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Il passato più remoto e il futuro più
prossimo:
dal Big Bang al
Dna
Einstein: la quarta
dimensione
Nell’ottobre dell’anno 1900,il fisico tedesco Max Planck propone una teoria
rivoluzionaria per spiegare gli strani comportamenti di un fascio di luce.Immagina che l’irradiazione avvenga
per “pacchetti” o “quanti” di energia.E’
l’embrione della nuova fisica quantistica,che
riunirà poi in un unico quadro la fisica delle particelle sub-atomiche e
la cosmologia.I pilastri della Teoria della
Relatività,che ha cambiato la nostra visione del
mondo,sono gettati nel 1905 e poi nel 1916 da un giovane impiegato
dell’ufficio brevetti di Berna,Albert Einstein,che lega l’energia
alla materia e lo spazio a una quarta dimensione,il Tempo.La Teoria moderna,detta della Grande Unificazione,ne
prevede ben 11.
La “relatività
speciale” è stata tante volte verificata sperimentalmente:un orologio atomico che viaggia velocemente perde in
effetti diversi miliardesimi di secondo rispetto al “gemello”
rimasto a terra.Viaggiare nel futuro? I mesoni mu lo fanno di continuo.Ma modificare il passato è
impossibile. La
“relatività speciale”,ormai si
insegna nelle scuole,e non è più un argomento per iniziati.Ma riserva sempre delle sorprese.La storia della
relatività ristretta,o
“speciale”,elaborata da Einstein,ha una parte che rigurda la
dilatazione del tempo.In breve,quando un corpo si
muove a velocità sempre più alte rispetto all’universo che
lo circonda,relativamente a esso il tempo scorre con un flusso sempre
più lento.Il rapporto fra tempo del corpo e tempo dell’universo
è fissato da una precisa formula matematica.In origine,tutto
questo non era altro che cifre ed espressioni simboliche scritte sulla carta.E si
sa che molte cose che sulla carta sembrano funzionare benissimo,in
laboratorio non funzionano più.La relatività speciale è
mai stata verificata sperimentalmente? Si,moltissime
volte.Un esperimento ormai classico è quello
condotto da un astronomo,Richard Keating, e da un fisico,Joseph
K.Hafele.Secondo la teoria di Einstein,se si pone un orologio su un corpo che
viaggia velocemente in una certa direzione,e si lascia fermo a terra un altro
orologio,quello che si muove perderà una frazione di secondo rispetto a
quello fermo.La cosa è stata verificata mediante orologi atomici,e si è visto che quello che viaggiava perdeva
effettivamente diversi miliardesimi di secondo.Un’altra prova riguarda i
mesoni mu .Quando i raggi cosmici
provenienti dallo spazio incontrano gli strati superiori dell’atmosfera
terrestre,si creano delle particelle subatomiche dette
appunto mesoni mu,che raggiungono in
abbondanza la superficie della Terra.Il mistero consiste proprio nel fatto che
arrivano sino al suolo.I mesoni mu hanno infatti vita brevissima,e dopo circa due milionesimi di
secondo si trasformano in elettroni.Anche se viaggiano quasi alla
velocità della luce,non dovrebbero essere in
grado di arrivare sino a terra in un tempo così
breve.L’impossibilità,però,riguarda soltanto un modo di
pensare non relativistico.Infatti,dato che i mesoni mu viaggiano ad alta velocità,il loro tempo relativo scorre
più lentamente e la loro vita si allunga di quanto è
necessario.Ma che cosa ha a che vedere la relatività con il viaggio nel
tempo?Solo questo:che la dilatazione temporale
relativistica costituisce in
effetti un viaggio nel futuro. continua
Il fuoco della Creazione :
Nel 1913 il neozelandese Ernest Rutherford pubblica un
primo lavoro sul decadimento radioattivo.Negli anni successivi
disegnerà anche la struttura dell’atomo,come
un micro sistema solare nel quale ruotano gli elettroni.Il nucleo,scopriranno poi negli anni ’30 Enrico Fermi e i “ragazzi di via
Panisperna”,può essere bombardato fino a provocare la
fissione.L’energia liberata è quella atomica,che trovò una
spettacolare conferma con le bombe su Hiroshima e Nagasaki,nel 1945.Nel 1946,il fisico Murray – Gellmanns scopre il quark,il
“mattone della materia”.
Quando la terra trema :
La Terra,stabile per definizione,è in realtà in
continuo movimento.Lo intuì per primo 
il
tedesco Alfred Wegener,suggerendo nel 1912
l’idea di una “deriva dei continenti”che avrebbe frantumato
nei cinque attuali l’originaria Pangea di 200 milioni di 
anni
fa.Lo ribadirono negli anni ’50 gli americani
Maurice Ewing e Bruce Heezen,autori della teoria della “tettonica a
zolle”.La conferma definitiva venne negli anni ’60 con la scoperta
delle dorsali medio-oceaniche,le linee di frattura
sommerse che agiscono da “motori” della deriva delle zolle
continentali.
Alle frontiere del cosmo :
L’occhio di Hubble,il
telescopio spaziale in orbita dal 1990,ci ha fornito stupefacenti immagini dai
confini della nostra galassia,come le stelle in formazione nella nebulosa
dell’Aquila(nella foto).Ma la vera rivoluzione concettuale
dell’astronomia è avvenuta nelle bande delle radiazioni “invisibili”prime
tra tutte quelle in raggi X . E’ così che
nel 1963 a oggi nel lessico dell’astrofisica
sono entrati i nomi dei quasar,le proto-galassie,delle pulsar,i segnali di una stella di neutroni collassata su se
stessa,dei “buchi neri”,dalla immensa forza gravitazionale.continua
L’incubo dei replicanti :
Tre miliardi di combinazioni diverse:questo
è il codice a barre dell’uomo,il suo patrimonio ereditario
inscritto in geni e cromosomi.L’annuncio,della decifrazione
dell’intero “genoma”dell’uomo è il culmine della
ricerca iniziata già nel 1953,subito dopo la scoperta a opera di James
Watson e Francis Crick che ogni cellula contiene nel suo nucleo la spirale a
doppia elica del Dna,l’alfabeto della vita.La biologia molecolare
promette oggi la clonazione e la sconfitta delle malattie ereditarie,ma desta anche non poche inquietudini.
La nuova mappa dei pianeti :
Il pianeta X,l’ultimo e
più misterioso del sistema solare a
lungo cercato da Percival Lowell,entrava nella storia dell’astronomia nel
febbraio del 1930,con il nome di Plutone.Ma la
rivoluzione della scienza planetaria è recentissima.Nel 1977,i Wiking 1 e 2 atterravano su Marte e partivano per uno
straordinario Grand Tour le sonde Voyager 1 e 2. Nei 12 anni successivi
avrebbero avuto “incontri ravvicinati” con Giove,Saturno,Urano
e Nettuno.Dal 1972, il Pioneer 10 (oggi a oltre 15
miliardi di Km dalla Terra) porta intanto il suo messaggio in codice a
eventuali exrtaterrestri.
Ecco la foto del Big Bang :
Tutto nacque quasi per caso,quando
nel 1932 il tecnico della Bell Karl Jansky 
studiava
la causa di misteriosi disturbi radio provenienti dallo spazio.Si sarebbe
scoperta così la “radiazione di fondo”,un
residuo dell’energia sprigionata intorno a 15 miliardi di anni fa dal Big
Bang,l’esplosione creatrice dell’Universo.Le immagini captate da
Cobe e dal telescopio Boomerang hanno confermato l’intuizione della fuga
delle galassie avanzata da Edwin Hubble nel 1929 e quella di una Genesi
esplosiva proposta dal fisico Gamow nel 1948.
La vendetta dei dinosauri :
Nemesi,la vendetta. Sarebbe
l’avvicinarsi ciclico di questa stella al Sole a scatenare una pioggia di
comete
e meteoriti(relegate nella Nube di Oort ai confini
estremi del sistema solare) responsabile delle grandi estinzioni in lontane ere
geologiche.L’ultima,65 milioni di anni fa,avrebbe condannato anche i
dinosauri.Questa
almeno è la tesi a sensazione avanzata nel 1980 dal fisico
americano Walter Alvarez,che scoprì anomale concentrazioni di iridio
negli strati geologici corrispondenti.Il dibattito divide ancora i
paleontologi: tra “catastrofisti”e “darwiniani”.
In cerca di
Adamo ed Eva :
Chi siamo,da dove veniamo? L’eterna
domanda che l’uomo si pone sulle proprie origini ha trovato nuove ed emozionanti risposte dall’Africa.E
la scala temporale della nostra presenza sulla Terra si è clamorosamente
allungata:da 2 milioni di anni degli australopitechi
di Olduvai e dell’Homo habilis scoperto da Richard Leakey nel 1972 agli oltre
3 milioni di anni di Lucy,l’Australopithecus afarensis trovato da Donald
Johanson nel 1974 in Etiopia. Fino a 4,2 milioni di anni
dell’anamensis,riesumato da Meave Leakey nel 1996.E la caccia continua.
Questa preziosa Astronave
– Terra :
Armstrong, Aldrin
e Collins,nel loro storico viaggio verso la Luna del 1969,videro
per primi “da fuori”il nostro pianeta.Le immagini dei satelliti
confermano oggi che l’astronave-Terra è messa in pericolo
dall’uomo stesso che soffoca i processi vitali di Gaia,la
Terra come “cellula vivente”descritta da James Lovelock negli anni
’80.Le frontiere dell’ecologia si spostano nel 2000 alle dinamiche globali della biosfera.Con emergenze come il
“buco dell’ozono”,l’effetto
serra, la scomparsa della biodiversità.E con la ricerca di soluzioni
altrettanto globali.
