Come finirà l’universo ?

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Come finirà l’universo ?

Come finirà l’universo?
“Non con un botto ma con un gemito“, scrisse il poeta americano TS Eliot riguardo alla fine del mondo. Ad una risposta più elaborata, i fisici hanno dedicato innumerevoli ore e hanno sistemato in modo ordinato le ipotesi più plausibili in poche categorie.
“Nei libri di testo e nella classe di cosmologia, apprendiamo che ci sono fondamentalmente tre futuri possibili per l’universo“, spiega Robert Caldwell, cosmologo presso la Dartmouth University di Hanover, nel New Hampshire.
In uno degli scenari prevedibili, il cosmo potrebbe continuare ad espandersi per sempre, con tutta la materia che alla fine si trasformerà in energia in quella che è nota come “morte per calore“. In alternativa, la gravità potrebbe far contrarre l’universo, creando una specie di Big Bang inverso, chiamato Big Crunch. Oppure, c’è la possibilità che l’energia oscura causerà l’accelerazione dell’espansione dell’universo sempre più velocemente, evolvendosi in un processo fuori controllo noto come Big Rip.
Prima di parlare della fine dell’universo, diamo un’occhiata alla sua nascita. Ciò che attualmente pensiamo di sapere è che il tempo e lo spazio sono iniziati con il cosiddetto Big Bang, un evento che si verificò quando un punto subatomico, ultra-caldo e super-denso esplose verso l’esterno. Quando il calore diminuì abbastanza, le particelle cominciarono ad aggregarsi, formando strutture più grandi come le galassie, le stelle ed i pianeti. Oggi sono trascorsi circa 13 miliardi e ottocento milioni di anni dall’inizio dell’universo, ma, visti i diversi scenari per la sua scomparsa, non è chiaro quanto ancora durerà.

Come finirà l’universo ?

Nel primo scenario, l’universo scompare a causa della morte per calore, cioè tutte le stelle nel cosmo bruceranno tutto il loro combustibile, lasciando solo nane bianche e stelle di neutroni. Le stelle più grandi collasserebbero in buchi neri. Su questi oggetti bisogna dire che non sono poi così famelici come spesso vengono ritratti, dato loro un tempo sufficiente, però, la loro attrazione gravitazionale attirerà la maggior parte della materia dell’universo nelle loro mastodontiche fauci.
“Poi potrebbe accadere qualcosa di spettacolare“, spiega Caldwell.
Si pensa che i buchi neri emettano una particolare emissione chiamata radiazione di Hawking, dal nome del compianto fisico Stephen Hawking, che per primo ha postulato la teoria. Questa radiazione in realtà sottrae ad ogni buco nero un piccolo pezzo di massa, facendolo evaporare lentamente. Dopo 10 -100 anni (il numero 1 seguito da 100 zeri), tutti i buchi neri si dissiperanno, lasciando dietro di sé solo energia inerte, secondo Kevin Pimbblet, un astrofisico dell’Università di Hull nel Regno Unito.
Se avvenisse il Big Crunch, al contrario, l’attrazione gravitazionale delle stelle e delle galassie ad un certo momento prevarrebbe sulla spinta all’espansione e comincerebbe a far contrarre l’intero universo. Il processo funzionerebbe come un Big Bang al contrario, con i gruppi di galassie che si avvicinerebbero tra loro, finendo per unirsi, fino a che tutte le stelle ed i pianeti si siano fusi insieme, generando una massa immensa che collasserebbe su sé stessa finché tutto tornerebbe in un punto di dimensioni infinitamente piccole, come era all’inizio.
Un tale risultato fornirebbe una certa simmetria temporale al cosmo. “Sarebbe una cosa ordinata e pulita“, ha detto Caldwell.
L’ultima possibilità prevista al momento per la fine dell’universo è nota come Big Rip. In questo scenario, l’energia oscura, la misteriosa sostanza che agisce in opposizione alla gravità, finirebbe per separare tutta la materia, atomo per atomo. L’espansione del cosmo continuerebbe ad accelerare fino a quando le galassie più lontane si allontanerebbero da noi così rapidamente che la loro luce non potrebbe più essere vista. Mentre l’espansione dell’universo continuerebbero ad accelerare, oggetti sempre più vicini tra loro comincerebbero a scomparire dietro quello che Caldwell descrive come un “muro di tenebre“.
“Tutte le galassie, i sistemi stellari, i pianeti stessi si separerebbero tra loro, e tutta la loro materia inizierebbe a separarsi, finché non resterebbero che atomi ed infine si sfalderebbe l’universo stesso, evaporando, letteralmente.
Insomma, come finirà l’universo tra queste diverse opzioni?
Poiché le proprietà dell’energia oscura non sono ancora ben comprese, i ricercatori non sanno quale di questi scenari prevarrà. Caldwell ritiene che gli osservatori in fase di sviluppo come il Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) della NASA, o il Large Synoptic Survey Telescope (LSST) prossimamente impiegato, aiuteranno a chiarire il comportamento dell’energia oscura, fornendo forse una migliore comprensione su verso quale fine l’universo sta andando.
Vi sono anche altre teorie esotiche su come il cosmo potrebbe finire. Sotto le leggi della fisica note, è possibile che il bosone di Higgs, una particella che è responsabile di dare a tutte le altre particelle conosciute la loro massa, possa un giorno distruggere tutto. Quando fu scoperto nel 2012, si scoprì che il bosone di Higgs ha una massa circa 126 volte quella di un protone. È però teoricamente possibile che quella massa cambi. Questo perché l’universo potrebbe non essere nella sua configurazione di energia più bassa possibile in questo momento.
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L’intero cosmo potrebbe trovarsi in un falso vuoto instabile, al contrario di un vero vuoto. Se i bosoni di Higgs dovessero in qualche modo decadere in una massa inferiore, allora l’universo cadrà in uno stato di vuoto vero e basso di energia.
Se l’Higgs cambiasse improvvisamente e diminuisse di molto la sua massa e proprietà diverse, allora a tutto il resto dell’universo accadrebbe la stessa cosa. Gli elettroni potrebbero non essere più in grado di orbitare attorno ai protoni, rendendo impossibile l’esistenza degli atomi. Allo stesso modo i fotoni potrebbero sviluppare una massa, il che comporterebbe che la luce ricadrebbe sulle stelle.
“Potremmo classificarla come una sorta di catastrofe ambientale della fisica delle particelle“, conclude Caldwell. “Non sta causando direttamente la fine dell’universo, ma potrebbe renderlo un posto schifoso in cui vivere.”
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