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Qual è la forma dell’Universo?

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Geometria e destino dell’Universo

Per conoscere la forma dell’Universo dobbiamo ricorrere alla teoria e alle osservazioni. La teoria è la relatività generale di Einstein, mentre le osservazioni riguardano il contenuto dell’Universo, e in particolare la radiazione cosmica di fondo, che ci dà informazioni molto interessanti sulle proprietà del Cosmo.

La relatività generale ci dice che lo spazio può assumere tre forme, corrispondenti a tre possibili curvature: abbiamo quindi uno spazio chiuso come una sfera, aperto come una sella e piatto come un foglio di carta, (v. immagine).

La densità della massa e dell’energia contenute nell’Universo influisce infatti sulla sua espansione ma determina anche la sua geometria...

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Cos’è il redshift?

redshift

Universo in espansione

A causa dell’espansione dell’Universo, tutte le galassie, compresa la nostra, si stanno allontanando le une dalle altre e i segnali che provengono da esse arrivano sulla Terra con un incremento della lunghezza d’onda rispetto a quando sono stati emessi.

Questo fenomeno si chiama redshift (spostamento verso il rosso), perché nel visibile produce uno spostamento verso il colore rosso dei segnali elettromagnetici emessi dalle galassie. L’effetto è tanto maggiore quanto più velocemente le galassie si allontanano, quindi quanto più esse sono lontane.

Il redshift si calcola piuttosto facilmente misurando la differenza tra la lunghezza d’onda dei segnali in arrivo dalle galassie e quella delle analoghe emissioni prodotte in laboratorio...

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Uno o più universi?

multiverso

Esiste qualcosa oltre a ciò che vediamo?

La risposta a questa domanda potrebbe essere ‘sì’. L’idea che il nostro universo non sia l’unico esistente, ma soltanto una sorta di bolla che si sta gonfiando tra le tante esistenti è condivisa da diversi fisici.

Complessivamente, questa idea della realtà prende il nome di multiverso: in esso la vita potrebbe svilupparsi soltanto in alcune bolle. L’espansione delle bolle sarebbe avvenuta subito dopo la nascita di esse: si tratterebbe di un rapidissimo gonfiamento dello spazio nota come inflazione.

Energia e fisica quantistica

In un multiverso così descritto un ruolo fondamentale lo svolgono l’energia e la fisica quantistica. In uno stato di vuoto totale (o vero, come dicono i fisici) l’energia è zero e c’è stabilità assoluta...

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Esiste la vita nell’Universo?

Vita nell'Universo

Possibili mondi nel cosmo

Mentre si osserva il cielo notturno, sgombri da altri pensieri, è naturale porsi la seguente domanda: “Siamo soli nell’Universo?”. Grazie alle nuove tecnologie e, soprattutto, ai telescopi spaziali lanciati negli ultimi anni sono stati scoperti più di 4.400 pianeti extrasolari (per una lista dettagliata e continuamente aggiornata degli esopianeti scoperti, clicca qui), e alcuni con caratteristiche molto particolari. Considerando la vastità del cosmo è molto probabile che ne possano esistere milioni, se non miliardi sparsi nell’universo: la possibilità che da qualche altra parte, oltre che sulla Terra, si sia sviluppata la vita è, pertanto, concreta.

Che tipo di vita potrebbe esistere su un mondo diverso dal nostro, per esempio con due o tre soli invec...

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Dio, il tempo e l’Universo

Dio nell'Universo

Investigare la trama del Cosmo

Nell’ambito della religione, l’intervento di un Dio creatore avviene al di fuori del tempo e dello spazio, cioè trascende le nostre azioni. Se rimaniamo nell’immanente, bisogna domandarci se le leggi della fisica sono in grado, non soltanto di spiegare la struttura dell’Universo, ma anche il ruolo della nostra presenza nel Cosmo.
L’ordine dell’Universo è frutto del caso o di un progetto preciso?
Indagando la trama nascosta del Cosmo possiamo sperare di dare una risposta a questa domanda?

Dove non arriva la religione, può forse arrivare la fisica.

Se tutto fosse fermo, il tempo ci sarebbe ancora? Una risposta definitiva a questa domanda ci aprirebbe le porte al soprannaturale...

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Prima del Big Bang

Prima del big bang

Limite della conoscenza

In cosmologia, la madre di tutte le domande è la seguente: “Cosa c’era prima del Big Bang?”. Il passaggio dal nulla assoluto alla presenza di spazio, tempo e materia in un Universo primordiale che inizia la sua espansione con un’enorme esplosione è totalmente sconosciuto.

Spesso gli astronomi liquidano la questione dicendo che non ha senso porsi questa domanda, in quanto il tempo è nato con il Big Bang e pertanto è illogico pensare a un prima, ossia a un tempo precedente.

Questa presa di posizione è però scientificamente insoddisfacente (seppure può non esserlo filosoficamente). Diverse teorie tentano pertanto di affrontare la questione.

Il mistero dell’inizio

L’evoluzione dell’Universo è ben chiara a partire dal Big Bang, avvenuto 13,7 miliar...

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