Astronomia, spazio e tempo

Il nostro rapporto con la Luna è sempre stato sospeso tra scienza e leggenda; gli antichi da un lato intuivano e studiavano il suo ruolo all’interno di fenomeni terrestri come le maree e, dall'altro, si lasciavano sedurre immaginando i suoi influssi magici e le creature fantastiche che la abitavano. E ancora oggi, malgrado i potentissimi telescopi e le missioni spaziali, a chi non è capitato di indulgere in fantasticherie osservando la Luna splendere di luce riflessa nel buio della notte? “La Luna” ci accompagna in un viaggio tra i miti, che dalle origini dell’umanità ha ispirato l’astro più vicino al nostro pianeta, e le conquiste scientifiche che nel corso degli ultimi sessant’anni ci hanno permesso di esplorarlo e conoscerlo più a fondo. Un viaggio che parte dagli antichi Egizi e, passando tra suggestioni astrologiche, arte, letteratura e cinema arriva ai robot che oggi portano avanti la ricerca spaziale; un itinerario da percorrere accompagnati dalle mappe originali elaborate in preparazione della missione Apollo del 1969.

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.

Sgombrando il campo da pregiudizi millenari e scontrandosi con le istituzioni, gelose di una dottrina chiusa in formule dogmatiche, Galileo espone nel «Dialogo dei Massimi Sistemi» il metodo sperimentale matematico, che da filosofo teorizza e da scienziato attua. Testo che inaugura una nuova concezione dell'uomo e del mondo, il «Dialogo» è esemplare per il rigore della trattazione e per il valore dei contenuti, decisivi per l'affermazione della concezione eliocentrica dell'universo; ma resta insuperabile anche per lo stile, che alterna il registro ironico e la formulazione algebrica, la dimostrazione matematica e la considerazione filosofico-morale, la citazione colta e l'esperienza vissuta.

"Che cosa sappiamo sull'universo, e come lo sappiamo? Da dove è venuto, e dove sta andando? L'universo ebbe un inizio e, in tal caso cosa c'era prima? Il tempo avrà mai una fine?" Con questi quesiti Stephen Hawking ci introduce in una straordinaria avventura: un'emozionante cavalcata nel tempo. L'espansione dell'universo, il principio di indeterminazione, le particelle elementari e le forze della natura, l'origine e la sorte dell'universo, l'unificazione della fisica sono le grandi tappe di questo viaggio indimenticabile. Ma oltre a riassumere le conoscenze tradizionali Hawking illustra le ultime teorie sulla fisica dei buchi neri, il principio antropico, la teoria dell'universo inflazionario, l'universo contenuto in una bolla. Introduzione di Carl Sagan.

Con "La grande storia del tempo", Stephen Hawking, avvalendosi della collaborazione del fisico americano Leonard Mlodinow, ripresenta le proprie riflessioni sulle origini e il destino dell'universo già trattate nel libro "Dal big bang ai buchi neri" (1988). In questa edizione aggiornata e illustrata, oltre a far uso di un gran numero di esempi, diagrammi e illustrazioni esplicative, Hawking parla delle più recenti scoperte, dagli sviluppi della teoria delle superstringhe ai progressi nella ricerca di una teoria unificata della fisica. Inoltre discute in un capitolo interamente nuovo l'affascinante problema dei viaggi nel tempo e dei tunnel spazio-temporali.

I pianeti e i loro satelliti, le stelle, le galassie, le costellazioni; le teorie sull'origine, sull'evoluzione e sul futuro dell'universo; gli astronomi e gli scienziati che hanno plasmato la nostra concezione del cosmo; gli osservatori e i satelliti astronomici, le missioni spaziali. Tutto questo racchiuso in un volumetto di circa 600 pagine con 2577 voci, 456 illustrazioni, 56 tabelle, 24 tavole a colori e persino 8 carte del cielo fluorescenti. In questa edizione rispetto a quella originale inglese è stato dato maggiore rilievo ad alcuni settori: sono stati inseriti a lemma diversi protagonisti della storia dell'astronomia, soprattutto italiani, ed è stato dato maggior spazio alle voci relative a oggetti astronomici e al lessico.

Negli ultimi anni, la nostra conoscenza del sistema solare si è ampliata enormemente. Oltre ai telescopi sempre più performanti e alle missioni spaziali sempre più complesse e audaci, sono i mondi che abbiamo scoperto intorno ad altre stelle a darci una nuova prospettiva. Oggi si conoscono più di 7.000 esopianeti, molti dei quali orbitano attorno a sistemi stellari. Un altro importante campo di indagine, in grado di fornirci informazioni preziose, sono i meteoriti, frammenti di roccia e metallo che fin dai tempi più remoti hanno trasportato materiale extraterrestre da altri corpi del sistema solare al nostro pianeta. Esopianeti e meteoriti ci accompagneranno in questa eccezionale esplorazione del sole, dei pianeti e degli altri affascinanti corpi celesti che compongono il nostro sistema solare.

La nostra idea di universo è rimasta quasi immutata per millenni: da un lato il mondo terrestre, che possiamo toccare con mano e che è soggetto a continue mutazioni, e dall’altro il mondo celeste, lontano e perfetto; un mondo fatto di sfere trasparenti che sostengono le stelle e i pianeti. Una visione che è stata messa in crisi quattro secoli fa, quando Galileo con le sue osservazioni al telescopio comprese che il Sole e i pianeti erano corpi simili al nostro pianeta. Era nata l’astronomia moderna, e da quel momento abbiamo spinto sempre più in là i confini dell’universo conosciuto. Paolo Ferri ripercorre le tappe principali di questo viaggio. Dalle visioni dell’antichità alla rivoluzione copernicana e alla nascita del concetto di sistema solare, per poi seguire i progressi dell’astronomia, con la scoperta di nuovi pianeti lontani, e arrivare infine all’era spaziale, che ci ha aperto le porte dell’esplorazione interplanetaria e permesso di osservare l’universo sempre più in profondità.

Ci sono nomi e momenti dell'avventura spaziale indelebili nella memoria collettiva: la prima orbita intorno alla Terra di Jurij Gagarin, i primi passi sulla Luna di Neil Armstrong. Ma ce ne sono molti di più che non ricordiamo, senza i quali la corsa allo spazio sarebbe stata diversa. Come Konstantin Ciolkovskij, che dimostrò che lasciare la Terra non era una fantasia, o Jerrie Cobb, che infranse i record dell'aviazione per poi scontrarsi con i pregiudizi di genere. E ancora, ingegneri e sognatori troppo audaci per la loro epoca. Un tributo a chi ha dimostrato che si possono raggiungere le stelle anche rimanendo coi piedi sulla Terra.

Ognuno di noi ordina i fatti lungo una freccia psicologica del tempo, che stabilisce una distinzione radicale tra passato e futuro. E analogamente, ognuno di noi colloca gli oggetti in un contenitore spaziale, dove l'«alto» e il «basso» si correlano in qualche modo al «prima» e al «dopo». Negli ultimi secoli la fisica ha trovato molte ragioni per demolire entrambe le distinzioni: le leggi generali della fisica classica e non classica, infatti, sono simmetriche rispetto al tempo e, in quanto tali, non sono conciliabili con l'idea che al tempo sia connaturata una qualità descrivibile mediante la metafora della freccia. Ciò nonostante la fisica offre buone spiegazioni di molti processi naturali nei quali la simmetria rispetto al tempo sembra spezzarsi, come sempre accade quando si osserva il comportamento di un sistema che, trovandosi in un certo stato «iniziale», tende spontaneamente verso uno stato «finale». Bellone conduce il lettore, in modo chiaro e avvincente, attraverso il labirinto di scoperte che stanno alla base del nostro modo di pensare il tempo. Esistono diverse frecce macroscopiche, e in questo libro si parla di alcune di esse, facendo vedere come, sul finire dell'Ottocento e dopo molti decenni di dibattiti, sia emersa la proposta di porre una freccia cosmologica alla base di quella termodinamica e di quella psicologica, senza peraltro incrinare la simmetria rispetto al tempo delle leggi fisiche.