Da molto tempo, ormai, quasi l’intera comunita’ scientifica mondiale si e’ innamorata di questa affascinante teoria sull’energia e la materia oscura.
Vera Cooper Robin, astrofisica statunitense – 1928/2016 – e studiosa della rotazione delle galassie, e’ stata colei che ha elaborato per prima la teoria della materia oscura, ovverossia di quella particolare materia che sembrerebbe occupare il 25% dell’intero universo ma alla quale, proprio per questo, e’ stato dato il nome di “materia oscura”, non e’ visibile ad occhio nudo.
Per quanto riesca, vorrei provare a spiegare, in poche e semplici parole, questo grande enigma che sembra ormai coinvolgere ogni studioso della materia.
In un sistema stellare determinato, come ad esempio il nostro sistema solare, i pianeti vicini al punto focale di rotazione, nel nostro caso il Sole, per effetto della gravita’ solare ruotano intorno alla stella di riferimento ad una velocita’ molto elevata.
Ecco perche’ Mercurio, che e’ il pianeta piu’ interno, ruota intorno al sole ad una velocita’ di circa 150.000 km l’ora, mentre Plutone, che e’ il piu esterno e lontano, se la cava con una velocita’ quasi da “lumaca”, viaggiando intorno al sole ad appena 15.000 km l’ora.
E questo poiche’, secondo le leggi Newtoniane, in tale sistema chiuso, i corpi tendono a mantenere un equilibrio costante.
E lo stesso discorso vale per le stelle che ruotano, a loro volta, intorno al centro galattico, che, nel nostro caso, e’ identificato con Sagittarius A, un buco nero super massiccio al centro della nostra Via Lattea.
Durante i suoi studi, la Cooper, insieme ad altri studiosi di astrofisica, mentre stavano misurando le velocita’ angolari delle varie stelle ai bordi delle galassie, si sono resi conto che questo decremento di velocita’ non si notava ma, anzi, c’era una costante “sfasatura” fra i le posizioni nelle quali avrebbero dovuto trovarsi le stelle, secondo i calcoli, e dove effettivamente si trovavano.
Per questo motivo e’ stato ipotizzato che ci fosse un’altra “fonte” gravitazionale che disturbava il moto delle stelle, facendole essere dove non avrebbero dovuto.
Ed e’ da qui che e’ nata l’ipotesi di una materia non visibile che, interagendo con le stelle dell’universo, le facesse deviare dal loro normale moto di rotazione intorno ad un centro.
In pratica, si stava notando che le stelle, insieme allle nubi stellari piu’ esterne, invece di rallentare nel loro moto di rotazione intorno al centro galattico, accelleravano i loro moti in modo costante.
Da qui la necessita’ di “aggiungere” della materia non visibile all’equazione al fine di poter spiegare il fenomeno.
In un secondo momento, verso la fine del secolo scorso, gli astrofisici si sono accorti che l’universo, invece di rallentare, stava accelerando, andando contro qualsiasi legge fisica conosciuta.
Infatti un qualsiasi oggetto fisico in accelerazione deve, secondo le leggi Newtoniane, rallentare nel tempo, mentre il nostro universo fa esattamente il contrario.
Da qui la necessita’ di “inventare” un nuovo tipo di energia che permettesse di “aggiustare” e giustificare i calcoli degli scienziati, l’energia “oscura” appunto.
Secondo la tesi, accettata per la maggiore oggi nella comunita’ scientifica, l’energia oscura dovrebbe occupare il 70% dell’intero universo, la materia oscura il 25% e la materia “ordinaria”, ovverossia le stelle e noi stessi, il restante 5%.
Ma, come sempre c’è un “ma” in qualsiasi storia, alcuni fisici, al di fuori dell’ortodossia scientifica, si sono, per cosi’ dire, “ribellati” a questo modo di vedere dei colleghi e hanno iniziato a riflettere e studiare sul perche’ fosse necessario doversi inventare un’intera classe di materia ed energia nuove per giustificare degli errori di calcolo che potrebbero benissimo essere risolti con la “correzione” delle leggi esistenti.
Infatti, se le leggi Newtoniane conosciute non sono in grado di prevedere le curve fisse, forse sarebbe meglio correggere Newton e non “inventarsi” di sana pianta un’intera classe di materia per giustificare appunto i calcoli errati.
Gia’ nel passato le leggi Newtoniane sono stato oggetto di correzioni da parte prima di Planck – con la teoria dei quanti – e, successivamente, di Einstein – con la relativita’ – per cui non e’ assolutamente impossibile o “sacrilego” poter immaginare una terza correzione.
Ed e’ sulla base di questo principio che Mordehai Milgron ha iniziato a studiare le possibili correzioni a tali leggi, in palese disaccordo con la comunita’ scientifica “ortodossa”, dando luogo, nel tempo ed insieme ad un sempre maggior numero di fisici e scienziati, a quello che oggi si chiama MOND (MOdified Newtonian Dynamics – Dinamica Newtoniana Modificata) che, in pratica, e’ una nuova teoria che si basa su delle variabili non prese in considerazione precedentemente ed inserite all’interno delle esistenti leggi Newtoniane, apportando, cosi’, delle correzioni in modo che tutto tornasse a posto senza la necessita’ di “inventarsi” delle nuove “materie” o “energie” a giustificazione del tutto.
Come sempre accade a chi va contro corrente rispetto alla “scienza ufficiale”, Milgrom ha avuto vita ralativamente difficile, specialmente per poter fare acettare il suo modo di vedere le cose e, specialmente, per la “presunzione” di voler correggere, appunto, Newton.
Nel prosieguo del tempo e’ riuscito a far pubblicare i suoi lavori su Astophisical Journal e, insieme a Bekestein – autore dell’entropia di Bekestein -Hawking -, suo entusiasta sostenitore, ha proseguito nell’arduo compito di far accettare la sua nuova visione del problema alla comunita’ scientifica.
Senza dilungarmi troppo sui dettagli, posso solo dire che attualmente MOND e’ una nuova corrente di pensiero, oltre che un modello dell’universo diverso dal tradizionale, e che non necessita assolutamente della presenza sia dell’energia che della materia oscura per spiegare la costante accellerazione delle stelle rispetto al centro galattico di riferimento.
La questione rispecchia verosimilmente, al di la’ delle mere considerazioni di ordine tecnico, le vicissitudini di un altro grande fisico teorico delle particelle, Lee Smolin, il quale ha avanzato nel suo libro di punta “L’universo senza stringhe”, la possibilita’ che, appunto, la teoria delle stringhe non sia altro che un tentativo della scienza ortodossa di trovare una legge comune onnicomprensiva che fosse in grado di riunificare ed armonizzare tutte le teorie attualmente conosciute.
Mi fermo qui, poiche’ esaminare anche questo aspetto nei dettagli sarebbe un’impresa non alla mia portata.
Quello che, semplicemente voglio dire con le mie poche conoscenze scientifiche, e’ che questa storia dell’energia e della materia oscura non mi ha mai convinto piu’ di tanto e, oggi, finalmente ci sono un nutrito gruppo di scienziati che hanno avanzato una diversa visione delle cose con un approccio meno “sacro” verso le tesi comunemente accettate dall’intero mondo accademico, riuscendo, cosi’, ad elaborare una possibile e accettabile teoria, per cosi’ dire, piu’ semplicistica ma, in fin dei conti, meno “strana” della precedente.
La motivazione all’origine dell’ipotesi dell’esistenza di queste due nuove classi di materia ed energia, sta forse nel fatto che e’ innata nell’uomo la volonta’ della costante ricerca di un qualcosa si appunto “oscuro” o, per come penso io, di “sacro” e misterioso al quale poter affidare tutte le nostre piu’ profonde angosce e speranze nel futuro.
In definitiva, siamo alla perenne ricerca di un qualsiasi “divino” che ci spieghi il motivo per il quale ci ritroviamo qui.
Probabilmente, quando riusciremo a renderci conto che, tutto sommato, vale la pena di dedicare il nostro limitato tempo alla ricerca del maggior benessere possibile senza lambiccarci il cervello con continue fantasiosi ipotesi, forse saremo in grado di vivere in pace con noi stessi e con l’intero universo.
