Le galassie ruotano troppo in fretta
recensione di Marco Monteno
dal numero di novembre 2017
Stuart Clark
L’UNIVERSO, QUESTO SCONOSCIUTO
ed. orig. 2015, trad. dall’inglese di Valeria Lucia Gili
pp. 256, € 18
Dedalo, Milano 2017
L’ultimo libro di Stuart Clark, giornalista inglese specializzato in astronomia e dotato di grande talento comunicativo, è una storia della cosmologia moderna in cui si racconta con stile avvincente come si è evoluta la nostra conoscenza dell’Universo dai tempi di Keplero e Newton ai nostri giorni. L’autore sceglie di partire dalla fine, cioè dal 21 marzo 2013, quando la missione Planck dell’Agenzia spaziale europea ha reso pubblica un’immagine accurata delle anisotropie della radiazione cosmica di fondo che mostra com’era l’universo primordiale 380.000 anni dopo il big bang. I dati di Planck confermano le aspettative basate sul modello cosmologico standard, con l’eccezione di alcune anomalie che mostrano un universo “quasi perfetto”, anzi per molti versi “sconosciuto”. Basti pensare che secondo tale modello solo il 5 per cento dell’universo è costituito da materia ordinaria fatta di atomi. Il restante 95 per cento viene associato a due componenti esotiche (esogene?) chiamate materia ed energia oscura, introdotte per spiegare perché la maggior parte delle galassie pare ruotare troppo in fretta e perché sembra che l’espansione dell’universo stia accelerando. Nessun esperimento ne ha mai confermato l’esistenza, quindi non si può escludere che si tratti di entità fittizie nate dalla nostra ignoranza. Dopo l’incipit dedicato a Planck, Clark inizia a narrare la storia della cosmologia rivelandoci i retroscena della formulazione della legge di gravitazionale universale di Newton e della pubblicazione dei suoi Principia Mathematica, con un ruolo cruciale svolto da Halley. L’indagine sui misteri del cosmo prosegue con gli studi sull’origine del sistema solare, cui ha dato un importante contributo anche il filosofo Kant, mentre i due capitoli successivi sono dedicati alla formazione della luna e al modello di Eddington sulla produzione di energia nel sole.
Ampio spazio viene poi dedicato alla teoria della relatività generale, che spiega la forza di gravità con la curvatura dello spazio-tempo. L’esistenza dei buchi neri, oggetti la cui gravità è talmente forte che nulla di ciò che si trova al loro interno riesce a sfuggirvi, luce compresa, suggerisce che debba esserci anche una teoria quantistica della gravità. Clark è molto attento agli aspetti filosofici della scienza e insiste molto sulle questioni metodologiche, mostrandosi incline a un approccio popperiano: un’ipotesi scientifica va “falsificata”, cioè usata per effettuare previsioni da confrontare con nuove osservazioni sperimentali, e va rigettata se non risulta aderente alla realtà. Per queste ragioni Clark si mostra scettico verso il diffondersi in cosmologia di modelli contenenti molti parametri liberi. Invece di falsificare tali modelli si prova spesso ad estenderli, con una flessibilità che a Clark appare sintomo di debolezza. Eddington era consapevole che la costruzione di modelli andasse effettuata con rigore. “Non è chiaro se i cosmologi di oggi usino lo stesso rigore”, conclude amaramente l’autore.
In tale quadro si iscrive pure il “flop” di Bicep2, l’esperimento al polo sud che nel 2014 ha annunciato di aver rivelato nel fondo di radiazione cosmica l’impronta lasciata dalle onde gravitazionali primordiali generate dall’inflazione, la fase successiva al big bang in cui l’universo si sarebbe gonfiato enormemente. Dopo qualche mese si è però scoperto che il segnale osservato poteva essere spiegato con l’interazione della radiazione fossile con la polvere cosmica. Gli scienziati di Bicep2 non se n’erano accorti perché con poca professionalità avevano utilizzato una mappa della polvere cosmica trovata in rete, senza verificarne con il dovuto rigore la correttezza. Ma Clark si rivela anche un acuto osservatore degli aspetti umani e sociologici della scienza. Perché Hubble è passato alla storia come colui che scoprì l’espansione dell’universo, quando in realtà l’idea originale era da attribuire al sacerdote belga Pierre Lemaître? Quante scommesse sui buchi neri ha perso il grande Hawking con i suoi colleghi? L’autore racconta inoltre di “essersi trovato impaludato nel mondo della scienza ad alta competizione”, e aggiunge: “I convegni accademici sono spesso eventi civilizzati anche quando la discussione verte su argomenti controversi. Al peggio scende un muro di silenzio passivo-aggressivo. A Monaco ho scoperto che i cacciatori di materia oscura sono più audaci”.
In conclusione, questo libro di Clark narra in modo stimolante ed efficace la storia della cosmologia, dando un aggiornamento sul panorama odierno di questa disciplina. Oltre ad arricchire la biblioteca degli appassionati del genere, potrà risultare utile a studenti e insegnanti, sia del liceo sia dell’università, per integrare il materiale didattico dei corsi di fisica e astronomia.
monteno@to.infn.it
M Monteno lavora all’Istituto nazionale di fisica nucleare di Torino