Ma l'universo dove finisce?

I primi risultati del satellite Wmap sembrano mettere
in discussione il modello standard di un cosmo senza confini.
E tra gli astrofisici infuria la polemica
Tre ipotesi ormai si scontrano: che sia finito ma più piccolo, che sia finito ma più grande o che sia infinito
Per i cosmologi dissidenti sostenere che sia limitato non significa che abbia un bordo o un ciglio

Di Luigi Dell'Aglio

Ne discutevano animatamente i filosofi greci. Platone e i suoi seguaci erano per l'universo finito e perciò chiuso. Democrito ed Epicuro sostenevano invece che la Terra e gli altri corpi celesti ruotano in un vuoto infinito. Allora la cosmologia si confondeva con la filosofia. Oggi una raffinata tecnologia permette di osservare scientificamente aree sempre più remote dell'universo; e c'è stata la relatività einsteiniana. Eppure la disputa continua e ancora non si può dire chi possa vincerla. Per giunta, proprio le equazioni della relatività generale di Einstein sembrano avvalorare tanto la tesi dell'universo infinito che quella dell'universo finito. Ma c'è un fatto nuovo. Una schiera di astrofisici "indisciplinati" si ribella al modello standard dell'universo infinito. In Francia, soprattutto, Jean-Pierre Luminet, docente universitario a Parigi e astrofisico del Centre National de la Recherche Scientifique, contesta il modello tradizionale. Secondo questo modello, subito dopo il Big Bang l'universo primordiale conosce una fase di rapida e trascinante espansione. La conseguenza è che il cosmo viene concepito come un'entità infinita. La "nouvelle vague" dell'astrofisica si basa sugli studi compiuti sulla radiazione fossile, cioè sulla radiazione che nell'universo è perfettamente uniforme e di uguale intensità in tutte le direzioni. E' questa radiazione ad aver pesato notevolmente a favore della teoria del Big Bang come spiegazione dell'origine dell'universo. La radiazione fossile - scoperta casualmente nel 1965 da Arno Penzias e Robert Wilson, che per questo ottengono il Nobel nel 1978) - è stata studiata sempre più in dettaglio negli ultimi anni. Prima con il satellite Cobe (Cosmic background explorer), poi con il progetto Boomerang diretto da Paolo De Bernardis, astrofisico della "Sapienza" di Roma e da Andrew Lange del Caltech. Cobe dimostra quanto i cosmologi già si aspettavano, e cioè che la radiazione cosmica presenta una disomogeneità che doveva sussistere anche nell'universo primordiale. Boomerang, studiando queste disomogeneità, deduce qual è la geometria, cioè la forma dell'universo e lo definisce piatto (flat, come dicono gli astrofisici anglosassoni, che non vuol dire "sottile come una sogliola"). E l'universo piatto è parente stretto dell'universo infinito. Ma De Bernardis ha compiuto la sua ricerca con palloni lanciati in Antartide; il progetto successivo, quello con il satellite Wmap (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), esplora tutto il cielo da grandi altezze e conferma che è necessario studiare la radiazione di fondo. Dai dati forniti da Wmap alla fine di febbraio di quest'anno, alcuni cosmologi hanno tratto la convinzione che l'universo sia di dimensioni finite. Fra l'altro, dallo studio della radiazione di fondo risulterebbero vibrazioni acustiche che hanno attraversato l'universo primordiale. E un particolare ha destato curiosità: fra queste vibrazioni mancano le note gravi. Perché? Perché l'universo non è tanto grande da poterle "suonare", è una delle interpretazioni fornite. E poi ci si rifà agli stessi "padri" della teoria del Big Bang: il russo Alexandre Friedmann e il belga George Lemaitre si pronunciarono per l'ipotesi dell'universo finito. Ma come, proprio loro? E qui intervengono di nuovo Jean-Pierre Luminet e quanti la pensano come lui. Immaginare un universo finito non vuol dire che abbia un ciglio o un bordo (in questo caso bisognerebbe chiedersi che cosa c'è oltre). E subito i sostenitori dell'universo finito raccontano la storia dell'esploratore che parte dal Polo Nord. Camminando sempre verso sud lungo una traiettoria rettilinea, dopo 20 mila chilometri si trova al Polo Sud; ma poi, continuando sempre in linea retta, finisce per tornare al punto di partenza. Se si aggiunge una terza dimensione, anche una navicella intergalattica partita dalla Terra vi ritornerebbe senz'altro, se viaggiasse sempre nella stessa direzione. Ecco, in sostanza, un universo finito in cui spazio e tempo sono c urvi. Più o meno la concezione platonica che intendeva l'universo come una serie di sfere concentriche, l'ultima delle quali è abitata dalle stelle. Per dare un quadro completo delle teorie in lizza, bisogna aggiungere quei cosmologi i quali non solo si chiedono quale forma abbia l'universo ma se ne abbia una soltanto e "perché l'abbia scelta". La cosmologia oltre che una filosofia può diventare un'arte.