Page 219 - La Storia delle Scienze

La Teoria del Big Bang

L’idea che l’Universo avesse avuto un inizio portò alla formulazione della teoria del Big

88
Bang , ovvero all’idea che l’Universo sia nato da una “singolarità gravitazionale”, in cui
erano concentrati tutto lo spazio-tempo e la materia dell’Universo.

L’idea del Big Bang è nata sulle basi della “Teoria della relatività generale” di Einstein, data

alla luce nel 1915. Dopo un primo periodo di incredulità, l’avallo sperimentale delle geniali
teorie, lo fece divenire lo scienziato più famoso al mondo, anche se le implicazioni più
sorprendenti delle sue idee dovevano ancora avvenire.

Quasi una decina d’anni dopo, l’astronomo e sacerdote Georges Lemaître (1894 – 1966),
applicò le equazioni di Einstein all’Universo, scoprendo qualcosa che di completamente
inaspettato: esso, a causa della mutua attrazione tra materia ed energia, può espandersi

e contrarsi, ma mai rimanere di dimensione fissa, come tutti al tempo credevano.

Lemaître ipotizzò quindi, che se l’Universo è in continua espansione, questo avrebbe per-
messo, andando a ritroso nel tempo, di scoprire la storia dell’Universo, fino ad arrivare,

al momento in cui, diventando sempre più piccolo, fosse ridotto ad un unico punto. Que-
sta affascinante teoria è ora chiamata “teoria del Big Bang”.

Grazie alla teoria del Big Bang, lo spazio, statico dell’Universo newtoniano diventò im-
provvisamente dinamico.

Questa teoria è l’unica che riesce a spiegare tutte le increspature e i vortici che rendono
possibile l’Universo. Senza inflazione non ci sarebbero ammassi di materia e quindi niente
stelle ma soltanto gas fluttuanti e buio.

Le equazioni della relatività generale ci dicono che quando nell’Universo si concentra più
89
di una certa “quantità critica ” di materia ed energia per unità di volume, lo spazio s’in-
curve assumendo una forma sferica, finendo col collassare su sé stesso. Se invece questa

densità critica è inferiore della quantità critica, allora lo spazio s’incurverà verso l’esterno,
un po' come una “sella”. Viceversa, se la concentrazione media di materia ed energia è
esattamente uguale al valore critico, allora lo spazio sarebbe “piatto”.

88 Non dobbiamo pensare al Big Bang come ad un’esplosione nel senso tradizionale, ma ad un’espansione improvvisa e su
scala immensa. La teoria del Big Bang non riguarda l’esplosione in se stessa, ma quello che è successo dopo. Gli scienziati,
-43
infatti, sono convinti di poter risalire fino a 10 secondi successivi alla creazione, un istante in cui l’Universo era ancora così
piccolo che per trovarlo sarebbe stato necessario un microscopio.
89 La quantità critica (densità) varia con l’età dell’Universo. All’inizio doveva essere molto elevata, ma oggi è pari a circa sei
atomi di idrogeno per metro cubo di spazio.
213