Astronomia, spazio e tempo

Un cibo non troppo caldo e non troppo freddo, un letto non troppo morbido e non troppo duro: ecco cosa vuole la giovane protagonista della fiaba "Riccioli d'oro e i tre orsi", qualcosa di «proprio giusto». Sembra bizzarro, eppure l'astrobiologia usa lo stesso criterio nella ricerca di possibili forme di vita nello spazio. Tanto che si chiama «Fascia Riccioli d'oro» la zona abitabile di un sistema stellare, lo spazio in cui si trovano i pianeti che possiedono le caratteristiche necessarie allo sviluppo della vita: presenza di acqua, temperature non eccessivamente calde o fredde, una distanza «proprio giusta» dal loro sole. Louisa Preston accompagna il lettore in un affascinante viaggio alla ricerca di altre forme di vita nell'universo; e lo fa partendo dalla Terra, dai luoghi più inospitali del nostro pianeta, dove le condizioni ambientali si avvicinano a quelle degli altri mondi e dove solo i microorganismi più tenaci riescono a adattarsi e prosperare. Campioni indiscussi degli ambienti estremi sono gli orsetti d'acqua, ossia i tardigradi: simili a microscopici panda a otto zampe, vivono praticamente ovunque, dalla cima delle montagne agli abissi oceanici, e sono sopravvissuti indenni alle cinque estinzioni di massa della storia della Terra. In caso di catastrofi possono entrare in uno stato che li rende praticamente indistruttibili, a prova di temperature estreme, radiazioni, assenza di ossigeno e mancanza di cibo - non per niente sono gli unici organismi che abbiamo inviato con successo nello spazio senza protezioni. Louisa Preston, studiando i tardigradi e utilizzando i dati delle più recenti missioni spaziali, traccia una mappa dei luoghi più promettenti in cui cercare la vita al di fuori della Terra, dai pianeti del Sistema solare a quelli più distanti dell'universo. "Riccioli d'oro e gli orsetti d'acqua" racconta l'esplorazione di nuovi mondi, lune e galassie, il viaggio alla ricerca di altre forme di vita (e forse di nuove civiltà) e la nostra inesauribile volontà di spingerci dove nessun umano è mai giunto prima: all'ultima frontiera della nostra comprensione dello spazio.

Nel nostro immaginario sono sinonimi di mistero e distruzione; la fantascienza li ha spesso rappresentati come passaggio verso irraggiungibili universi paralleli; la ricerca scientifica ci ha mostrato che al centro delle galassie esistono buchi neri con masse fino a dieci miliardi di volte quella del Sole. Ma sappiamo veramente che cosa sono i buchi neri e quali caratteristiche hanno? Come si può dedurne la presenza nello spazio? Come influenzano la vita delle galassie? In questa nuova edizione aggiornata, tutto quello che si sa su questi oggetti cosmici dal cuore di tenebra, che sono uno dei temi più affascinanti dell'astrofisica contemporanea.

Perché ci troviamo su questo pianeta, in questo preciso luogo e in questo preciso tempo? Qual è il nostro ruolo in un sistema così complesso, che non riusciamo ancora a comprendere pienamente? E, soprattutto, è possibile servirsi della scienza per raccontare la storia dell'universo, della Terra e degli organismi viventi e trovare risposta a quelle domande che da sempre ci tormentano? La soluzione avanzata da David Christian, docente di storia cresciuto tra Nigeria, Galles e Canada, è la Big History, la «storia del tutto», una narrazione delle origini in chiave moderna, laica e unificante. Un progetto storiografico articolato, di respiro globale, tanto innovativo quanto saldamente ancorato alla scienza, che tiene insieme vaste aree della conoscenza, società e culture diverse. Un approccio in grado di riassumere con una manciata di leggi interpretative gli ultimi 13,82 miliardi di anni di vita dell'universo: dal big bang al sistema solare, dagli oceani ai minerali, dai dinosauri ai primati, dall'arte rupestre alle guerre mondiali, dal nomadismo a internet. Al cuore di questa moderna narrazione delle origini c'è l'idea di una complessità crescente: la successione di condizioni fortunate e vantaggiose ha infatti permesso l'evoluzione di qualcosa di piccolo e semplice come un atomo in forme sempre più complesse, in un processo che continua a svolgersi sotto i nostri occhi. Oggi pensiamo di poter controllare il cambiamento, ma le attività umane hanno modificato la distribuzione e il numero degli organismi viventi, alterato la chimica degli oceani e dell'atmosfera, riorganizzato i paesaggi naturali e squilibrato gli antichi cicli chimici che presiedono alla circolazione di azoto, carbonio, ossigeno e fosforo. E le conseguenze potrebbero costituire una minaccia per tutti i risultati conquistati. Per questo bisogna impegnarsi affinché la complessità crescente conduca a una gestione consapevole dell'intera biosfera, magari imparando proprio dai nostri antenati. "Dall'origine" porta alla luce questo retaggio condiviso da tutti gli esseri umani, e ci prepara alle immense sfide e opportunità che abbiamo di fronte in questo momento cruciale della storia del nostro pianeta.

In tanti manuali di storia della scienza (anche nei migliori e perfino in quelli che consideriamo "classici"), quando si parla di astronomia si arriva, di solito, al copernicanesimo, alle tre leggi di Keplero, all'innovazione telescopica operata da Galileo e si termina con la cosmologia gravitazionale newtoniana (1686). Quasi mai, insomma, ci si chiede che cosa accadde, intorno a Newton, nella scienza dei cieli europea tardoseicentesca. Ad esempio: quali figure vissero e operarono nell'ambito newtoniano, non solo in Inghilterra? Quali legami la ricerca astronomica ebbe con la cultura dei Lumi durante tutto il XVIII secolo? E come si comportò l'astronomia italiana tra Seicento e Settecento, dal momento che, stante un "diktat" istituzionale mai venuto meno, poteva credere in maniera soltanto implicita nell'universo eliocentrico? Attraverso un'indagine rigorosa ed esauriente, Davide Arecco prova a rispondere a tali domande, incrociando personaggi e luoghi, libri e tecniche, astronomia, matematica e nuova fisica. Il tutto collocato all'interno di precisi contesti - politici, sociali, culturali - di natura accademica, nel cuore della cosiddetta Repubblica delle Lettere.

L'universo è l'insieme di tutte le cose che esistono: stelle, pianeti, galassie, ammassi di galassie. Non ha quindi senso chiedersi che cosa c'è al fuori di esso: non esiste nient'altro, nemmeno lo spazio. Nell'universo ci sono miliardi di galassie, raggruppate in milioni di ammassi; le dimensioni di una galassia sono così piccole rispetto alla vastità del cosmo, che si possono considerare quasi puntiformi. Se la nostra galassia fosse grande quanto una nocciola, la galassia di Andromeda sembrerebbe un'altra nocciola posta a 20 centimetri di distanza e il Gruppo Locale avrebbe le dimensioni di una grossa anguria. A 5 metri e mezzo da questa anguria si troverebbe l'ammasso della Vergine, mentre più lontano, a 30 metri circa, l'ammasso di Coma. Il quasar più lontano che conosciamo.

La vertigine che proviamo contemplando un cielo stellato è lo specchio del nostro smarrimento di fronte alle domande "ultime" che da secoli stimolano la fantasia e creatività dell'uomo. Come è fatto l'universo? Ha avuto un inizio? Qual è l'origine della vita? Che ruolo ha l'uomo nel divenire del cosmo? Agli inizi del 1900, alcune scoperte fondamentali ci hanno fornito gli strumenti per affrontare con metodo scientifico molte di queste domande. In questo incontro vengono percorse le tappe principali di un cammino che ha portato ad un modello del cosmo comprovato da numerosi esperimenti e che apre la scena a nuove e formidabili domande. La discussione degli aspetti scientifici si alterna a letture che gettano luce anche sull'esistenza umana degli scienziati che questo cammino hanno tracciato, muovendosi con intuizione, coraggio e passione in terreni spesso inesplorati.

La storia spirituale dell’umanità ha radici che affondano nella più remota antichità a partire dal Paleolitico fino alle rappresentazioni religiose e metafisiche dell’Europa e dell’Asia come delle Americhe, che si manifestano con simboli differenti ma analoghi. L’astronomia o meglio la “astrosophia” ci fanno comprendere il significato degli “orologi cosmici”, celati in piccoli oggetti d’osso o negli enormi megaliti di Stonehenge e di altri siti analoghi presenti in tutta Europa come in Italia. La lettura dei movimenti delle stelle consente il computo della transizione delle ère ma anche la comprensione di ciò che gli antichi chiamavano “la musica delle stelle”.

"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.