Leggere il Cielo

Introduzione alla cosmologia

Alberto Cappi

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Nell'Unità Originaria dell'Ente Primo risiede la Causa Secondaria
di Tutte le Cose, e il Germe del loro Inevitabile Annichilamento.
Edgar Allan Poe, Eureka (1848)

Introduzione

La cosmologia, intesa come scienza che si propone di descrivere l'evoluzione dell'universo nella sua globalità, anche al di là di ciò che noi possiamo osservare, è nata nel XX secolo. Ciò è stato reso possibile dal progresso tecnologico che ha portato alla costruzione di grandi telescopi e di strumentazione sempre più sensibile, e dalle nuove, rivoluzionarie teorie che hanno dato origine alla fisica moderna, la meccanica quantistica e la teoria della relatività. Inoltre la cosmologia contemporanea ha visto una feconda interazione fra fisica delle particelle elementari e astronomia. Infatti, nelle prime fasi di vita dell'universo si sono verificati processi fisici ad energie talmente elevate da risultare inaccessibili a qualunque acceleratore di particelle, ma che hanno lasciato delle tracce osservabili sulle proprietà dell'universo attuale.

La cosmologia scientifica parte da una ipotesi fondamentale: si assume che le leggi della fisica siano valide ovunque, nello spazio e nel tempo. Naturalmente le teorie fisiche hanno limiti di validità, che per essere superati richiedono la costruzione di una teoria più generale; entro quei limiti, comunque, esse devono valere ovunque. L'idea che esistano leggi universali è alla base della scienza moderna e dei suoi successi (basti pensare all'idea di Newton che la mela che cade e la Luna che orbita intorno alla Terra sono fenomeni descritti da una stessa legge). Osserviamo ad esempio galassie lontane miliardi di anni-luce, e le vediamo dunque come erano miliardi di anni fa; eppure esse risultano obbedire alle stesse leggi fisiche che abbiamo scoperto e che valgono sulla Terra.

In questa breve presentazione sono riassunti i risultati della cosmologia classica e sono brevemente descritti gli sviluppi recenti e le prospettive future.



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