NELL'UNIVERSO NON SI FANNO I POP-CORN

 La risposta al quesito di un nostro lettore...

di Andrea Sicco

Premessa:

Un giovane lettore di ALASSIO iTEK ci chiede di "spiegargli e fargli comprendere quale sia la causa del fenomeno grafico che si visualizza sullo schermo del televisore quando sintonizzato su un canale inutilizzato..."

Ritenendo interessante il quesito proposto, oltre a rispondere al singolo lettore, pubblico la risposta sulla pagina web e colgo l'occasione per ringraziare e salutare tutti, augurando: "BUON NATALE E FELICE 2015".

Nel 1965, tramite il metodo di osservazione diretta a sostegno della teoria del "big bang", si scoprì l'esistenza di un debole fondo di radiazione a microonde che pervadeva tutto lo spazio. La radiazione cosmica di fondo a microonde è analoga a quella presente nel proprio forno a microonde ma meno intensa e la si può osservare sintonizzando la tv su un canale non utilizzato. Una piccola percentuale di quello strano e curioso "effetto neve" che si manifesta sullo schermo è prodotto dalla radiazione residua dell'universo primordiale, minuscolo, estremamente caldo e denso che sarebbe esistito poco dopo l'attimo del *big bang. Tale radiazione fu scoperta casualmente dagli scienziati dei Laboratori Bell, durante il tentativo di eliminare quel disturbo dalla loro antenna per microonde. Inizialmente si pensò che lo strano fenomeno fosse una conseguenza delle deiezioni da parte dei volatili che si appollaiavano continuamente e ripetutamente sull'antenna, successivamente si comprese che l'origine del problema era, in realtà, da imputare ad una radiazione cosmica residua.

Dopo il big bang, l'universo, espandendosi, si raffreddò finchè la radiazione si ridusse al debole residuo che si può oggi osservare. Facendo un paragone pratico, per pura curiosità, queste microonde potrebbero riscaldare il cibo fino a circa -270 gradi Celsius (3 gradi sopra lo zero assoluto), non risultando quindi utili per fare i pop-corn. Secondo la teoria, durante il primo minuto, e poco più, l'universo sarebbe stato più caldo del centro di una stella e l'intero cosmo avrebbe funzionato come una sorta di reattore a fusione nucleare. Le reazioni sarebbero cessate quando l'universo si sarebbe sufficientemente dilatato e raffreddato. Questo processo avrebbe dovuto produrre un universo composto prevalentemente di idrogeno, il 23 per cento circa di elio e tracce di litio, tutti gli elementi più pesanti, all'interno delle stelle, furono sintetizzati più tardi. Si evidenzia che il calcolo è piuttosto coerente con le quantità di idrogeno, elio e litio che si osservano attualmente. Le misurazioni sull'abbondanza dell'elio e della radiazione residua fornirono una prova abbastanza convincente dell'universo primordiale come risultato finale del big bang. La teoria della relatività generale predice che vi sia un istante nel tempo in corrispondenza del quale, temperatura, densità e curvatura dell'universo sono tutte infinite. Situazione, questa, definibile dai matematici come una *singolarità. Per i fisici, invece, tutto questo significa che la teoria di Albert Einstein a quel punto cessa di valere e non è utile per predire come l'universo ha avuto inizio ma soltanto come lo stesso si è successivamente evoluto. Pertanto, ci si può servire delle equazioni della relatività generale e delle osservazioni dei cieli per farsi un'idea dell'universo nelle sue primissime fasi di vita ma non sarebbe corretto estendere la descrizione di big bang fino all'inizio.

* Big bang: teoria dell'inizio caldissimo e denso dell'universo secondo la quale, circa 13,7 miliardi di anni fa, la parte dell'universo che possiamo osservare attualmente ebbe un diametro di qualche millimetro soltanto. Oggi, l'universo è enormemente più grande e più freddo ma si possono osservare le tracce di quel periodo primordiale nella radiazione cosmica di fondo a microonde che permea tutto lo spazio.

* Singolarità: un punto dello spaziotempo in cui una grandezza fisica diventa infinita.