Astronomia, spazio e tempo

Per tutta la vita, Stephen Hawking si è dedicato a indagare il mondo attraverso la lente della fisica, maneggiando concetti complicatissimi in bilico tra scienza e filosofia: dalla natura dei buchi neri all'origine del tempo, fino alla ricerca di un senso per la nostra esperienza su questo sperduto pianeta, ai confini di una remota galassia sospesa nell'impressionante vastità del cosmo. Ma, mentre sfidava con acume e coraggio i misteri dell'universo, si è anche speso per raccontare a tutti noi le sue intuizioni, per renderle comprensibili e farle diventare un bagaglio culturale condiviso. E, sensibile tanto al fascino della natura quanto ai problemi dell'uomo, ha scritto libri di divulgazione diventati bestseller nonostante la difficoltà degli argomenti trattati. In questo volume, risponde alle grandi domande - scientifiche ed esistenziali - che hanno accompagnato non solo la sua vita, ma buona parte della storia della nostra civiltà. Come è iniziato tutto quanto? È possibile viaggiare nel tempo? Possiamo predire il futuro? Esiste un Dio? Ci sono altre forme di vita intelligente nell'universo? Riuscirà l'homo sapiens a sopravvivere sulla Terra, e a non distruggere il suo pianeta natale? Colonizzeremo mai lo spazio? Quesiti affascinanti e immortali, affrontati con il piglio dello scienziato geniale, la chiarezza dell'insuperabile divulgatore e lo spirito del grande uomo, affinché nessuno si senta perso davanti ai misteri dell'esistenza. In fondo, come diceva l'autore, neanche «i buchi neri sono le prigioni eterne che pensavamo. Se vi sentite intrappolati in un buco nero, non mollate, c'è sempre una via di uscita».

Meno di cento anni fa, gli astronomi erano convinti che l'universo fosse costituito solamente dalle stelle della Via Lattea. Alla fine del XX secolo avevano però scoperto che la nostra è solo una tra centinaia di miliardi di galassie che si estendono per uno spazio di migliaia di miliardi di anni-luce. Questa rivoluzione nella comprensione del cosmo e del posto che l'uomo vi occupa è avvenuta in poco meno di un secolo, grazie all'avvento di telescopi sempre più potenti e alla passione di un ristretto gruppo di pionieri ossessionati dal desiderio di misurare la scala delle distanze cosmiche. "Oltre la Via Lattea" narra la storia di questi scienziati, una storia che parla del fascino di un cielo stellato e del duro, ostinato lavoro di coloro che hanno dedicato la vita a carpirne i segreti. Un viaggio nelle immensità dell'universo attraverso le biografie di coloro che per primi lo hanno studiato. Presentazione di Elena Ioli.

La natura del tempo avvolge, assilla e appassiona filosofi, scienziati, in particolare fisici, biologi, matematici, psicologi, uomini comuni dall'inizio della storia dell'Umanità. Per i fisici, il tempo è grandezza fisica misurabile che ha subito nel XX secolo la grande rivoluzione della Teoria della Relatività di Einstein compeltata nel 1927. La dilatazione del tempo connessa alla contrazione dello spazio rende lo spaziotempo una sola grandezza. I misteri dell'Universo si ingigantiscono e si immergono in cosmologia e gravità, possibilmente quantistica. Nascono le algebre che trattano il tempo a più dimensioni, al minimo il tempo complesso bidimensionale. Le imprese colossali inziate da Eddington e Einstein forse sono solo all'inizio: la teoria dello spaziotempo evolve giorno per giorno e prima o poi chiarirà sempre meglio la conoscenza dell'Universo. Le fantasie algebriche rivalutano la natura del tempo e la rendono reale mentre, stranamente, la ricerca sulla gravità quantistica sembrerebbe ridurre la funzione e il concetto del tempo. Questo primo Quaderno sullo Spaziotempo è soprattutto dedicato al Tempo.

In modo semplice e accattivante, una delle maggiori scienziate contemporanee racconta cosa sappiamo oggi sull’universo e soprattutto cosa sappiamo sulla specie umana come parte dell'universo. E insieme descrive i metodi, le tecniche e gli strumenti a disposizione degli studiosi, in particolare i potentissimi telescopi che si trovano in Cile, il Paese più adatto all’osservazione astronomica. Un libro affascinante che passa in rassegna l’evoluzione dell’universo dal Big Bang fino a oggi per poi andare oltre, facendoci immaginare cosa ne sarà degli astri e delle costellazioni nei millenni futuri, in una continua evoluzione che presenta la Terra e l’umanità come piccoli tasselli di un affresco di proporzioni inimmaginabili.

Come è fatto l'Universo? Questa domanda, che l'umanità si pone almeno da quando è stata in grado di porsi domande, nasconde molti significati. Questo libro, però, la intende piuttosto alla lettera: "Che forma ha l'Universo"? La nostra galassia, la Via Lattea, ha circa 300 miliardi di stelle. Si fa già fatica a immaginare un numero così, ma Edwin Hubble scoprì anche che la nostra non è che una delle innumerevoli galassie presenti nell'Universo. Di fronte a numeri di questa impensabile enormità la mente vacilla, ma per Richard Gott non è che l'inizio della storia.Le galassie si allontanano tra loro e non risultano distribuite in maniera uniforme; sono raggruppate in ammassi intervallati da immensi spazi vuoti. Fritz Zwicky iniziò a parlare di polpette in un mare di spaghetti (gli americani gli spaghetti li mangiano così) o, fuor di metafora, zone molto dense intervallate da ampi squarci più rarefatti. La Guerra Fredda aveva diviso la comunità dei fisici in due metà che raramente comunicavano tra loro, per cui mentre negli Stati Uniti si pensava al cosmo in questi termini, in Unione Sovietica lo si vedeva invece come una specie di alveare geometrico, con le galassie poste ai margini di ampi spazi vuoti: più una gruviera coi buchi che un piatto di spaghetti con polpette.Ma il modello cosmologico inflazionario, proposto nei primi anni ottanta, che dava conto dell'espansione dell'Universo nei primi 10-35 secondi dopo il Big Bang, non era coerente con nessuna delle due strutture proposte. Fu proprio Richard Gott - l'autore di questo libro - a dimostrarlo. Gott propose un modello alternativo, la "ragnatela cosmica", una specie di gigantesca spugna fatta di ammassi di galassie connesse tra loro da sottili filamenti, e enormi buchi vuoti a loro volta connessi tra loro da tunnel cavi. Anni di eroiche osservazioni cartografiche del cosmo hanno cercato di dare un senso a questi modelli teorici, confrontandoli con il vero cielo stellato sopra di noi, con strumenti sempre più sofisticati. Alla fine aveva ragione Gott: l'Universo è davvero una gigantesca ragnatela e questa struttura ci aiuta anche a capire le sue origini e la sua evoluzione futura.

Viene ripercorsa, in questa pubblicazione, la costruzione, nel 2007, di un importante strumento astronomico del passato, una meridiana a camera oscura, in una chiesa del XVII sec. di Perinaldo (IM), paese natale dell'astronomo Giovanni Domenico Cassini. L'illustrazione del funzionamento dello strumento e di metodi, tecniche e dettagli della sua realizzazione è collocata sullo sfondo storico dell'evoluzione dell'organizzazione sociale, che collega lo gnomone primordiale al "Grande Gnomone", alle "Cattedrali del Sole". Qui scienza e religione, necessità e curiosità dell'uomo, materialità e immaginazione creativa si rincorrono e si incrociano, dando vita, come talvolta accade, a grandi imprese. Il testo, pur limitando l'aspetto specialistico, si rivolge agli appassionati di astronomia, matematica, geografia, storia, scienza, religione e... a tutti gli abituali utilizzatori del tempo, la cui curiosità li invita ad andare oltre il tempo segnato sugli orologi.

Questo libro raccoglie articoli e note sparse scritti dall'autore nella sua lunga attività nel campo degli orologi solari. Per la sua scomparsa nell'aprile del 2019 il volume, al momento già completamente definito in tutte le sue parti, viene pubblicato postumo. Nel campo della storia e teoria della gnomonica egli aveva già pubblicato due volumi: "Le meridiane dell'antico islam" nel 2011, e "Formule e metodi per lo studio degli orologi solari piani" nel 2015. Il libro include un'ampia rassegna di argomenti teorici, ricerche storiche e studi di alcuni orologi solari antichi, oltre alla descrizione di alcuni interventi moderni. Gli articoli, nuovi rispetto ai libri precedenti, sono stati in parte redatti per riviste specialistiche italiane e straniere o in occasione di conferenze e interventi a convegni, in parte comunicati come consulenze o spiegazioni di singoli problemi ad appassionati e amici. Lo stile del libro è scorrevole, completo, dettagliato, preciso nella esposizione matematica e ampiamente illustrato da grafici e fotografie. Tutte le relazioni, le formule, i metodi, i grafici e i disegni sono stati ricavati, rielaborati, verificati e descritti dall'autore.

Questo libro, scritto da un giornalista specializzato in astronautica e da un ingegnere, vuole ripercorrere le tappe di questa straordinaria impresa. Esso tuttavia non è solo un libro di carattere storico e, pur usando un linguaggio accessibile anche ad un pubblico non specializzato, si sofferma su dettagli tecnici delle varie missioni. Vengono quindi descritti i veicoli spaziali, i materiali di cui erano fatti, come funzionavano, quali prestazioni potevano offrire ed altro ancora.

Questo libro ha come fine quello di tener viva la memoria della missione spaziale Apollo 11 che ha procurato profonde emozioni vissute dai protagonisti, dai non protagonisti ma anche dai semplici spettatori, e oggi da coloro che ne sentono parlare per la prima volta. Nel 1969 sapevamo tutto sulla Luna, su Armstrong, Aldrin e Collins, su von Braun, sul Saturn V, sul Mare della Tranquillità, sul Modulo di Comando, sul Modulo di Servizio, sul Modulo Lunare, su Houston, su Cape Kennedy. Oggi se ne parla nuovamente solo perché si celebrano i 50 anni della "conquista della Luna"; molti ragazzi, giovani, studenti sanno poco di quella vicenda e spesso confondono lo spazio con la Luna; oggi qualcuno addirittura ritiene che forse sia stata solo una montatura, una messinscena, e considerato che poi l'uomo è andato sulla Luna solo 6 volte, l'ultima nel 1972, la vicenda non solo è stata dimenticata, ma talvolta viene persino negata! Questo è il rischio che si corre quando la memoria dei fatti non viene riaccesa. Così a distanza di 50 anni questo libro è un piccolo contributo per ravvivare la memoria di quei fatti che all'epoca emozionarono profondamente centinaia di milioni di persone.

Parigi, 1773. "Le Réflexions sur les comètes qui peuvent approcher de la Terre", dell’astronomo francese Jérôme Lalande, scatenano il panico nella capitale francese: gira voce che presto una cometa colpirà la Terra, mandandola in frantumi, o le si avvicinerà sensibilmente, provocando un catastrofico innalzamento di mari e oceani. Ma il contenuto dello scritto viene travisato e Parigi prima e le province poi attendono con angosciato timore l’arrivo dell’astro. La circostanza diventa l’occasione per una serie di dibattiti circa alcune delle questioni più sentite dagli uomini di scienza e di lettere del tempo: dalle teorie sul ritorno periodico delle comete a quelle riguardanti la loro funzione all’interno dell’Universo, dalle riflessioni sulle catastrofi naturali a quelle sul concetto di Manus Dei, dai vivaci confronti sul calcolo probabilistico alle prime considerazioni sulle modalità con cui comunicare il rischio. Le opere sollecitate dal panico parigino e dalle tesi lalandiane, le corrispondenze private, gli articoli delle gazzette, gli interventi di penne prestigiose offrono un vibrante affresco di singolare interesse storico. La vicenda diviene qui l’oggetto di una ricostruzione puntuale ed esaustiva, che permette di mettere a fuoco tematiche cruciali nella storia del pensiero scientifico e della comunicazione della scienza.