Astronomia, spazio e tempo

Un fisico teorico tra i più importanti del CERN di Ginevra torna in treno da un convegno, gli occhi fissi su un denso articolo di cosmologia quantistica. All’improvviso, la voce di una bambina interrompe le sue riflessioni. «Cosa stai leggendo?» «È la storia dell’universo.» «Se racconta tutta la storia dell’universo, parla anche di me?» Da questa domanda, e dall’urgenza di spiegare – unendo la precisione dello scienziato al registro mai banale né ermetico del divulgatore – la storia del cosmo e delle teorie che lo descrivono prende l’avvio il libro che stringete tra le mani. Un viaggio attraverso l’evoluzione dell’universo, che si spinge ai limiti attuali delle possibilità di conoscenza umana, snodandosi tra relatività generale e costante cosmologica, meccanica quantistica e geometrie non euclidee, spazi a curvatura positiva e negativa, principio di indeterminazione di Heisenberg e multiverso… Gian Francesco Giudice riesce a unire scienza, storia della scienza e storia del pensiero, ripercorrendo il dibattito che ha animato una comunità di fisici e di astronomi di fronte all’ipotesi e poi alla conferma del Big Bang: non l’«Inizio di Tutto», l’ipotizzato evento all’origine dello spaziotempo cui spesso si collega questa espressione, ma il fenomeno fisico ormai assodato che segna l’avvento del cosmo descrivibile dalle leggi fisiche conosciute. «L’istante iniziale di una zuppa calda che contiene tutti gli ingredienti dell’odierno universo.» Dalle diatribe più accese alle prime conferme empiriche del Big Bang, questo libro ripercorre le scoperte di grandi pensatori e scienziati fino a condurci alle frontiere dell’attuale ricerca scientifica. Una parabola affascinante e stimolante, che affronta concetti complessi con la fluidità del racconto e ci permette di comprendere meglio l’universo attorno a noi.

Una guida all'esplorazione del cielo e alle scoperte dei nuovi potentissimi telescopi, che hanno rivelato un universo molto differente da quello cui eravamo abituati. L'astronomia per millenni si è avvalsa per l'osservazione del cielo dell'occhio umano. Ma gli astri non si limitano a emettere luce visibile: producono e irraggiano anche altri tipi di luce, dalle onde radio ai raggi gamma. L'autore mostra qui un cosmo molto più energetico, violento, variabile, imprevedibile, con le stelle di neutroni, che racchiudono in una sfera di 10 km di raggio una massa superiore a quella del Sole oppure, attraverso i raggi infrarossi, la nascita di una stella e la formazione di un pianeta. Una guida all'esplorazione del cielo e alle scoperte grazie ai nuovi potentissimi telescopi, che hanno rivelato le regioni più lontane, all'inizio del tempo, dove vivono le pulsar e i buchi neri o regioni dove nascono centinaia di nuove stelle.

Giordano Bruno, Galileo, Huygens: è dalle loro storie che comincia il viaggio cosmico di Frank Westerman. Ogni volta che uno scienziato ha puntato il suo telescopio verso il cielo, l'universo si è allargato e gli esseri umani si sono scoperti più piccoli. Se non siamo al centro dell'universo, chi siamo? Una domanda che porta l'autore ai quattro angoli del globo, sulle tracce di chi il cosmo lo ha studiato o visitato di persona: in India, patria di un programma spaziale avveniristico, in Kazakistan, da cui partirono gli Sputnik, per poi tornare nei Paesi Bassi, dove per la prima volta è stato fotografato un buco nero. Con il conforto della scienza, l'umanità che oggi si affaccia sullo spazio parla di cooperazione e pace: così la stazione spaziale internazionale ha ospitato astronauti da tutto il mondo, e con le sonde Voyager è stato mandato nel cosmo un disco con la musica di Mozart, nella speranza che un alieno sia in grado di ascoltare, un giorno, di cosa siamo capaci. Eppure, quando l'uomo mosse i primi passi fuori dall'orbita terrestre, in piena Guerra fredda, il nostro piccolo pianeta era sull'orlo dell'armageddon nucleare, e nei Paesi Bassi uno dei radiotelescopi più potenti del mondo sorge sulle macerie di un campo di prigionia nazista. Dobbiamo aspettarci che presto ogni nazione rivendichi per sé un pezzetto di cielo? Con un fiuto infallibile che dalle storie più piccole lo porta a interrogarsi sui grandi temi del presente, Frank Westerman esplora i sogni e le contraddizioni della cosmonautica, cercando di capire se è vero che tra le stelle vorremmo trovare un mondo migliore, ma soprattutto se saremo in grado di costruirlo.

Se l’Universo è nato col big bang, quale spiegazione dare al big bang stesso? Qui vengono esposte in modo accessibile ed esauriente le audaci tesi di alcuni cosmologi illustri (Hawking, Hartle, Vilenkin e altri) che aggirano il concetto di big bang e le difficoltà concettuali che esso comporta, pur ammettendo un’età finita per il nostro Universo. Si tratta delle teorie alla base di quella particolare branca della ricerca teorica detta cosmologia quantistica.

Chi, guardando un cielo stellato di notte, non si è mai chiesto almeno una volta se un giorno saremo in grado di andare tra quegli astri così remoti? L’ambizioso film Interstellar di Christopher Nolan ci conduce proprio in un viaggio del genere, e ben oltre la Via Lattea, la nostra galassia ancora visibile a occhio nudo. Ma la sua non è un’opera di pura fantasia. O meglio, lo è solo in parte. Grazie infatti alla consulenza dell’astrofisico e premio Nobel Kip Thorne, gli eventi sbalorditivi a cui assistiamo nel film sono una rappresentazione scientificamente corretta di quello che gli esseri umani potrebbero affrontare in un’esplorazione dello spaziotempo. Dai dischi di accrescimento alle singolarità, dalla gravità quantistica alle anomalie gravitazionali, passando per la quinta dimensione e il tesseratto di Nolan, Thorne spiega in modo divulgativo e coinvolgente le grandi questioni del tempo e dello spazio in chiave interstellare, stimolando come non mai il nostro senso della meraviglia e dell’avventura.

Coniugando le fonti documentarie con l'analisi del sopravvissuto, la monografia di Arnaldi e Addomine analizza, nello specifico, il tema dell'introduzione degli orologi meccanici a Ravenna, indagando non solo l'impatto che ebbe l'introduzione di una tale novità nella realtà dell'epoca, ma anche gli aspetti tecnici ed economici legati a tali imprese. In questo contesto di grande innovazione si pose, anche se con un discreto ritardo, anche Ravenna. L'orologio pubblico di Ravenna era, nel Cinquecento, un unicum in Italia: non era semplicemente "astronomico" ma addirittura "astrolabico", in altre parole era un astrolabio meccanico. La prima sfida affrontata dagli Autori è stata rivolta alla ricostruzione dell'aspetto dell'orologio pubblico realizzato nei primi anni del Cinquecento sulla facciata delle chiese dei Ss. Marco e Sebastiano, stabilito che quello rappresentato in un noto disegno di Camillo Morigia non era quanto progettato in origine. Grazie alla corretta lettura delle fonti, Arnaldi fornisce un disegno ricostruttivo che ci fa comprendere quale grande perdita sia stata la dispersione di quell'opera. Disegni ricostruttivi vengono proposti anche per i tre più semplici orologi abbaziali.

Il “cielo stellato sopra di noi” è stato da sempre fonte di curiosità, motivo di stupore e oggetto di osservazioni appassionate, anche in virtù delle suggestioni trascendenti che suscita la sua apparente eternità. Un cammino di conoscenza e di coscienza cominciato migliaia di anni fa e che negli ultimi quattro secoli ha conosciuto una crescente accelerazione grazie ai progressi della tecnologia e alla proliferazione di quei giganti sulle cui spalle siamo potuti salire per guardare sempre più lontano: pensatori e scienziati che per semplicità chiameremo geni. Con un linguaggio semplice e adeguato a lettori che non abbiano specifiche competenze scientifiche ma amino tenersi informati, il libro offre alcuni flash sull'avvincente percorso per aspera ad astra, soffermandosi su alcune delle tante pietre miliarie degli ormai innumerevoli geni che hanno concorso a posarle.

Uno dei più profondi misteri del nostro universo è costituito dal problema della sua origine: il Big Bang ci spiega la sua nascita, ma cosa ci predice della sua fine? Roger Penrose, premio Nobel per la Fisica nel 2020, si interroga su questa domanda da tutta una vita, da quando era allievo a Oxford e compagno di studi di Stephen Hawking. Sfruttando e rileggendo in modo originale le più grandi scoperte degli ultimi decenni – dalla materia all’energia oscura, fino ad arrivare alla radiazione cosmica di fondo ai buchi neri – Penrose azzarda una nuova teoria unitaria detta CCC, “cosmologia ciclica conforme”, nella quale ci spiega la storia dell’universo come una (infinita) successione di eoni, dove la fase finale dell’uno coincide con l’inizio di quello seguente. Risolvendo così una serie di incongruenze date dalla teoria della continua espansione, Roger Penrose descrive in uno stile illuminante e comprensibile, ma ricco di apparati e possibilità di approfondimento per i lettori più esperti, una teoria che è una sorta di eterno ritorno dell’uguale cosmologico, compiendo ulteriori passi avanti nella scoperta del nostro universo e aprendo a prospettive di studio completamente nuove.

Il libro ripercorre la storia delle missioni marziane, spiegando perché Marte, pur essendo un pianeta relativamente vicino e simile alla Terra, rappresenti un obiettivo così ostico, al punto da far fallire la metà delle missioni che lo hanno affrontato. Tutto è raccontato dal punto di vista dell'autore, che ha vissuto in prima persona le missioni europee verso Marte. Non mancano dunque gli aneddoti privati, attraverso i quali il lettore rivive le emozioni, i successi e i fallimenti sperimentati da Ferri e dai suoi collaboratori nelle sale controllo sulla Terra. Il libro si chiude con uno sguardo al futuro, alle missioni verso Marte già pianificate per i prossimi anni, e al sogno di inviare un giorno, magari entro pochi decenni, i primi esseri umani sulla superficie del Pianeta rosso.

The book by V. Helber proves the Poincaré hypothesis without formulas and equations, advancing in its simplicity from the primary source of knowledge - the Euclidean point - to the unitary form of the existence of our universe. The author vividly reveals the unique topological property of the coherent, self-contained space of matter, which enables us not only to comprehend but also to glimpse the law of the microcosm that keeps our world from decay. The world is compact and yet infinite and eternal! The proof of the Poincaré hypothesis creates a method that will allow scientists to solve the remaining problems of the millennium.

Questa versione italiana del ben noto Fundamental Astronomy di Karttunen et al. non si può definire una semplice traduzione in quanto, pur essendosi mantenuta il più fedele possibile al testo originale, presenta notevoli differenze che la rendono maggiormente adeguata ai corsi italiani. La veste grafica è accattivante e appropriata a un testo che si prefigge di introdurre le affascinanti tematiche del cosmo. Inoltre, l’aspetto didattico è stato oggetto di un’attenzione particolare affinché una scienza vasta e complessa come l’Astronomia potesse diventare facilmente accessibile per gli studenti all’inizio del loro percorso di studi in questo campo. Grazie allo stile e alla chiarezza espositiva, il libro risulta ora molto adatto anche a chi fosse interessato a comprendere i fondamenti su cui si basano l’Astronomia e l’Astrofisica. Spetterà, naturalmente, ai lettori stabilire se e quanto siamo riusciti nel nostro intento.