Piatto è il mondo
di Luigi Dell'Aglio - 23/11/2006
Contrordine, scienziati! L'universo non è affatto curvo.Parla l'astrofisico De Bernardis, che domani riceve il Premio Balzan
Qual è la geometria dell'universo? È curvo o piatto? È piatto, nel senso che corrisponde al modello di geometria enunciato nel IV secolo a. C. da Euclide (il matematico greco per cui due linee parallele non s'incontrano mai). A questa conclusione è giunto Paolo De Bernardis, ordinario di Astrofisica sperimentale e Cosmologia alla Sapienza di Roma, meritandosi, tra l'altro, la copertina sulla rivista Nature e ora il Premio Balzan che gli verrà consegnato domani all'Accademia dei Lincei (la quale ha premiato pure Ludwig Finscher per la Storia della musica, Quentin Skinner per il Pensiero politico ed Elliot M. Meyerowitz con Chris R. Somerville per la Genetica delle piante). Una scoperta di notevole peso per la conoscenza scientifica dell'universo. De Bernardis, 47 anni, fiorentino, l'ha realizzata con l'esperimento «BOOMERanG», facendo volare sull'Antartide, a 40 mila metri di altezza, un telescopio sospeso a un pallone stratosferico grande come il Colosseo. E ha accertato la densità di massa e di energia dell'universo, fornendo ai cosmologi misure di precisione mai raggiunta. Le ricerche sono state condotte con Andrew Lange, del Caltech (California Institute of Technology), che riceve anche lui il Balzan. Va menzionata poi Silvia Masi, moglie di De Bernardis, che con lui ha firmato i lavori.
Professore, come ha dimostrato che l'universo non è curvo?
«Con un telescopio a micro-onde abbiamo guardato molto lontano. Siamo riusciti a osservare la luce partita 14 miliardi di anni fa, in epoca molto vicina al Big Bang. Abbiamo visto l'universo in embrione. L'immagine ottenuta ha caratteristiche molto interessanti. L'universo era pieno di gas incandescenti (più o meno come oggi il Sole). Abbagliante e leggermente disomogeneo. Per raffreddarsi abbastanza da permettere la propagazione della luce, ha impiegato 400 mila anni. E ciò che abbiamo osservato corrisponde a quella precisa data dell'universo (che in epoca anteriore era opaco). Possiamo dedurne che la luce, arrivando da così lontano, si è propagata in linea retta e non curva».
La luce non viaggia sempre in linea retta?
«In laboratorio sì. Ma, se passa vicino a una massa, viene un po' deviata. E, su grandi distanze, anche piccole deviazioni darebbero effetti importanti. Ora, se la luce non è stata deviata, nell'universo c'è una quantità di massa che non sposta i raggi luminosi. Dunque l'universo ha geometria piatta o, meglio, euclidea. Con l'immagine che ci è arrivata, siamo riusciti a stabilire anche qual è la densità di massa e di energia dell'universo».
Qual è la portata di queste scoperte?
«La teoria della relatività generale di Albert Einstein dice che, a seconda della massa ed energia dell'universo, lo spazio è più o meno curvo. Se è piatto, vuol dire che c'è una quantità ben precisa di massa ed energia, che si chiama densità critica».
Una svolta nella conoscenza dell'universo?
«Per possedere queste caratteristiche, i parametri dell'universo debbono avere certi valori e noi ne abbiamo fornito misure più precise delle precedenti. E poi, finora, non si aveva idea della geometria dell'universo. Tre anni fa abbiamo modificato il telescopio e l'abbiamo lanciato per osservare i movimenti delle "nuvole" di materia incandescente nell'universo primordiale».
A che cosa sta lavorando ora?
«Ci attende un compito molto difficile. Con un esperimento ultrasensibile, miriamo a scoprire se, subito dopo il Big Bang, ci sia stato il fenomeno dell'"inflazione", cioè una fase di velocissima espansione dell'universo. Ma, per vedere questo effetto, dovremmo poter misurare bene un decimilionesimo della luce che viene dall'universo primordiale».
Si parla tanto della teoria dell'espansione dell'universo, ma quale prova è stata addotta?
«Non solo si espande ma addirittura accelera. Le esplosioni di supernovae lontanissime appaiono sistematicamente troppo deboli. Si pensa che in realtà siano più lontane del previsto perché nel frattempo l'universo ha accelerato la sua espansione. E si rit iene che questo sia dovuto all'esistenza della cosiddetta energia oscura, che ne favorirebbe l'espansione».
Da cosa è composto l'universo?
«La materia di cui siamo fatti noi e le stelle occupa appena il 4%. Poi c'è la materia oscura, e già questa è un'ipotesi: occuperebbe un altro 25-30%. Ma manca ancora il 60-70% ed è un rebus enorme. Non abbiamo nessuna entità, né particella, né forma di energia, misurate in laboratorio, che possano spiegare il 96% mancante. È abbastanza imbarazzante: cerchiamo di spiegare l'universo e ce ne manca il 96%».
Rispetto ai tempi di Euclide, il grado d'incertezza della conoscenza è diminuito?
«È ancora abbastanza alto».
Il pallone stratosferico ha riservato emozioni?
«Da cardiopalmo. Quando, per un piccolo foro nel polietilene, è atterrato a 1000 km dalla più vicina base antartica. Recuperato il telescopio, abbiamo dovuto trasportarlo, pezzo per pezzo, su un piccolo aereo. O quando, durante un volo di prova in Usa, il pallone è caduto in un laghetto dove si abbeveravano le mucche».