Astronomia, spazio e tempo

L’elicottero Ingenuity sorvola il deserto rosso di Marte, il robot Perseverance accantona pietre che nel 2030 un altro robot porterà sulla Terra. Il programma Artemis per la prima volta nel 2025 farà camminare una donna sulla Luna. La prossima Stazione spaziale girerà intorno alla Luna e si progettano alberghi esclusivi in orbite terrestri e lunari. Tre miliardari – Jeff Bezos, Elon Musk, Richard Branson – hanno in lista di attesa centinaia di aspiranti turisti spaziali pronti a imbarcarsi sulle loro astronavi. A mezzo secolo dall’ultimo sbarco sulla Luna (1972), incomincia la seconda era spaziale. Il panorama geopolitico è irriconoscibile: non più due superpotenze in guerra fredda ma tre con la Cina che sta per diventare la prima. Non più il libero mercato americano contrapposto allo statalismo sovietico ma, in Russia e in Cina, un ibrido dei due, mentre negli Stati Uniti l’astronautica a fini scientifici cede il posto a quella commerciale. In un mondo abitato da otto miliardi di persone, l’uno per cento della popolazione possiede metà della ricchezza globale: è lì il serbatoio del turismo extraterrestre. Piero Bianucci racconta in queste pagine la grande avventura dell’uomo nello spazio dall’astronomia degli antichi alle scommesse di un futuro sempre più vicino.

Lungo la millenaria storia dell'astronomia, la misteriosa genesi della Luna ha suscitato teorie tra le più ammalianti e visionarie, tra loro in continuità o, più spesso, in contrasto. Da qualche decennio, tuttavia, sembra ormai imporsi quella detta dell'«impatto gigante», secondo cui la Luna deriverebbe dai materiali depositati nell'orbita terrestre dallo scontro fra la Terra e un gigantesco planetoide chiamato Theia. A tale teoria Erik Asphaug aggiunge, nel suo libro seducente e innovatore, una persuasiva sequenza: in origine, attorno alla Terra orbitavano altri «corpi minori», uno dei quali, più consistente, sarebbe giunto a una sorta di «compenetrazione» con l'ur-Luna, il che spiegherebbe in modo inedito le profonde asimmetrie - morfologiche e chimiche - tra le due «facce» del nostro satellite. Ma la teoria «delle due lune», corroborata da Asphaug sulla scorta di prove astrobiologiche e raffinatissime simulazioni informatiche, è solo il motivo dominante di un libro che abbraccia l'intera architettura del sistema solare, a partire dai pianeti e dai loro satelliti: tra questi, le lune di Saturno, come l'immensa Titano, che raggiunge - similmente a Ganimede e Callisto, due lune di Giove già individuate da Galileo - la stessa grandezza del pianeta Mercurio; o come la piccola, nivea Encelado, di appena 500 chilometri di diametro, dove una regione punteggiata di geyser (quella a «graffi di tigre» intorno al polo sud) rivela un sottostante «oceano globale» di acqua ricca di ammoniaca, tra i maggiori candidati a ospitare forme elementari di vita extraterrestre.

La missione umana su Marte suscita grande interesse nella Comunità Spaziale Internazionale. Come noto, però, sussistono almeno tre grandi problemi da risolvere. Il primo è quello di un idoneo Sistema di Trasporto Spaziale, che verte principalmente se effettuare la missione con un lancio direttamente dalla terra, oppure assiemare in orbita, in una idonea stazione spaziale (pathfinder), un sistema dalle caratteristiche ottimali per il viaggio di andata e ritorno da Marte. Il secondo è quello della fisiologia del corpo umano connesso alla lunga durata temporale della missione in assenza di peso e in presenza del bombardamento delle radiazioni cosmiche, in particolare a quelle legate alla attività solare. Questi ostacoli sono importanti e richiedono notevoli finanziamenti, che al momento nessuno Stato vuole stanziare; è questo il terzo fondamentale impedimento. In questo scenario sono da incoraggiare, tutte le idee, iniziative e programmi che portino ad avanzare nella conoscenza dello Spazio e delle potenzialità che possono offrirsi ad operare in tale ambito.

Nella cultura azteca lo studio dell’astronomia ricopriva un ruolo centrale. Credenze, riti, vita sociale e religiosa dipendevano dall’osservazione del cielo e degli astri e dai calcoli matematici compiuti dai sacerdoti, straordinariamente precisi nonostante l’assenza di strumentazioni avanzate. I codici redatti dai religiosi europei che nel ‘500 entrarono in contatto con gli aztechi dopo la scoperta del Nuovo Mondo descrivono con dovizia di particolari il complesso sistema calendariale di questo popolo e la stretta associazione fra la loro mitologia e gli astri del cielo. Questo legame è fondamentale per capire costumi e convenzioni di una civiltà che, come tutte le altre che l’avevano preceduta nell’area mesoamericana, considerava l’universo ciclico e riteneva che ogni era fosse destinata a concludersi fra immani disastri di origine naturale. Codex 2027 è un viaggio multidisciplinare in questo mondo remoto. Grazie alle sue conoscenze astronomiche e allo studio approfondito dei codici rinascimentali, l’autore è in grado di descrivere tutte le convinzioni di un popolo persuaso che la fine dei tempi potesse avvenire ogni 52 anni, quando i calendari tornavano in sincronia. Come capiterà nel 2027.

Le stelle, come non le avete mai viste prima

Nuova edizione aggiornata alle ultime scoperte di una guida approfondita ma di facile lettura, che fornisce un’agile introduzione all’esplorazione della volta celeste. Qual è la differenza tra una gigante rossa e una nana bianca? Quanto dura il ciclo di vita di una stella? Quali sono i nomi delle stelle e delle costellazioni? Qual è la natura della materia oscura e dell’antimateria? Partendo dalle basi e passando dagli asteroidi ai buchi neri, questo volume risponde a queste e a molte altre domande e conduce il lettore in un grand tour dell’Universo. Pensato per astronomi amatoriali, semplici appassionati dello spazioo studenti iscritti al primo anno di un corso universitario, il testo è impreziosito da mappe stellari aggiornate, diagrammi e una sezione a colori con meravigliose fotografie dei corpi celesti

Cosa sappiamo dell’universo? Molto, moltissimo: la sua età, la sua struttura, cosa contiene e come ha fatto a evolvere in uno spazio disseminato di galassie, stelle, pianeti. Solo poco più di un secolo fa, non sapevamo quasi nulla di tutto questo. Il racconto di come la fisica moderna sia arrivata così avanti sulla strada della conoscenza del cosmo è il racconto di una straordinaria avventura scientifica, che Amedeo Balbi, astrofisico e divulgatore, ci aiuta a seguire passo dopo passo: dalla teoria della relatività di Einstein alla scoperta dell’espansione dell’universo, dall’osservazione della radiazione cosmica di fondo fino all’elaborazione del modello “classico” del Big Bang che oggi riteniamo la migliore descrizione dell’origine del cosmo. Allora, ormai sappiamo tutto dell’universo? Naturalmente no: se siamo sicuri dell’impianto generale, non abbiamo di certo definito con precisione tutti i dettagli. Balbi allora ci invita alla scoperta della terra di frontiera su cui si svolge la ricerca attuale, dalle conferme della teoria inflazionaria alla ricerca della materia oscura, alla spiegazione dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. Ma anche alla frontiera della ricerca, siamo ben lontani dal trovare la risposta definitiva a domande basilari: l’universo è finito o infinito? Lo spazio e il tempo hanno avuto un inizio, e avranno una fine? Le leggi di natura potevano essere diverse? Esistono altri universi oltre il nostro? Per affrontare queste domande con gli strumenti della scienza bisogna spingersi oltre l’ultimo orizzonte, dove gli avvenimenti dei primordi sono nascosti al nostro sguardo da un muro di fuoco, dove le misurazioni che abbiamo fatto sull’universo potrebbero non valere più, dove potremmo scoprire che la fisica che abbiamo elaborato descrive solo un breve momento e un limitato spazio di un ben più ampio e irraggiungibile cosmo. Cosa sappiamo dell’universo?

Nel 1969 i primi due uomini mettevano piede su un altro corpo celeste, la Luna. Era un passo storico che segnava il ventesimo secolo, esprimendo il lato buono dell’umanità in un periodo tormentato da grandi tragedie. Dopo cinque decenni ci si sta preparando al ritorno sulle sabbie seleniche, ma adesso per rimanerci costruendo una colonia dove gli esploratori del cosmo potranno vivere e lavorare. Gli uomini e le donne che hanno avuto l’intelligenza e l’ardire di affrontare l’uscita dalla Terra, volando oltre il cielo, sono i protagonisti di questo libro. Assieme ci sono coloro che hanno pensato e costruito i mezzi per affrontare le ardue sfide nelle quali spesso era in gioco la vita. Tutti parlano e raccontano direttamente le loro storie in queste interviste frutto di incontri straordinari avvenuti nei luoghi dove le imprese dello spazio si inventavano, prendevano forma o si controllavano. Il libro è una storia dello spazio raccontata dalla voce dei personaggi che l’hanno realizzata. Ed è stato meraviglioso ascoltare la passione, l’entusiasmo, la visione che animavano le loro parole spesso intrise da una sorprendente umiltà. Testimonianze preziose, che ci portano nel futuro volando dalla fantascienza alla realtà.

"Dal big bang ai buchi neri" (conosciuto anche con il titolo originale "A brief History of Time") è ormai diventato un classico della divulgazione scientifica. In questo libro Stephen Hawking, una vera e propria icona della cultura moderna, affronta i quesiti che l'uomo si pone da sempre e a cui la scienza è in grado di fornire risposte sempre più convincenti: Quando è cominciato il tempo? Il cosmo è destinato a espandersi per sempre, o un giorno comincerà a contrarsi? Nel creato c'è posto per un creatore? In futuro il tempo comincerà a scorrere indietro? Questa edizione, arricchita con numerose foto dello spazio provenienti dai più importanti centri di osservazione astronomica – tra cui l'osservatorio NASA e Space Hubble – offre al lettore uno sguardo di prima mano sull'universo in cui siamo immersi, aggiungendo alla profondità del mistero scientifico la possibilità di contemplare la bellezza delle stelle e delle galassie che lo popolano. Dalla struttura dello spazio e del tempo al principio di indeterminazione, dal big bang al big crunch, dalle particelle elementari ai buchi neri, attraverso la sua abilità divulgativa, Hawking permette anche ai non specialisti di accostarsi alle scoperte più affascinanti della fisica contemporanea; e, accompagnando il lettore dal mondo infinitamente piccolo dei quanti alle estreme frontiere del cosmo, costruisce un percorso irripetibile per comprendere l'ordine che sta dietro le cose e gli eventi dell'universo in cui viviamo.

Abitiamo un sottile guscio sferico, di pochi chilometri di spessore, intorno alla superficie della Terra. Anche se esploriamo gli abissi più profondi dell'oceano o scaliamo le vette dell'Himalaya, il nostro regno ha dimensioni ridicole. Per questo, se riflettiamo su quelle dell'universo, ci resta una sensazione di lieve sgomento. Non solo. Il nostro piccolo mondo è anche popolato di chimere, fantasmi e terribili inganni: pensiamo che quello che percepiamo sia reale, invece tutto cambia appena ci allontaniamo dall'angolo tranquillo in cui si svolge la nostra esistenza. Quando cerchiamo di capire i fenomeni che si osservano nel meraviglioso tappeto di galassie che ricopre la volta stellata, o quelli che caratterizzano la materia nei suoi componenti elementari, dobbiamo rinunciare alle certezze che governano la nostra vita e intraprendere un viaggio vertiginoso che lascia senza fiato. Guido Tonelli, fisico al Cern di Ginevra e uno dei padri della scoperta del bosone di Higgs, ci fa compiere questo viaggio irripetibile, al cospetto di fenomeni straordinari. Fino a raggiungere il non-luogo del non-tempo da cui tutto ha avuto origine e dove possiamo dar voce a quell'istinto che si annida dentro di noi quando continuiamo a chiederci da dove viene la meraviglia che ci circonda. Il mito e la scienza hanno in fondo la stessa funzione, dal momento che "ogni società si costituisce attorno a una cosmologia. E nessuna civiltà, grande o piccola che sia, può reggersi senza il grande racconto delle origini".

Quando l'uomo ha cominciato a scrutare il cielo? Da sempre, a giudicare dai dipinti paleolitici che ricoprono le grotte di Lascaux e ritraggono, fra bisonti e cavalli selvaggi, gruppi di astri e fasi lunari. In ogni epoca, il fascino misterioso della notte stellata ha portato gli uomini a interrogarsi sulla forma dell'universo. E a indagarlo con ogni mezzo a disposizione. In questo libro un astrofisico ci guida attraverso otto successive rappresentazioni del cosmo, da quella concepita dagli ignoti costruttori di Stonehenge a quella del nostro secolo, ottenuta grazie ai raffinati strumenti dei telescopi e delle sonde spaziali. Mappe che rivelano le sorprendenti intuizioni degli antichi, la genialità della visione di Dante, i profondi cambiamenti prodotti nella mentalità scientifica e nella cultura europee, fra Cinquecento e Seicento, dallo smantellamento delle sfere celesti, che aprì lo sguardo sullo spazio infinito. Quadri che diventano via via più dettagliati e precisi, come quello disegnato da Keplero, che fissò le leggi della danza ordinata dei pianeti intorno al Sole, o quello di Newton, che descrisse l'insieme dei movimenti celesti e terrestri con un'unica equazione matematica. Fino all'ottavo scenario, con la rivoluzionaria architettura spazio-temporale pensata da Einstein e la scoperta di quel mare di microonde, residuo del Big Bang, che ha aperto una finestra sull'universo primordiale. Nel racconto di Marco Bersanelli l'avventura cominciata ventimila anni fa di fronte allo spettacolo del cielo diventa un romanzo. Una storia emozionante che si sviluppa intorno alla perenne ricerca condotta dall'uomo per rispondere al mistero delle proprie origini.

Come elaborare un modello teorico generale in grado di descrivere l'universo in modo unitario e coerente? È questa la domanda cruciale che accompagna la ricerca scientifica ormai da un secolo, da quando nel primo Novecento la teoria della relatività generale e la meccanica quantistica rivoluzionarono il nostro modo di concepire i meccanismi della natura: entrambe assolutamente efficaci e capaci di spiegare fenomeni fisici fondamentali, le due teorie rispondono in modo diverso a questioni decisive ma ancora irrisolte, suscitando controversie anche tra i maggiori fisici al mondo. Ieri Bohr ed Einstein, oggi Hawking e Penrose, che in questo libro partono da posizioni differenti per confrontarsi sui punti fondanti della natura dell'universo: dal big bang allo spazio-tempo, fino ai buchi neri, il loro incontro è un'occasione unica per assistere al dibattito scientifico contemporaneo al suo massimo livello, osservare passo dopo passo il farsi - e disfarsi - delle teorie più visionarie, e andare al cuore delle questioni matematiche e concettuali più sfidanti per la comprensione della realtà. Un incontro straordinario tra due protagonisti assoluti della fisica mondiale, un dialogo sorprendente che illustra in modo esemplare il fascino e la meraviglia delle leggi che regolano la natura e l'universo.