Astronomia, spazio e tempo

Attraverso un linguaggio narrativo ed illustrazioni artistiche, il libro racconta la storia delle idee assieme alla passione, ai conflitti, alla dedizione, agli errori e alla grandezza delle donne e degli uomini che hanno contribuito, con le proprie scoperte, a far luce sulla società delle galassie in questo primo secolo cosmico. Nel 1925 E.P. Hubble scoprì che le nebulose, pazientemente catalogate dagli astronomi sin dal ’700, sono galassie, paragonabili alla Via Lattea, mondi lontani, ben oltre i suoi bastioni. La scoperta è così gravida di conseguenze che appena due anni dopo lo stesso Hubble e G. Lemaître S. I. dimostrarono che le galassie sono alla mercé di un rude flusso cosmico: l’Universo in cui viviamo non è statico ma in espansione. Si apre un nuovo orizzonte, una nuova visione del Mondo, con un salto quantico confrontabile al passaggio dal mondo tolemaico a quello copernicano e galileiano di tre secoli prima. Oggi con i telescopi, esploriamo la nuova frontiera attraverso le immagini delle galassie appena formate a ridosso del Big Bang, uno sguardo indietro nel tempo di più di 13 miliardi di anni.

Come sarebbe viaggiare davvero nell'universo? Essere proprio lì, fisicamente? Ad esempio, come ci apparirebbero gli anelli di Saturno se fossimo su un'astronave, a pochi chilometri da loro? Cosa ci succederebbe se cadessimo in un buco nero, cosa vedremmo davanti ai nostri occhi (presumibilmente per l'ultima volta)? Con un misto di scienza d'avanguardia e fantascienza ben congeniata, Philip Plait descrive quali sensazioni proveremmo se potessimo essere testimoni diretti di una visita nello spazio. Ogni luogo viene descritto da un punto di vista soggettivo, mostrando al visitatore spaziale il probabile aspetto di pianeti lontani, come fosse lì, a viverli in prima persona. I luoghi scelti da Plait per questa visita spaziale sono la Luna, Marte, un asteroide, Saturno, Plutone, una stella nana rossa, una stella binaria, un ammasso globulare, una nebulosa e un buco nero. La dimensione fantastica (ma ben ancorata ai dati scientifici più aggiornati) ovviamente aumenta man mano che ci si allontana dalla Terra. Mentre per la Luna abbiamo un'idea piuttosto precisa di cosa ci aspetterebbe se davvero potessimo fare una visita turistica (in fondo ci siamo stati), e per Marte possiamo ricavare dati e immagini dagli strumenti che abbiamo paracadutato sulla sua superficie, per gli oggetti successivi le cose si fanno via via più sfumate, soprattutto oltre i limiti del Sistema solare. Ma non ci mancano comunque i dati su cui fare le nostre congetture in maniera accurata. Alla fine di questa lettura la sensazione è che abbiamo imparato molto di come sia fatto l'Universo, ma lo abbiamo fatto viaggiando e divertendoci.

Quando Galileo Galilei diede alle stampe il Sidereus Nuncius, nel 1610, svelò ai lettori un'immagine del cosmo radicalmente diversa da quella che fino ad allora avevano ritenuto vera. Il suo telescopio, da poco perfezionato, gli aveva permesso di osservare da vicino il Sole, la Luna, le stelle e i pianeti, e di scoprire verità fondamentali sulle leggi che regolano il movimento dei corpi celesti. Punti di vista cosmici che imponevano un ridimensionamento della nostra presunzione: la Terra non è il centro di tutti i moti. Similmente, questo libro è «una sveglia che suona per la civiltà». L'astrofisico e divulgatore scientifico Neil deGrasse Tyson ci invita in queste pagine a considerare i nostri simili e tutto ciò che ci circonda da una prospettiva completamente nuova, riformulando alcuni dei temi più discussi e dibattuti del nostro tempo (la guerra, la politica, la religione, il genere, la razza, i concetti stessi di verità e di bellezza). Provare a guardare il mondo come appare a uno scienziato dallo spazio consente infatti di mettere in luce le tante assurdità, le cattive abitudini e le false certezze della nostra epoca. Un'epoca in cui «abbiamo perso completamente di vista ciò che distingue i fatti dalle opinioni, siamo veloci nei gesti di aggressione e lenti in quelli di gentilezza», e le fazioni culturali e politiche si contendono l'anima delle comunità e delle nazioni. Adottare una prospettiva cosmica può aiutarci a ripensare a fondo i rapporti reciproci fra le nazioni, i popoli e gli esseri umani, e a superare contrasti e divergenze o, quantomeno, a comprenderne le ragioni sottostanti. E, soprattutto, ci costringe a non dimenticare quanto sia parziale il nostro punto di vista e quanto sia rischioso credere che l'universo ruoti intorno a noi.

Un fisico teorico tra i più importanti del CERN di Ginevra torna in treno da un convegno, gli occhi fissi su un denso articolo di cosmologia quantistica. All’improvviso, la voce di una bambina interrompe le sue riflessioni. «Cosa stai leggendo?» «È la storia dell’universo.» «Se racconta tutta la storia dell’universo, parla anche di me?» Da questa domanda, e dall’urgenza di spiegare – unendo la precisione dello scienziato al registro mai banale né ermetico del divulgatore – la storia del cosmo e delle teorie che lo descrivono prende l’avvio il libro che stringete tra le mani. Un viaggio attraverso l’evoluzione dell’universo, che si spinge ai limiti attuali delle possibilità di conoscenza umana, snodandosi tra relatività generale e costante cosmologica, meccanica quantistica e geometrie non euclidee, spazi a curvatura positiva e negativa, principio di indeterminazione di Heisenberg e multiverso… Gian Francesco Giudice riesce a unire scienza, storia della scienza e storia del pensiero, ripercorrendo il dibattito che ha animato una comunità di fisici e di astronomi di fronte all’ipotesi e poi alla conferma del Big Bang: non l’«Inizio di Tutto», l’ipotizzato evento all’origine dello spaziotempo cui spesso si collega questa espressione, ma il fenomeno fisico ormai assodato che segna l’avvento del cosmo descrivibile dalle leggi fisiche conosciute. «L’istante iniziale di una zuppa calda che contiene tutti gli ingredienti dell’odierno universo.» Dalle diatribe più accese alle prime conferme empiriche del Big Bang, questo libro ripercorre le scoperte di grandi pensatori e scienziati fino a condurci alle frontiere dell’attuale ricerca scientifica. Una parabola affascinante e stimolante, che affronta concetti complessi con la fluidità del racconto e ci permette di comprendere meglio l’universo attorno a noi.

Se l’Universo è nato col big bang, quale spiegazione dare al big bang stesso? Qui vengono esposte in modo accessibile ed esauriente le audaci tesi di alcuni cosmologi illustri (Hawking, Hartle, Vilenkin e altri) che aggirano il concetto di big bang e le difficoltà concettuali che esso comporta, pur ammettendo un’età finita per il nostro Universo. Si tratta delle teorie alla base di quella particolare branca della ricerca teorica detta cosmologia quantistica.

Chi, guardando un cielo stellato di notte, non si è mai chiesto almeno una volta se un giorno saremo in grado di andare tra quegli astri così remoti? L’ambizioso film Interstellar di Christopher Nolan ci conduce proprio in un viaggio del genere, e ben oltre la Via Lattea, la nostra galassia ancora visibile a occhio nudo. Ma la sua non è un’opera di pura fantasia. O meglio, lo è solo in parte. Grazie infatti alla consulenza dell’astrofisico e premio Nobel Kip Thorne, gli eventi sbalorditivi a cui assistiamo nel film sono una rappresentazione scientificamente corretta di quello che gli esseri umani potrebbero affrontare in un’esplorazione dello spaziotempo. Dai dischi di accrescimento alle singolarità, dalla gravità quantistica alle anomalie gravitazionali, passando per la quinta dimensione e il tesseratto di Nolan, Thorne spiega in modo divulgativo e coinvolgente le grandi questioni del tempo e dello spazio in chiave interstellare, stimolando come non mai il nostro senso della meraviglia e dell’avventura.

Coniugando le fonti documentarie con l'analisi del sopravvissuto, la monografia di Arnaldi e Addomine analizza, nello specifico, il tema dell'introduzione degli orologi meccanici a Ravenna, indagando non solo l'impatto che ebbe l'introduzione di una tale novità nella realtà dell'epoca, ma anche gli aspetti tecnici ed economici legati a tali imprese. In questo contesto di grande innovazione si pose, anche se con un discreto ritardo, anche Ravenna. L'orologio pubblico di Ravenna era, nel Cinquecento, un unicum in Italia: non era semplicemente "astronomico" ma addirittura "astrolabico", in altre parole era un astrolabio meccanico. La prima sfida affrontata dagli Autori è stata rivolta alla ricostruzione dell'aspetto dell'orologio pubblico realizzato nei primi anni del Cinquecento sulla facciata delle chiese dei Ss. Marco e Sebastiano, stabilito che quello rappresentato in un noto disegno di Camillo Morigia non era quanto progettato in origine. Grazie alla corretta lettura delle fonti, Arnaldi fornisce un disegno ricostruttivo che ci fa comprendere quale grande perdita sia stata la dispersione di quell'opera. Disegni ricostruttivi vengono proposti anche per i tre più semplici orologi abbaziali.

Il “cielo stellato sopra di noi” è stato da sempre fonte di curiosità, motivo di stupore e oggetto di osservazioni appassionate, anche in virtù delle suggestioni trascendenti che suscita la sua apparente eternità. Un cammino di conoscenza e di coscienza cominciato migliaia di anni fa e che negli ultimi quattro secoli ha conosciuto una crescente accelerazione grazie ai progressi della tecnologia e alla proliferazione di quei giganti sulle cui spalle siamo potuti salire per guardare sempre più lontano: pensatori e scienziati che per semplicità chiameremo geni. Con un linguaggio semplice e adeguato a lettori che non abbiano specifiche competenze scientifiche ma amino tenersi informati, il libro offre alcuni flash sull'avvincente percorso per aspera ad astra, soffermandosi su alcune delle tante pietre miliarie degli ormai innumerevoli geni che hanno concorso a posarle.

Uno dei più profondi misteri del nostro universo è costituito dal problema della sua origine: il Big Bang ci spiega la sua nascita, ma cosa ci predice della sua fine? Roger Penrose, premio Nobel per la Fisica nel 2020, si interroga su questa domanda da tutta una vita, da quando era allievo a Oxford e compagno di studi di Stephen Hawking. Sfruttando e rileggendo in modo originale le più grandi scoperte degli ultimi decenni – dalla materia all’energia oscura, fino ad arrivare alla radiazione cosmica di fondo ai buchi neri – Penrose azzarda una nuova teoria unitaria detta CCC, “cosmologia ciclica conforme”, nella quale ci spiega la storia dell’universo come una (infinita) successione di eoni, dove la fase finale dell’uno coincide con l’inizio di quello seguente. Risolvendo così una serie di incongruenze date dalla teoria della continua espansione, Roger Penrose descrive in uno stile illuminante e comprensibile, ma ricco di apparati e possibilità di approfondimento per i lettori più esperti, una teoria che è una sorta di eterno ritorno dell’uguale cosmologico, compiendo ulteriori passi avanti nella scoperta del nostro universo e aprendo a prospettive di studio completamente nuove.

La conoscenza del cosmo è una storia di balzi in avanti, autentiche rivoluzioni che hanno messo in crisi certezze radicate, sostituendole – talvolta a fatica – con altre. Ersilia Vaudo ce le racconta e ce le spiega in un libro pieno di fascino. Una meravigliosa avventura attraverso una serie di «capovolgimenti del mondo», per comprendere meglio una realtà che ci sfugge e di cui tuttavia facciamo parte. La mano che fa cadere la mela da un albero è la stessa che muove gli ingranaggi celesti: la gravità. Questa di Newton è una delle grandi intuizioni che hanno cambiato il nostro modo di leggere l'universo. Poi ne sono arrivate altre. Duecento anni dopo, Einstein introduce un nuovo stravolgimento. Con la promozione della velocità della luce a grandezza assoluta, nella teoria della relatività speciale spazio e tempo si legano per sempre. E nella teoria della relatività generale la gravità si trasforma, diventa l'impronta lasciata dalla materia nella geometria «molle» dello spaziotempo. Di lí a poco, un'ulteriore sorpresa. Lo sguardo di Hubble svela la possibilità di un universo non piú statico e immutabile, ma in espansione, con un inizio, un'età, una storia. Intanto Dirac dalle soluzioni di un'equazione fa emergere l'antimateria. Da capire, però, resta ancora molto. Sappiamo che l'espansione dell'universo accelera, ma non cosa la spinge. E se il nostro universo fosse una delle tante bolle di una schiuma cosmica? Se esistessero altre dimensioni arrotolate su sé stesse e a noi invisibili? Mirabilis è un biglietto per un viaggio in luoghi cosí sconosciuti da apparire fantastici.

Una guida pratica ideale per avvicinarsi all’affascinante studio e osservazione del cielo, dalle costellazioni ai pianeti e agli altri incredibili oggetti dello spazio profondo. L’atlante contiene le mappe stellari delle 88 costellazioni che popolano i cieli boreale e australe, riconosciute dall’Unione Astronomica Internazionale. I testi approfondiscono i temi dell’astronomia e dell’astronautica attraverso stesure aggiornate e un ricco apparato di immagini catturate dalle sonde che l’uomo ha inviato nello spazio. Una pubblicazione adatta a tutti, dai giovani aspiranti astrofili ai grandi appassionati dello spazio, la nuova frontiera che attende le future generazioni!