Due en­ti­tà oscu­re com­bat­to­no nel co­smo

Non esi­ste soltanto un’en­ti­tà mi­ste­rio­sa del­la qua­le van­no com­pre­si i se­gre­ti. Ce n’è una se­con­da, an­co­ra più enig­ma­ti­ca: coz­za­no l’una con l’al­tra e in­sie­me rap­pre­sen­ta­no il 95% del­le for­ze dell’uni­ver­so

Corriere della Sera - La Lettura - - Il Dibattito Delle Idee - Di CRI­STIA­NO GALBIATI

Due en­ti­tà in lot­ta, dall’ini­zio dei tem­pi, per con­se­gui­re il do­mi­nio as­so­lu­to. Un con­flit­to sen­za tre­gua e sen­za esclu­sio­ne di col­pi: ogni mez­zo è le­ci­to, co­me in amore e in guer­ra. Una guer­ra ser­ra­ta, dall’esi­to tutt’al­tro che scon­ta­to, che at­tra­ver­sa i con­fi­ni del tem­po e del­lo spazio: re­pen­ti­ni i ro­ve­scia­men­ti del fron­te, e ina­spet­ta­ti. Que­sta lot­ta sta aven­do luo­go pro­prio in­tor­no a noi, in que­sto pre­ci­so mo­men­to. H ade­ter­mi­na­to tut­to ciò che sia­mo og­gi, e fi­ni­rà per fis­sa­re il de­sti­no ul­ti­mo dell’Uni­ver­so. Dob­bia­mo cer­ca­re di­comp ren­der­la a fon­do: è es­sen­zia­le, se ci in­te­res­sa ca­pi­re da do­ve ve­nia­mo e se vo­glia­mo pre­ve­de­re l’evo­lu­zio­ne di tut­to ciò che ci cir­con­da.

So­lo ne­gli ul­ti­mi vent’an­ni abbiamo capito che sin dall’ini­zio dei tem­pi, mar­ca­to dall’even­to sin­go­la­re del Big Bang, l’evo­lu­zio­ne dell’Uni­ver­so è sta­ta in­te­ra­men­te do­mi­na­ta dal­la bat­ta­glia fe­ro­ce tra que­ste due en­ti­tà sco­no­sciu­te. Es­se so­no in una po­si­zio­ne do­mi­nan­te nel mondo fi­si­co, per­ché rap­pre­sen­ta­no cir­ca il 95% dell’ener­gia dell’Uni­ver­so. Ep­pu­re si so­no te­nu­te «na­sco­ste» si­no a ie­ri. Que­sto è sta­to pos­si­bi­le per­ché non so­no do­ta­te di ca­ri­ca elet­tri­ca e non in­te­ra­gi­sco­no di­ret­ta­men­te con i cam­pi elet­tro­ma­gne­ti­ci: non emet­to­no né as­sor­bo­no né ri­flet­to­no lu­ce. So­no due en­ti­tà oscu­re. Mi­ste­rio­se e igno­te co­me di­vi­ni­tà cto­nie, le due en­ti­tà oscu­re so­no pa­ri­men­ti im­por­tan­ti, ma gio­ca­no due ruo­li con­trap­po­sti e an­ta­go­ni­sti nell’evo­lu­zio­ne dell’Uni­ver­so.

La pri­ma en­ti­tà si com­por­ta co­me una mas­sa dif­fu­sa e pe­san­te, po­trem­mo di­re che è il ve­ro cen­tro di gra­vi­tà per­ma­nen­te dell’Uni­ver­so. Gra­zie all’at­tra­zio­ne gra­vi­ta­zio­na­le do­vu­ta al­la sua enor­me mas­sa, nell’Uni­ver­so bam­bi­no, co­sti­tui­to da una di­ste­sa uni­for­me di gas idro­ge­no, si so­no for­ma­ti fi­la­men­ti si­mi­li a quel­li di una te­la di ra­gno: flut­tua­zio­ni di den­si­tà in ec­ces­so dell’en­ti­tà pri­mor­dia­le han­no ri­chia­ma­to gas idro­ge­no del­le re­gio­ni cir­co­stan­ti, au­men­tan­do il potenziale gra­vi­ta­zio­na­le e co­sì ri­chia­man­do ma­te­ria da re­gio­ni sempre più lon­ta­ne, fi­no a crea­re re­gio­ni mol­to den­se di gas. Nei pun­ti di in­cro­cio di que­sti fi­la­men­ti, agli sno­di del­la te­la di ra­gno, so­no na­ti gli am­mas­si: qui si so­no po­tu­te for­ma­re le ga­las­sie, le stel­le e i si­ste­mi so­la­ri. Que­sta pri­ma en­ti­tà, che ha do­mi­na­to le fa­si ini­zia­li del­la na­sci­ta e del­la cre­sci­ta dell’Uni­ver­so, è no­ta ai più sot­to il no­me di «ma­te­ria oscu­ra». Si pre­su­me che sia for­ma­ta da par­ti­cel­le di una clas­se nuo­va, mai os­ser­va­te in pre­ce­den­za, che in­te­ra­gi­sco­no mol­to de­bol­men­te con la ma­te­ria nor­ma-

Il futuro Le ri­ca­du­te tec­no­lo­gi­che su ap­pli­ca­zio­ni di in­te­res­se per la so­cie­tà so­no già mol­to im­por­tan­ti og­gi e pro­dur­ran­no nuo­vi frut­ti

le, quel­la di cui sia­mo fat­ti noi e tutti i cor­pi ce­le­sti os­ser­va­ti fi­no­ra. Sen­za ma­te­ria oscu­ra, non si sa­reb­be­ro mai for­ma­ti le stel­le, i pia­ne­ti e tut­to ciò che ren­de l’Uni­ver­so in­te­res­san­te.

La se­con­da en­ti­tà è in­ve­ce una for­ma di ener­gia mai vi­sta pri­ma: di­rom­pen­te e la­ce­ran­te. Si com­por­ta co­me se fos­se una for­ma di ener­gia in­trin­se­ca del vuo­to co­smi­co: è co­me se for­nis­se a ogni uni­tà di spazio-tem­po un’ener­gia di ba­se, sem­pli­ce­men­te per il fat­to di esi­ste­re, pur in as­sen­za di qual­sia­si con­te­nu­to e for­ma ma­te­ria­le. A causa del­la pre­sen­za di que­sta se­con­da en­ti­tà pri­mor­dia­le, quan­do l’Uni­ver­so si espan­de la sua ener­gia totale au­men­ta. Co­sì l’en­ti­tà eser­ci­ta sull’Uni­ve r s o u n a p r e s s i o n e c o s t a n te ve r s o l’espan­sio­ne, pro­prio l’esat­to con­tra­rio di quan­to fa la for­za di gra­vi­tà. Que­sta se­con­da en­ti­tà va sot­to il no­me di «ener­gia oscu­ra».

Se la ma­te­ria oscu­ra è og­gi il pri­mo enig­ma scien­ti­fi­co, la cui so­lu­zio­ne è cru­cia­le per la com­pren­sio­ne del co­smo e del­le nuo­ve leg­gi del­la fi­si­ca, l’ener­gia oscu­ra è un mistero an­cor più fit­to e af­fa­sci­nan­te, for­se il più gran­de mistero scien­ti­fi­co di sempre. Com­ple­ta­men­te inin­fluen­te all’ini­zio dei tem­pi, a se­gui­to del­la con­ti­nua espan­sio­ne dell’Uni­ver­so ha fi­ni­to per as­su­me­re un ruo­lo viep­più im­por­tan­te. Se in­fat­ti la ma­te­ria oscu­ra era do­mi­nan­te agli al­bo­ri dell’Uni­ver­so (qua­si inin­fluen­te in­ve­ce il ruo­lo del­la ma­te­ria nor­ma­le, di cui sia­mo fat­ti noi e le stel­le), la sua den­si­tà di ener­gia è ca­la­ta ra­pi­da­men­te a se­gui­to del­la di­lui­zio­ne do­vu­ta all’espan­sio­ne dell’Uni­ver­so. Non co­sì per l’ener­gia oscu­ra: la sua den­si­tà ri­ma­ne co­stan­te per uni­tà di spazio-tem­po. Qual­che mi­liar­do di an­ni fa l’ener­gia oscu­ra ha pre­so il so­prav­ven­to, por­tan­do­ci in una nuo­va era, ca­rat­te­riz­za­ta da una for­te ac­ce­le­ra­zio­ne dell’espan­sio­ne dell’Uni­ver­so, ormai non più con­tro­bi­lan­cia­ta dal­la for­za di at­tra­zio­ne del­la ma­te­ria oscu­ra.

A causa di que­st’espan­sio­ne ac­ce­le­ra­ta, in­te­re por­zio­ni dell’Uni­ver­so si stan­no al­lon­ta­nan­do dal­la nostra vi­sua­le a ve­lo­ci­tà più ele­va­te di quel­la del­la lu­ce: so­no per­se per sempre nel­lo spazio-tem­po, e non sa­ran­no mai più ac­ces­si­bi­li. Tra qual­che mi­liar­do di an­ni, cor­pi astra­li che og­gi so­no lon­ta­nis­si­mi ma vi­si­bi­li, e la cui os­ser­va­zio­ne ci per­met­te di com­pren­de­re il ruo­lo e la po­ten­za dell’ener­gia oscu­ra, scom­pa­ri­ran­no per sempre die­tro l’oriz­zon­te. A quel tem­po la por­zio­ne di Uni­ver­so vi­si­bi­le sa­rà ri­stret­ta alle so­le ga­las­sie del «grup­po lo­ca­le», quel­le più vi­ci­ne al­la nostra Via Lat­tea.

Il fe­no­me­no è co­sì dram­ma­ti­co da in­flui­re persino sul­la pos­si­bi­li­tà che ci­vil­tà fu­tu­re avran­no di ren­der­si con­to di que­sti fe­no­me­ni. Per una nuo­va ci­vil­tà che com­pa­ia tra qual­che mi­liar­do di an­ni, quan­do l’oriz­zon­te dell’Uni­ver­so sa­rà mol­to più ri­stret­to di quel­lo che è og­gi, po­treb­be es­se­re im­pos­si­bi­le ri­co­strui­re, sul­la ba­se di nuo­ve os­ser­va­zio­ni astro­no­mi­che di­ret­te, il ruo­lo del­la ma­te­ria e dell’ener­gia oscu­ra nell’evo­lu­zio­ne dell’Uni­ver­so. In que­sto sen­so ci tro­via­mo in una si­tua­zio­ne del tut­to par­ti­co­la­re e ine­di­ta dal pun­to di vi­sta del­la ri­cer­ca scien­ti­fi­ca. Sia­mo nel mo­men­to esat­to in cui que­ste due en­ti­tà, che la­scia­no sbi­got­ti­ti e po­treb­be­ro cam­bia­re per sempre le leg­gi del­la fi­si­ca, si di­spie­ga­no in tut­ta la loro po­ten­za. Sta a noi cer­ca­re di for­ni­re ri­spo­ste agli enig­mi che ci pon­go­no, sen­za ri­man­da­re il com­pi­to a un futuro im­pre­ci­sa­to.

An­che que­sta cir­co­stan­za con­tri­bui­sce a ren­de­re la ma­te­ria e l’ener­gia oscu­ra i pro­ble­mi scien­ti­fi­ci più af­fa­sci­nan­ti del se­co­lo ap­pe­na ini­zia­to. E per que­sto og­gi par­tia­mo per un programma di esplo­ra­zio­ne am­bi­zio­so, non sa­pen­do se e quan­do il no­stro viag­gio avrà ter­mi­ne. Dob­bia­mo scon­ta­re che for­se sa­ran­no ne­ces­sa­rie nuo­ve le­ve e ge­ne­ra­zio­ni di ri­cer­ca­to­ri pri­ma di arrivare al­la me­ta. L’uni­ca cer­tez­za è che il cam­mi­no di sco­per­ta ri­chie­de­rà lo svi­lup­po di tec­no­lo­gie e stru­men­ti nuo­vi, per per­met­ter­ci di spin­ge­re il no­stro sguar­do più in là.

Le ri­ca­du­te tec­no­lo­gi­che su ap­pli­ca­zio­ni di in­te­res­se per la so­cie­tà (il co­sid­det­to broa­der im­pact) so­no già mol­to im­por­tan­ti og­gi, ed è fa­ci­le anticipare che pro­dur­ran­no nuo­vi frut­ti ne­gli an­ni a ve­ni­re. Gli espe­ri­men­ti ai La­bo­ra­to­ri del Gran Sas­so dell’Isti­tu­to na­zio­na­le di fi­si­ca nu­clea­re so­no in pri­ma li­nea per la pos­si­bi­le sco­per­ta del­la na­tu­ra del­la ma­te­ria oscu­ra. Per loro in­cli­na­zio­ne o per pu­ro ca­so, i ri­cer­ca­to­ri ita­lia­ni so­no par­ti­co­lar­men­te a loro agio in que­sta na­vi­ga­zio­ne sen­za me­ta pre­fis­sa­ta. An­co­ra una vol­ta, il viag­gio in ma­re aper­to e l’esplo­ra­zio­ne del­le nuo­ve ter­re so­no ap­pe­na co­min­cia­ti.

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