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Roberto Battiston: “Gli scienziati hanno toccato il Big Bang”

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di Marica Remoli

Per la prima volta, gli scienziati hanno toccato il Big Bang
Roberto Battiston

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Roberto Battiston

Una sola frase per spiegare l’inestimabile passo avanti compiuto dalla Scienza nella scoperta dell’Universo e delle sue origini. A parlare è il prof. Roberto Battiston, fisico e vicepresidente dell’esperimento AMS-02 sulla Stazione spaziale internazionale (EsaNasa), ospite della IV edizione della Festa di Scienza e Filosofia – Virtute e Canoscenza che, dopo l’ufficializzazione in queste ore della scoperta avvenuta all’Università di Harvard, assicura: “La Festa sarà una straordinaria occasione per spiegare al pubblico l’importanza di questa acquisizione, che potrebbe confermare definitivamente la teoria dell’Inflazione“. Una scoperta del tutto eccezionale, di portata pari a quella del Bosone di Higgs, che fu alla ribalta di tutti media – e delle conversazioni quotidiane – lo scorso anno.

Un esperimento condotto dall’Università di Harvard e dai suoi ricercatori ha confermato l’esistenza delle onde gravitazionali, oggetto di ricerca fin dagli anni cinquanta. Insomma, una “fluttuazione quantistica di materia ed energia” come la chiama Battiston, generatasi nell’Universo subito dopo il Big Bang e che avrebbe prodotto un’espansione del cosmo stesso, enorme, violenta e repentina, generando “spazio-tempo in cui materia ed energia iniziarono un ballo indiavolato scambiandosi ruoli ad un ritmo frenetico”. La conferma sperimentale dell’esistenza delle onde gravitazionali, una “eco” dei primi istanti di vita dell’Universo, potrebbe avallare definitivamente la teoria dell’Inflazione, già teorizzata da Einstein e non solo, secondo cui l’Universo, immediatamente dopo il Big Bang avrebbe subito una espansione vertiginosa. Questo spiegherebbe la perché l’Universo appare cosi’ “uniforme” da un punto all’altro. L’annuncio è arrivato proprio dall’Università di Harvard nelle ultime ore, ma voci relative a tale scoperta circolavano già da giorni. La scoperta delle onde gravitazionali è stata possibile grazie alle osservazioni del telescopio BICEP 2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), installato al Polo Sud. Dall’analisi dei dati raccolti dal telescopio, gli scienziati hanno potuto evincere e misurare l’impronta lasciata dalle onde gravitazionali sulla radiazione cosmica di fondo. In sostanza, per rientrare nella metafora, si tratterebbe davvero dei primi “attimi di vita”, dei primi” vagiti” dell’Universo, ovvero quando le particelle iniziarono ad organizzarsi, a “comporre atomi di idrogeno liberando un’immensa quantità di fotoni” si legge ne Le Scienze, creando di fatto la struttura dell’Universo.

La portata della scoperta è talmente straordinaria, che il prof. Roberto Battiston, relatore ma anche referente scientifico della Festa di Scienza e Filosofia, coglierà l’occasione della Festa (Foligno, 10-13 aprile 2014) per divulgare al grande pubblico tutti i dettagli di questa acquisizione. Insomma, la Festa di Scienza e Filosofia sarà uno dei primi festival nazionali, quest’anno, a diffondere informazioni sui risultati di questa incredibile ricerca dell’Università di Harvard.

Ecco l’articolo completo scritto da Roberto Battiston nel suo Blog Astri e Particelle per Le Scienze, la cui pubblicazione è stata gentilmente autorizzata dall’autore e dalla testata giornalistica, che ringraziamo.

C’era una volta…
….una fluttuazione quantistica di materia ed energia che con una violenza inaudita si espanse producendo spazio-tempo in cui materia ed energia iniziarono un ballo indiavolato scambiandosi ruoli ad un ritmo frenetico.

In un caos senza paragoni, tutti si scambiavano i partner con tutti: come ad un ballo in maschera, quark, antiquark, gluoni, bosoni W e Z, fotoni, elettroni, neutrini erano indistinguibili, si scontravano senza tanti complimenti, annichilendosi e riapparendo senza sosta e senza remora di sorta.

Tutto era permesso, nulla era vietato in quei primi istanti, non c’erano interazioni più forti di altre, una democrazia che neanche la rivoluzione francese se la sognava. Durò poco questa libertà sfrenata e questa eguaglianza senza confini.

Passata la sbornia iniziale, ad un certo punto alcune particelle si accorsero che altre particelle erano fondamentalmente diverse, si organizzarono e la materia ingaggiò una guerra senza quartiere contro l’antimateria, una guerra devastante, in cui le particelle si annichilivano con le antiparticelle producendo fotoni ad un ritmo pazzesco.

La materia alla fine prevalse per un pelo, una parte per miliardo sopravvisse a questo infernale olocausto, quanto bastava per produrre nei milioni di anni a seguire le stelle , le galassie, i pianeti, tra cui il nostro.

A seguito di questa epica battaglia, i fotoni diventarono tantissimi e dominarono da quel momento in poi l’universo, vagando per gli spazi sempre più grandi che nel frattempo si aprivano tra una particelle e l’altra.

Più o meno allo stesso tempo iniziale, anche la potente Forza che governava il ballo in maschera tra le particelle elementari si indebolì progressivamente, perdendo prima la forza gravitazionale, poi quella forte, poi quella debole e suddividendosi alla fine in quattro diverse forze che ebbero l’ardire di farsi chiamare fondamentali, destinate a regnare su pezzi diversi del reame universale, immemori dei tempi in cui facevano parte di un’ unica, totipotente, quella sì fondamentale, Forza.

Narra così la storia, ma narra anche di come la gravitazione, mentre si staccava dal tronco della possente Forza, volle lasciare una impronta indelebile sulla formazione del ballo mascherato, obbligando i fotoni che danzavano frenetici con le particelle ad oscillare secondo uno schema inconfondibile, creando delle forme ad anello nella loro polarizzazione, cosa che solo la gravitazione e le sue onde erano in grado di fare.

L’impronta di questi cerchi nella distribuzione della polarizzazione è talmente unica che è riuscita a sopravvivere a quasi trecentomila anni di urti violenti tra le particelle del plasma, fino a quando protoni ed elettroni si sono raffreddati a sufficienza da formare atomi di idrogeno e i fotoni hanno iniziato a correre liberamente in un universo diventato praticamente trasparente.

Circa 13 miliardi e 800 milioni di anni dopo gli eventi di questa storia, un gruppo di scienziati americani utilizzando un sofisticato strumento posto al Polo Sud sono riusciti a estrarre l’impronta di questi cerchi nella polarizzazione del fondo cosmico di microonde (CMB).

Un impresa tanto difficile, quanto importante che permette di dare sostanza ad un racconto, quello del Big Bang e dei primi istanti che sono seguiti all’esplosione iniziale, che fino ad oggi sembrava inverificabile mentre con l’osservazione di BICEP a tutti gli effetti è entrato nel novero delle osservazioni scientifiche.

di Roberto Battiston. Fonte: Le Scienze

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