Astronomia per i più giovani: che cos'è il Big Bang?

Questo post è tratto dal mio libro "Sulle spalle di un raggio di luce", disponibile in ebook Kindle e in versione cartacea.

Quando ho scoperto che la traduzione italiana di questo termine era grande botto sono scoppiato a ridere… Com’è possibile chiamare una teoria così importante con un termine che sembra addirittura farle perdere significato?

Anche in questa circostanza c’è lo zampino degli astronomi, in particolare di un signore di nome Fred Hoyle, accanito avversario di quella che per lui era una strampalata teoria al punto da darle questo nome proprio per ridicolizzarla.

Eppure, a distanza di diversi decenni, il Big Bang è di gran lunga il modo migliore per descrivere le proprietà che stiamo osservando dell’Universo.

La descrizione più semplice e sintetica di cosa sia stato quel grande botto di tanto, tanto tempo fa, lo vede come un’esplosione che a un certo punto, per motivi che non conosciamo, ha dato inizio a tutto l’Universo.

Ma a essere più precisi, questa visualizzazione non è proprio corretta.

Il Big Bang, in effetti, è qualcosa che non si può immaginare, proprio come un elettrone che “orbita” attorno a un atomo, perché non somiglia a niente di quello che abbiamo potuto osservare nella nostra vita.

E quando bisogna immaginare qualcosa che non abbiamo mai osservato, la nostra mente fallisce inevitabilmente. Puoi provare quanto vuoi, ma questa sembra essere una legge dell’Universo, che quindi non ammette eccezioni per quanto siano grandi i nostri sforzi per superarla.

Puoi sbizzarrirti a creare mostri e forme fantasiose, ma non saranno altro che dei puzzle costruiti prendendo in prestito immagini modificate che hai già visto da qualche parte.

Se vorrai provare potrai farlo nei prossimi giorni, ora hai un viaggio ancora più importante da terminare…

Non è proprio corretto definire il Big Bang come un’esplosione, perché significa localizzarla in un punto dello spazio e del tempo. Invece il Big Bang è molto di più, è un evento iniziale che ha creato, oltre alla materia e all’energia, anche il tempo e lo spazio, quindi l’intera struttura dell’Universo.

Possiamo immaginare, in maniera sicuramente più corretta ma ancora lontana dalla realtà, che il Big Bang possa essere stato un evento che non solo ha creato la materia per la formazione di pianeti, stelle, galassie, ma ha anche costruito la struttura sulla quale poi tutto questo ha potuto svilupparsi, proprio come le automobili hanno bisogno dapprima di una strada piana e asfaltata per potersi muovere.

Le leggi fisiche che governano l’Universo e i suoi abitanti sono nate a seguito del Big Bang, al punto che nell’istante zero, nel momento esatto di questa specie di esplosione, avevano valori tutti nulli o infiniti.

In effetti, nessuno riesce a descrivere l’ambiente nel momento preciso del Big Bang, perché tutte le quantità fisiche perdono di significato. Le dimensioni avrebbero dovuto essere nulle, densità, temperatura e massa infinite. Si parla allora di singolarità, un concetto elaborato per dire che grandezze e leggi fisiche non valgono più. E d’altra parte non potrebbe essere altrimenti: se le regole sono nate dopo, come possiamo pensare di utilizzarle per descrivere ciò che esisteva prima della loro creazione?

Questo punto senza dimensioni, contenente tutta l’energia e la materia, per cause che ancora non conosciamo ha cominciato a espandersi. Nel nostro ambito diciamo che qualcosa ha dato il calcio iniziale, una breve scarica così forte che l’ha fatto espandere. Terminato il “kick” durato un istante infinitesimo, l’Universo ha proseguito la sua espansione, proprio come un’astronave mantiene la velocità quando non più spinta dai razzi.

A me piace pensare, ma questa non è più scienza, perché non ho le prove, che quel punto contenesse al suo interno tutte le infinite combinazioni che potevano essere provate. Non so bene come spiegarti; infiniti modi per creare la materia e l’energia, infinite leggi matematiche, molte, molte di più di quelle che conosciamo.

All’interno di questo punto si susseguivano velocissime le estrazioni dei singoli ingredienti per trovare la combinazione che potesse funzionare. Infiniti tentativi che, però, non davano alcun risultato: il punto continuava a restare uguale, privo di spazio e tempo e pieno di energia.

Non conoscendo problemi di tempo, quella capocchia di spillo provava e riprovava, senza fretta, mescolando tutti gli ingredienti, spazio e tempo compresi, come in un calderone senza fondo.

Magari quel punto aveva provato a evolversi senza la gravità, oppure con montagne di zucchero al posto delle infuocate stelle, oppure ancora con lo spazio che aveva una forma strana, tipo il percorso delle montagne russe.

Infinite possibilità che però non funzionavano… fino a quando, proprio come una persona che gioca alla lotteria e vince, anche quel punto ha trovato la combinazione che per noi, ora, è sicuramente quella vincente.

Il premio?

Un cambiamento epocale.

Quell’incastro perfetto probabilmente era l’unico che permetteva l’evoluzione che c’è stata, dalla creazione della prima particella allo sviluppo di menti intelligenti. La nascita dell’Universo così come lo conosciamo; l’inizio di un’avventura straordinaria che noi uomini possiamo goderci in prima fila, perché abbiamo la possibilità di comprenderla.

Da quel momento in poi, da quando il punto ha trovato la combinazione che l’avrebbe trasformato, la storia dell’Universo ha seguito semplicemente le istruzioni già scelte, niente di più semplice.

Il peggio, infatti, era dietro le spalle. Anche tu di fronte a un tema che ti ha dato la maestra perdi molto tempo ed energie all’inizio, quando devi decidere cosa scrivere e in che modo. Nel momento in cui trovi la storia che per te va bene, metterla su carta è semplice e spesso divertente.

Quel punto aveva coscienza di quello che stava facendo? Penso proprio di no; e se devo essere sincero penso che nella sua infinitesima estensione stava pure bene. Probabilmente espandersi e trasformarsi è qualcosa che non aveva previsto e quasi sicuramente non ha scelto. È successo; doveva succedere alla fine, perché a forza di tentare, anche se le possibilità sono tantissime, prima o poi le giochi tutte.