiddetta "morte termica".

Tutte le stelle infatti prima o poi esauriranno il loro combustibile; quelle "pesanti" esploderanno lasciando come residuo una stella di neutroni o un buco nero circondato da gas emessi nello spazio, mentre stelle aventi le dimensioni del nostro Sole aumenteranno dapprima le loro dimensioni fino a trasformarsi in una gigante rossa, per poi spegnersi lentamente in una nana bianca fino a solidificarsi in un cristallo di "straordinaria rigidità".

L’universo rimarrebbe un luogo freddo, oscuro, dominato dalla materia e dai buchi neri. In seguito la materia sarà distrutta dai buchi neri e anche i buchi neri scompariranno, in quanto emettono radiazioni (effetto Hawking); un buco nero di massa solare impiegherebbe 1066 anni a dissolversi, mentre un buco di enormi dimensioni 1093 anni.

Ma l’universo si espanderà all’infinito o si giungerà a un Big Crunch? Per rispondere a questo interrogativo occorre conoscere il peso della materia che costituisce l’universo e determinare quindi quale sia la massa dei neutrini e delle WIMP (WEAKLY INTERACTING MASSIVE PARTICLES).

Un altro quesito fondamentale per conoscere il destino dell’universo riguarda la stabilità della materia ordinaria e dimostrare quindi il decadimento del protone, che a sua volta potrebbe decadere anche a causa della gravità. I quark di cui è composto non sono fermi, ma per effetto dell’indeterminazione quantistica cambiano sempre posizione all’interno del protone; se si avvicinano a un punto tale che la forza di gravità non è più trascurabile, si formerà un minuscolo buco nero che, essendo instabile, svanirà istantaneamente.

Naturalmente i protoni, anche se decadono, creano dei prodotti, quindi non è detto che l’universo rimanga senza materia; un protone si converte in un positrone e in un pione neutro che a sua volta decade in due fotoni o in una coppia elettrone-positrone, il cui annichilamento avverrà in 10116 anni. Continuerà ad esistere la radiazione cosmica di fondo; l’universo sarà costituito quindi da "un miscuglio straordinariamente diluito di fotoni, neutrini e di un numero decrescente di elettroni e positroni".

Nel caso in cui la massa dell’universo fosse superiore al valore critico, il cosmo andrebbe incontro al Big Crunch; la temperatura aumenterebbe fino a raggiungere miliardi di gradi e , negli ultimi tre minuti, un valore tale a cui gli stessi nuclei atomici si disintegrano. Sarebbe la fine di tutto e non solo della materia.

Secondo alcune attuali teorie noi vivremmo in un falso vuoto. Se così fosse la fine potrebbe giungere in qualsiasi istante, dal momento che il falso vuoto è metastabile e la formazione di una bolla di vero vuoto sarebbe in grado di distruggere l’universo, in quanto si dilaterebbe velocemente fino a raggiungere dimensioni astronomiche.

La bolla di vero vuoto potrebbe rivelarsi però un’ancora di salvezza, ovvero un modo per sfuggire al Big Crunch, se esistesse la possibilità di saltare in un altro universo.

Altre bizzarre teorie riguardano il modello di universo ciclico simmetrico rispetto al tempo, e la molteplicità di mini-universi (modello di Andrei Linde).

 

[MB - TDF 1/2001 - 24/1/2001]