Perché la parola «esplosione» trae in inganno
Quando senti «esplosione», immagini un luogo: qualcosa esplode in un punto, intorno c'è il vuoto e i frammenti vi volano dentro. Con il Big Bang è diverso. Non c'era alcun vuoto in cui potersi disperdere, né un luogo dove sia avvenuto. Lo stato caldo e denso riempiva tutto, compreso il volume in cui ti trovi adesso.
Non è la materia a espandersi all'interno dello spazio, ma la distanza tra le cose. L'immagine classica è quella di alcuni punti disegnati su un palloncino. Lo gonfi, e ogni punto si allontana da tutti gli altri, anche se nessuno striscia sulla gomma. Sulla superficie del palloncino non c'è un punto da cui tutto è cominciato: per questo l'Universo non ha un centro e ogni osservatore vede la stessa cosa: le galassie si allontanano da lui.
Il nome non fu coniato dall'autore della teoria. L'astronomo Fred Hoyle, che fino alla fine della vita difese un modello concorrente di Universo eterno, usò questa espressione in una trasmissione radio della BBC nel 1949, raccontando l'idea di qualcun altro per dare agli ascoltatori un appiglio. Spesso si scrive che lo disse per derisione; Hoyle stesso lo negò.
Queste teorie partivano dall'ipotesi che tutta la materia dell'Universo fosse comparsa in un'unica grande esplosione, in un determinato momento del lontano passato.
Come sappiamo che ci fu una fase calda
Il principale indizio è la luce. Circa 380 mila anni dopo l'inizio, la materia si era raffreddata abbastanza da non essere più una nebbia opaca, e la radiazione poté viaggiare liberamente per la prima volta. Viaggia ancora oggi e arriva da ogni direzione del cielo: uno sfondo uniforme e freddo, circa 3 gradi sopra lo zero assoluto. Fu rilevata per caso nel 1965 e inizialmente scambiata per un'interferenza nell'antenna.
Il secondo indizio è la composizione. Nei primi minuti, finché la temperatura fu abbastanza alta, si formarono solo i nuclei più leggeri, e i calcoli prevedono in anticipo quale miscela dovrebbe risultare. Le osservazioni coincidono con i calcoli.
Idrogeno: circa questa quota in massa della materia primordiale; quasi tutto il resto è elio
Ciò che la teoria non fa è descrivere il momento stesso dello «zero». Le equazioni funzionano a partire da una fase calda molto precoce, ma si interrompono proprio in quel punto: lì la densità diventa infinita, e questo indica che il modello ha raggiunto il proprio limite, non che il mondo funzioni così. La domanda «che cosa c'era prima» è ancora senza risposta.
Che cosa cresce dopo la fase calda e densa?
Perché la radiazione cosmica di fondo arriva da ogni direzione?
Fonti
- Radiazione cosmica di fondo: scoperta nel 1965
- misurazioni moderne: gli osservatori spaziali COBE, WMAP e Planck. Età dell'Universo ≈ 13,8 miliardi di anni: stima basata sui dati di Planck
Il seguito della serie «L’inizio dell’universo»
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