Universo: mortale o immortale?
L'astrofisico Luciano Anselmo cerca di rispondere a questo interrogativo. Le conoscenze a disposizione ci dicono che ha avuto un inizio, cioè non è sempre esistito, e che è nato straordinariamente ordinato. Per quel che ne sappiamo, la sua origine coincide con l’inizio del tempo, mentre l’eternità non può essere uno dei suoi attributi, conclusione acquisita solo negli anni ‘60 del secolo scorso
Forse non risponderemo mai alla domanda delle domande, formulata per iscritto nel 1714 dal grande filosofo Gottfried Wilhelm von Leibniz: “Perché esiste qualcosa anziché il nulla?” Ma, anche se ignoriamo il come e il perché, due fatti fondamentali sul nostro universo osservabile li abbiamo accertati: che ha avuto un inizio, cioè non è sempre esistito, e che quando è nato era straordinariamente ordinato, nel senso preciso e profondo che i fisici attribuiscono a questo termine. Per quel che ne sappiamo oggi, l’origine dell’universo coincide anche con l’inizio del tempo, mentre il flusso di quest’ultimo, nella direzione che dal passato va verso il futuro, è determinato dall’inevitabile e progressivo aumento del disordine prodotto dall’evoluzione della materia e dell’energia.
Appurato che l’eternità non può essere uno degli attributi del nostro universo, conclusione peraltro acquisita solo negli anni ’60 del secolo scorso, potremmo comunque sempre chiederci se è destinato a finire o a durare per sempre. La relatività generale, che ne governa l’evoluzione su larga scala, ci insegna che il destino ultimo dell’universo è indissolubilmente legato alla qualità, quantità e trasformazione del suo contenuto di materia e di energia. Sfortunatamente, solo il 5% di ciò che riempie l’universo è fatto di materia che conosciamo: il 27% consiste di materia di natura ancora ignota, mentre il 68% di una forma tuttora misteriosa di energia. Ogni affermazione sul lontano futuro dovrebbe quindi essere ponderata con estrema cautela.
Oggi sappiamo che l’universo, da quando è nato circa 14 miliardi di anni fa, si sta espandendo, e che questa espansione sta accelerando a causa della misteriosa forma di energia che permea tutto lo spazio. Le misure cosmologiche che si sono andate accumulando, a partire dagli anni ’90 del secolo scorso, lasciano supporre che l’espansione possa continuare indefinitamente, anche se, tenendo conto di tutto ciò che ancora non sappiamo, si tratta sicuramente di un’estrapolazione ardita.
Comunque, pure supponendo che l’universo si espanda per sempre, dovremmo chiederci che fine farebbero le strutture che lo popolano. I dettagli dipenderebbero ovviamente dai sistemi analizzati, siano essi galassie, stelle, buchi neri, pianeti, esseri viventi, atomi o particelle sub-atomiche. Ma avendo tantissimo tempo a disposizione, l’inevitabile aumento del disordine cosmico e del rilascio nell’ambiente di energia sempre più degradata condurranno progressivamente alla fine di tutte le strutture complesse, anche se in un arco di tempo di lunghezza tale da lasciare senza fiato.
Per esempio, ci vorranno 100.000 miliardi di anni perché si spengano tutte le stelle. E anche la vita, almeno come la conosciamo, dovrebbe spegnersi con esse. Poi, fra 1.000 miliardi di miliardi di miliardi di anni, i giganteschi buchi neri che si trovano nel centro delle galassie ne avranno risucchiato tutta la materia, cancellandole completamente dal cosmo. Aumentando questo lasso di tempo, già lungo in maniera inimmaginabile, di altre 100 milioni di volte, potrebbero essere gli stessi costituenti fondamentali della materia che conosciamo, cioè i protoni, a disintegrarsi, segnando la fine anche degli atomi e di tutti gli elementi della tavola periodica. A quel punto l’universo, sempre più vuoto, sarebbe popolato solo da buchi neri e da particelle elementari più stabili, alcune note, come elettroni, positroni e neutrini, altre ancora da scoprire.
Ma perfino i buchi neri, prima o poi, sarebbero destinati a scomparire, evaporando letteralmente nello spazio. I tempi necessari farebbero impallidire quelli già incredibili menzionati in precedenza, ma sono comunque quantificabili, compresi - in anni - tra 1 seguito da 68 zeri, per un corpo con la massa del sole, e 1 seguito da 102 zeri, per un corpo con la massa di una galassia come la nostra.
Oltre questo futuro remotissimo ogni previsione si farebbe ancora più speculativa, dipendendo dai dettagli di una fisica che ancora non abbiamo svelato. È possibile che anche quel poco di particelle materiali superstiti svanisca prima o poi del tutto e che lo stesso spazio vuoto si disintegri, ma, anche se ciò non fosse e l’universo continuasse a esistere e a espandersi, uniformità e monotonia lo accompagnerebbero a quel punto per sempre, ammesso che lo scorrere del tempo conservi ancora un significato.
Fonte: Luciano Anselmo, Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione “Alessandro Faedo”, tel. 050/3152952, e-mail: luciano.anselmo@isti.cnr.it