Se… se… se… e allora?

Mi è capitato di rileggere un articolo molto interessante su Newton (RCS numero 13). Il titolo è: Come sarebbero la Terra e l’Universo SE …” di Monica Marelli. L’idea di questo articolo nasce qualche anno fa dopo che uno scienziato aveva fatto notare che sarebbe bastata una variazione infinitesima nelle condizioni fisiche in cui si è sviluppato l’Universo affinché questo, le galassie, le stelle e i pianeti fossero stati molto diversi o non fossero nati affatto. E così nell’articolo vengono presentati 5 scenari assolutamente plausibili dell’evoluzione dell’Universo se solo qualche parametro iniziale fosse stato un po’ differente: ne sarebbe nato un cosmo fatto solo di idrogeno, per esempio, o solo di buchi neri.
Il tema più interessante della riflessione potrebbe essere “chi” o “che cosa” ha determinato le condizioni iniziali. Condizioni iniziali così perfette.
Primo scenario: SE la materia primordiale non si fosse distribuita in modo quasi uniforme …
Le “increspature” della radiazione cosmica di fondo rispecchiano le variazioni di densità della materia allo stato iniziale. Quando il cosmo aveva circa 10 mila anni la forza di gravità cominciò ad ammassare i piccoli grumi di materia. Se la densità dei grumi iniziali di questa materia fosse stata superiore, la gravità avrebbe preso il sopravvento sulla forza espansiva. Di conseguenza la materia, invece di espandersi, sarebbe collassata su se stessa. L’Universo invece di avere stelle e galassie si sarebbe riempito di BUCHI NERI. E in un Universo di buchi neri non ci sarebbe stato posto per la vita. In un Universo pieno di buchi neri avrebbe ospitato continui scontri e fusioni tra questi corpi e la grande energia sprigionata nel corso di tali processi avrebbe riempito lo spazio di onde gravitazionali.
Secondo scenario: SE la forza che tiene unito il nucleo dell’atomo fosse stata meno forte …
All’età di tre minuti e 2 secondi il cosmo neonato ha una temperatura di quasi 1 miliardo di gradi centigradi e si presenta come un miscuglio caotico di fotoni, neutrini, neutroni e protoni. Dopo 44 secondi la temperatura è diminuita di un decimo: è sufficiente questo raffreddamento per favorire la formazione dei nuclei di deuterio, idrogeno ed elio. Se non ci fosse stato questo abbassamento di temperatura, non ci sarebbero stati gli ATOMI: prima di allora infatti l’ambiente era ancora troppo caldo e le particelle si urtavano continuamente fra loro senza potersi avvicinare abbastanza per unirsi grazie alla FORZA FORTE. Questa infatti è una vera e propria colla per protoni e neutroni, ma funziona soltanto a breve distanza (1 centimetro diviso 10.000 miliardi di volte). Nonostante l’abbassamento di temperatura sarebbe bastata una forza forte meno intensa del 10 per cento e i primi nuclei non avrebbero potuto restare uniti.
Si sarebbe così formato un universo dominato dall’idrogeno; forse nubi di gas si sarebbero condensate fino a formare dei corpi simili alle attuali nane brune, oggetti celesti troppo freddi per innescare la fusione nucleare e troppo grandi per essere considerati pianeti. Anche in questo caso noi non saremmo qui.
Terzo scenario: SE non fosse stata possibile la formazione di carbonio all’interno delle stelle ….
Il carbonio si forma all’interno delle stelle dove avviene la fusione di 3 nuclei di elio per formare appunto un nucleo di carbonio. E senza carbonio la vita come la conosciamo non avrebbe potuto svilupparsi. La sintesi del carbonio all’interno di una stella è una fase necessaria perché vengano prodotti gli elementi più pesanti. Ne deriva quindi che se non ci fosse il carbonio, nell’Universo mancherebbero anche tutti gli elementi necessari alla formazione dei pianeti.
Quarto scenario: SE protoni e neutroni avessero avuto la stessa massa …
Nei primi tre minuti di vita l’Universo era una specie di enorme fornace nucleare e la sua elevatissima temperatura permise la sintesi di nuclei atomici leggeri, principalmente elio e idrogeno. Poi la temperatura diminuì e non fu più possibile la formazione di nuclei. L’Universo neonato produsse elio (2 protoni e 2 neutroni nel nucleo) per il 23% e idrogeno (il cui nucleo è un protone)per poco meno del 77%, percentuali rimaste praticamente invariate fino ad oggi.
Nell’Universo quindi ci sono più protoni che neutroni. Non è un caso. I protoni hanno una massa minore di quella dei neutroni di circa lo 0,14% Tale caratteristica ha giocato a loro favore durante i primi istanti di vita dell’Universo. All’età di 0,02 secondi infatti la temperatura era di 100 miliardi di gradi: in queste condizioni i protoni venivano continuamente trasformati in neutroni e viceversa, grazie alla forza debole che permette i decadimenti, cioè la trasformazione delle particelle nucleari. In questo modo si creava una continua parità tra il numero di protoni e neutroni. Ma dopo un secondo il cosmo si espanse quanto basta per raffreddarsi e la forza debole non riuscì più a tenere sotto controllo i protoni: per trasformali in neutroni, più massivi, ci vuole sempre più energia. Così la forza debole perse il dominio lasciando un maggior numero di protoni. Qualche decina di secondi dopo, le particelle cominciarono a combinarsi per formare idrogeno ed elio. E l’idrogeno risultò preponderante. Se il numero dei protoni e dei neutroni fosse stato uguale si sarebbe formato SOLO ELIO e quindi le stelle avrebbero avuto solo questo elemento come combustibile.
L’idrogeno è il segreto della longevità delle stelle, se usassero elio come combustibile brucerebbero molto più velocemente. E il nostro Sole avrebbe concluso il suo ciclo vitale molto prima di dare alla vita sulla Terra la possibilità di nascere.
Quinto scenario: SE il Sistema Solare avesse avuto tre pianeti giganteschi …
Una simulazione fatta da alcuni astrofisici giapponesi ha studiato il comportamento di un Sistema Solare uguale al nostro ma con tre PIANETI GIGANTESCHI al posto di Giove, Saturno e Urano. L’ipotesi era che questi avessero massa doppia di quella del vero Giove. I calcoli hanno dimostrato che dopo circa 10 milioni di anni le orbite dei tre giganteschi pianeti avrebbero incominciato a distorcersi. Di li al successivo milione di anni uno dei tre pianeti avrebbe abbandonato il Sistema Solare e, contemporaneamente, anche l’orbita della Terra si sarebbe modificata, disegnando un’ellisse sempre più schiacciata. Alla fine il nostro pianeta sarebbe passato troppo vicino al Sole e sarebbe stato risucchiato dalla sua forza di gravità. Decisamente un ambiente poco ospitale per l’uomo.
Ho riportato buona parte di questo interessante articolo anche se personalmente ho poca dimestichezza con protoni, neutroni e altre cose per me complicatissime. Nonostante questo ho capito una cosa: tutto sembra essere stato calcolato alla perfezione. Un piccolo cambiamento e non sarei qui a scrivere. Ecco, questo è il tema principale e non credo che protoni o neutroni (almeno per ora) ci siano di troppo aiuto. Può darsi che il nostro cosmo faccia parte di una serie di universi paralleli che non possono comunicare. In alcuni può esserci la vita, in altri no, insomma si tratterebbe di una questione di probabilità. Siamo qui perché le probabilità, nel nostro Universo, hanno giocato a nostro favore. Oppure il nostro Universo potrebbe essere il risultato dell’esperimento di uno scienziato che si trova in un altro Universo. Una simulazione ben riuscita? Non si sa. E allora mi chiedo, non è che poi si deve tornare alla grande domanda iniziale (o finale): che senso ha tutto questo? Chi ha creato tutto questo? Esiste Dio? C’è un disegno intelligente o è tutto frutto del caso? E dunque, di nuovo, dalla fisica alla metafisica.
Una stella per amica
Leggi anche “Chen coincidenza ben pianificata è la vita”  del 28 luglio 2012

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1 Commento (+aggiungi il tuo?)

  1. arnaldo
    Set 03, 2010 @ 12:07:41

    Mi piace questo articolo. L’ho letto dopo averti interpellata sull’ultimo libro di Hawking ed a maggior ragione ora sollecito un tuo interessamento

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