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ASTRONOMIA E ASTROFISICADIVULGATIVA
COLLANA DIRETTA DA ENRICO COSTA ED ENRICO MASSARO
Direttore
Enrico M ed Enrico CIstituto Nazionale di Astrofisica
Comitato scientifico
Francesco BUniversità degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Maurizio BUniversità degli Studi di Perugia
Gabriele GUniveristà di Bologna – Alma Mater Studiorum
Marco SIstituto Nazionale di Astrofisica
ASTRONOMIA E ASTROFISICADIVULGATIVA
COLLANA DIRETTA DA ENRICO COSTA ED ENRICO MASSARO
La più sublime, la più nobile tra le Fisiche scienze ella è senza dubbio l’Astronomia.L’uomo s’innalza per mezzo di essa come al di sopra di se medesimo, e giunge aconoscere la causa dei fenomeni più straordinari.
Giacomo L
Negli ultimi anni si è assistito ad una grande crescita di libri dedicatialla descrizione dei primi istanti dell’universo e delle sue complicateproprietà fisiche o alla scoperta di un sempre crescente numero dipianeti in rotazione attorno a stelle vicine.
Gli argomenti trattati nelle ricerche astronomiche spaziano in un pano-rama molto più ampio, spesso poco noto alla maggioranza dei lettori.Molti dei risultati recenti devono essere confermati ed ampliati e ciòrichiede un numero sempre più grande di osservazioni e di accurateanalisi dei dati così ottenuti. Accade spesso che le tecniche i dettagli diquesti lavori non riescono ad essere descritti come meriterebbero nelristretto spazio di un articolo su rivista.
Questa collana si prefigge di colmare in parte questa lacuna pubblican-do testi che forniscano agli specialisti, come a coloro che affrontanoqueste impegnative ricerche, una documentazione che ne descriva idiversi aspetti.
Ad essi si affiancheranno anche cataloghi e raccolte di dati, un fonda-mentale thesaurus per le ricerche astrofisiche, e testi più semplici dilivello introduttivo.
La collana si divide in due sezioni: in questa sono ospiti i volumi conun taglio e un orientamento divulgativo.
Roberto Caimmi
In cielo e in terra
L’Astrofisica vista da “vicino”
Copyright © MMXVIAracne editrice int.le S.r.l.
via Quarto Negroni, Ariccia (RM)
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I diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica,di riproduzione e di adattamento anche parziale,
con qualsiasi mezzo, sono riservati per tutti i Paesi.
Non sono assolutamente consentite le fotocopiesenza il permesso scritto dell’Editore.
I edizione: marzo
Indice
Introduzione
Capitolo ILacrime di San Lorenzo: in Cielo e in Terra
.. Introduzione, – .. Spiegazione del titolo, – .. Cosmo, spazio,e tempo, – .. Il problema del prima e del poi, – .. La concezionedel cosmo nell’era prescientifica, – .. Spazio astratto della teoria espazio fisico reale dell’esperienza, – .. Le meteoriti e gli asteroidiApollo, – .. Origine delle meteore e delle meteoriti, – .. Originedegli asteroidi Apollo, – .. La morte dell’universo, .
Capitolo IIIl problema dell’irreversibilità
.. Introduzione, – .. Il concetto di probabilità, – .. Secon-do principio: visione deterministica, – .. Reversibilità e ricorren-za, – .. Secondo principio: visione statistica, – .. Il problemadell’irreversibilità, – .. Conclusione, .
Capitolo IIILa Via Lattea e Andromeda. L’Apocalisse come e quando
.. Introduzione, – .. Formazione ed evoluzione delle galassie, –.. Storia e mito, – .. La Via Lattea e Andromeda, – .. Come equando l’Apocalisse, – .. Conclusione, .
Capitolo IVIl problema della freccia del tempo
.. Introduzione, – .. La freccia del tempo informatica, – .. Lafreccia del tempo termodinamica, – .. La freccia del tempo cosmo-logica, – .. Conclusione, .
Indice
Capitolo VIl Sole e la Terra. L’Apocalisse come e quando
.. Introduzione, – .. Concezione del Sole nella tradizione indoeu-ropea, – .. Struttura del Sole e delle stelle, – ... Il Sole e le stellecome centrali nucleari, – ... Il Sole e le stelle come sistemi in (quasi)equilibrio, – ... Reazioni nucleari di fusione nel Sole e nelle stelle, –... Diagramma HR ed evoluzione stellare, – ... Evoluzione del Sole, – .. Evoluzione del sistema solare, – ... Il destino della Terra, –... Il destino dei pianeti interni, – ... Il destino di Marte e dei pianetiesterni, – ... Una possibilità per la Terra, – .. Il Sole tra mito erealtà, – .. Conclusione, .
Capitolo VIÈ nel cosmo l’origine della vita?
.. Introduzione, – .. Sintesi di materia organica a partire dacomposti inorganici, – .. Interazione tra evoluzione della biosfe-ra ed evoluzione dell’atmosfera, – .. Molecole organiche nellospazio interstellare, – .. È nel cosmo l’origine della vita?, –.. Conclusione, .
Appendice
Introduzione
Le cognizioni non sono come le ricchezze, che si dividono e si adunano, esempre fanno la stessa somma. Dove tutti sanno poco, e’ si sa poco: perchéla scienza va dietro alla scienza, e non si sparpaglia.
G L, Operette morali, Dialogo di Tristano e di un amico
Andando avanti negli anni, sorge spontanea l’esigenza di dare unsenso a quanto fatto nel corso della vita: in questa ottica, cose primaritenute importanti diventano irrilevanti, e cose prima ritenute irrile-vanti diventano importanti. Per tale motivo, ho considerato doverosoraccogliere in una singola pubblicazione i testi delle conferenze da metenute presso la sede dell’A.M.A. (Associazione Marchigiana Astro-fili) nel periodo –. A questo riguardo, intendo ringraziaresentitamente ancora una volta l’A.M.A., nella persona del PresidenteOnorario Mario Veltri, del Presidente Davide Ballerini, del SegretarioAlessandro Marini, e di tutti i Soci, per avermi dato l’opportunità dipresentare le conferenze, e la Dottoressa Sabrina Masiero per avercurato la maggior parte dei testi e delle presentazioni. Il materialequi raccolto è riveduto e corretto ma i cambiamenti sono stati volu-tamente ridotti all’essenziale, in quanto limitati agli errori di stampa,ai miglioramenti stilistici, e ai chiarimenti dell’esposizione. Sarà curadel lettore esigente tenere conto di eventuali aggiornamenti successivialla data di presentazione di ciascuna conferenza.
È mia opinione che la lingua di un popolo sia un valore importante,come simbolizzato dal mito della torre di Babele (Genesi , –):
Tutta la terra aveva una sola lingua e le stesse parole. Emigrando dall’orientegli uomini capitarono in una pianura nel paese di Sennaar e vi si stabilirono.Si dissero l’un l’altro: “Venite, facciamoci mattoni e cociamoli al fuoco”. Ilmattone servì loro da pietra e il bitume da cemento. Poi dissero: “Venite,costruiamoci una città e una torre, la cui cima tocchi il cielo e facciamociun nome, per non disperderci su tutta la terra”. Ma il Signore scese a vederela città e la torre che gli uomini stavano costruendo. Il Signore disse: “Ecco,essi sono un solo popolo e hanno tutti una lingua sola; questo è l’inizio
Introduzione
della loro opera e ora quanto avranno in progetto di fare non sarà loroimpossibile. Scendiamo dunque e confondiamo la loro lingua, perché noncomprendano più l’uno la lingua dell’altro”. Il Signore li disperse di là sututta la terra ed essi cessarono di costruire la città. Per questo la si chiamòBabele, perché là il Signore confuse la lingua di tutta la terra e di là il Signoreli disperse su tutta la terra.
e come evidenziato dalla storia contemporanea in relazione alla (in)civiltàoccidentale. Per tale motivo, i testi sono redatti in italiano anche per pa-role largamente utilizzate, sfatando il luogo comune secondo cui alcunivocaboli (della lingua inglese) sono intraducibili. In termini più tecnici,si potrebbe dire che la lingua fa parte del genotipo di un popolo.
Nell’esposizione degli argomenti, si è preferito privilegiare il tagliofilosofico a scapito del rigore scientifico, avendo bene a mente cheogni sorta di progresso, in particolare il progresso delle scienze, èfrutto della curiosità innata che porta alla formulazione di domandee alla ricerca di risposte. A questo proposito, si è partiti dall’assuntoche ogni congettura può essere vera fintantoché non si dimostra cheè falsa: al contrario la maggior parte delle persone, uomini di scienzainclusi, sembra trincerarsi dietro dogmi di varia natura rifiutandosi,nella sostanza, di guardare attraverso il cannocchiale di G. Galilei inquanto ritenuto opera del demonio.
Soltanto apparentemente gli argomenti trattati sono distinti e sepa-rati: il lettore attento sarà in grado di discernere un’unica tematica checontempla l’uomo, cosciente dell’esistenza del cosmo, che si interrogasu di esso e su se stesso alla ricerca della Verità. Verità che, in quantotale, non coincide necessariamente con il pensiero della maggioranza,anzi il più delle volte se ne discosta.
Capitolo I
Lacrime di San LorenzoIn Cielo e in Terra∗
.. Introduzione
Il tema trattato prende lo spunto dal fenomeno meteorico noto come“Lacrime di San Lorenzo”, per estendersi poi ad argomenti più ge-nerali e per niente avulsi dalla vita quotidiana, quali cosmo, spazio, etempo. Al riguardo, non intendo presentare un resoconto dettagliatodelle ultime scoperte in cosmologia, cosa che un ragazzino in gradodi navigare in rete riuscirebbe a fare meglio di me. Viceversa cerche-rò di accentuare il taglio filosofico della presentazione, che in modoimmediato conduce alla formulazione di domande e alla ricerca dirisposte, e d’altra parte risulta di più difficile reperibilità. A questofine, non è fuori luogo osservare come la filosofia sia l’unica disciplinagenuinamente umana, esclusivamente umana, aggiungerei disperata-mente umana: infatti sono esistiti gli dèi artigiani, gli dèi guerrieri, glidèi artisti, ma non gli dèi filosofi, neanche uno. Gli dèi hanno il donodella chiaroveggenza e tutto conoscono, porsi le domande e cercare lerisposte è prerogativa dei mortali. Poiché mi ritrovo uomo in mezzoagli uomini, parlerò volentieri anche di filosofia.
.. Spiegazione del titolo
Il termine popolare “Lacrime di San Lorenzo” è stato consacrato dallatradizione (derivante dal fatto che il martirio del santo è avvenuto sul
∗ Testo riveduto e corretto della conferenza tenuta nell’agosto presso l’A.M.A.(Associazione Marchigiana Astrofili). Testo originale reperibile al sito dell’A.M.A.:http://www.amastrofili.org/Doc/Articoli//lacrimeslorenzo.htm. La redazione deltesto originale è a cura dell’ A.M.A.
In cielo e in terra
fuoco) nel denotare le meteore Perseidi che, nella prima metà di agosto,entrano in rotta di collisione con il nostro pianeta e disintegrandosinell’atmosfera per la frizione dovuta all’attrito, solcano il cielo notturnocon brevi scie luminose. Secondo una leggenda, chi riesce ad esprimereun desiderio durante o subito dopo aver assistito ad uno di questi feno-meni, lo vedrà realizzarsi entro l’anno, in data anteriore alle successiveapparizioni. La prima parte del titolo quindi è dovuta alle particolaricircostanze che ci vedono qui riuniti. Al contrario, la seconda parte fariferimento al noto passo di una tragedia altrettanto nota:
Orazio: O giorno e notte, ma questo è meravigliosamente strano!Amleto: E perciò come a straniero dategli il benvenuto.
Vi sono più cose in cielo e in terra, Orazio,di quante se ne sognino nella vostra filosofia.
W S, Amleto, Atto I, Scena V, vv. –
L’argomento della discussione è costituito proprio da alcune di que-ste cose, che si trovano in cielo e in terra. La spiegazione più semplice,e più profonda, deriva dall’etimologia della parola. Nella storia di unpopolo, la lingua va considerata alla stessa stregua della radiazionefossile nella storia dell’universo. La teoria del Botto Grosso descrivel’espansione cosmica partendo dall’osservazione che i suoi costituenti,a distanze sufficientemente elevate, recedono sistematicamente l’unodall’altro. L’applicazione delle leggi della fisica valide in laboratorio,unitamente all’inversione della coordinata temporale, porta ad unaconfigurazione in cui tutti i costituenti dell’universo visibile si trova-vano infinitamente vicini, ad una densità, pressione, e temperatura,infinitamente elevate. Durante i primi trecento ottantamila anni circa,l’espansione è stata caratterizzata dall’equilibrio termico tra radiazionee materia.
Per illustrare il concetto di equilibrio termico, faremo un esempiomolto semplice. Se si accende il fornello del gas al di sotto di unapentola riempita d’acqua a metà con tre etti di lenticchie di Castelluccio(un piatto da signori!), le lenticchie riposeranno sul fondo, molto al disotto del livello dell’acqua. Viceversa dopo un tempo sufficientementelungo dopo l’inizio dell’ebollizione, le lenticchie saranno distribuiteuniformemente nello stesso volume occupato dall’acqua.
. Lacrime di San Lorenzo: in Cielo e in Terra
Allo stesso modo, per temperature abbastanza elevate (vale a dire,durante le prime fasi di vita dell’universo) la materia e la radiazione sitrovavano in equilibrio termico (vale a dire, erano uniformementedistribuite nello stesso volume), mentre per temperature abbastanzabasse (vale a dire, durante le successive fasi di vita dell’universo) lamateria e la radiazione si sono disaccoppiate (vale a dire, la radiazioneha mantenuto una distribuzione uniforme in tutto il volume, mentrela materia dapprima è divenuta trasparente alla radiazione, perdendola sua opacità, e successivamente si è condensata in galassie e ammassidi galassie, nella forma in cui attualmente si presenta).
La radiazione fossile risale all’epoca in cui per l’ultima volta c’èstato equilibrio termico con la materia, e quindi consente di trarreinformazioni sulle proprietà dell’universo a soli trecento ottantamilaanni circa dalla sua nascita. Subito dopo, si sono formati gli atomineutri e l’universo si è andato gradualmente spegnendo, nel sensoche la lunghezza d’onda della radiazione è salita al di sopra dellasoglia visibile, allo stesso modo in cui un ferro incandescente tolto dalfuoco dapprima si arrossa e quindi si annerisce. Così dopo il baglioreaccecante di quell’unico Botto Grosso è calata una notte lunghissima,di qualche centinaio di milioni di anni, finché la tenebra non è statarotta dal chiarore delle prime stelle, prive di pianeti per la mancanzadi roccia e di metalli, miriadi di piccoli botti che, conformemente allamigliore tradizione di spettacoli pirotecnici, si succedono alla grandeesplosione iniziale. Ma torniamo alla radiazione fossile.
Le informazioni in essa contenute consentono di stabilire, fra lealtre cose, l’età dell’universo (,–, miliardi di anni), la temperaturaattuale della radiazione fossile (, gradi Kelvin, appena al di sopradello zero assoluto), il valore attuale del parametro di Hubble (–chilometri al secondo al megaparsec) che misura il tasso di espansio-ne cosmica, la percentuale di materia barionica (,–, per cento),la percentuale di materia oscura non barionica (– per cento), lapercentuale di energia oscura (– per cento), e infine un limitesuperiore alla percentuale di neutrini (non eccedente lo , per cen-to) che implica un valore estremamente basso (non eccedente ,elettronvolt) per la massa media del neutrino, pari a non più di circadue milionesimi della massa dell’elettrone.
Considerando che quel poco che sappiamo sull’universo si limitaalla materia barionica, includendo i leptoni (in particolare, elettroni
In cielo e in terra
e neutrini), si può tranquillamente affermare che di circa il percento dell’universo non si ha conoscenza alcuna. Allo stesso modo,l’etimologia della parola permette di trarre informazioni sulla storia diun popolo ad epoche remote. Ad esempio, “ghiaccio” deriva dal latino“iaceo”, la cui traduzione è “giaccio”, dove il giacere è tipico di unasocietà pastorale in cui è normale lo spostamento e quindi il pernotta-mento all’aperto. Quale secondo esempio, “amare” e “accarezzare”derivano dai sostantivi latini “amma” e “acca”, la cui traduzione è“mamma”, per cui il significato etimologico dell’amore, inteso comerealizzazione dell’amare, è “comportarsi nei riguardi di qualcuno allastessa stregua con cui la madre si comporta nei riguardi della pro-pria creatura”. Quali successivi esempi, più attinenti alla discussione,“cosmo” deriva dal greco “cosmos”, che significa “ordine”, successiva-mente utilizzato nell’accezione di “mondo”, “universo”; “spazio” deri-va dal latino “spatium”, che significa “intervallo”, a sua volta originariodal sanscrito “spa”, che significa “crescere”, “estendere”, “gonfiare”;“tempo” deriva dal latino “tempus”, che significa “taglio”, “divisione”,a sua volta originario dal sanscrito “tapos”, che significa “distendere”,“tendere”; “meteora” deriva dal greco “meteoron”, che significa “chesta al di sopra”, “al di sopra della terra”.
Di cose al di sopra della terra parlerò soprattutto, con l’intento nongià di dare certezze bensì di far nascere qualche dubbio. Questo inquanto, secondo la mia personale opinione, le certezze sono come idiamanti e i dubbi sono come il letame. Per dirla con il cantautore:
Dai diamanti non nasce nientedal letame nascono i fiordai diamanti non nasce nientedal letame nascono i fior.
F A, Via del Campo, vv. –
.. Cosmo, spazio, e tempo
L’esperienza sensibile ci mostra che, relativamente alla parte di uni-verso a noi direttamente accessibile, ogni corpo è caratterizzato dal-l’estensione e dalla durata. Ad esempio, è a causa dell’estensione chenon riesce possibile parcheggiare un’auto su un’area troppo ridotta,
. Lacrime di San Lorenzo: in Cielo e in Terra
ed è a causa della durata che non riesce possibile camminare con lostesso paio di scarpe per tutta la vita.
Per induzione, generalizziamo queste proprietà ai rimanenti corpi,situati a distanze troppo remote o appartenenti ad epoche troppolontane. In questo modo, estensione e durata vengono ad essere intesequali caratteristiche intrinseche di ogni corpo esistente o esistito. Cosìci si aspetta che un sasso su di un remoto asteroide in un altrettantoremoto sistema planetario di Andromeda presenti un’estensione e unadurata allo stesso modo di un sasso qui, sotto i nostri piedi.
Ma dove si estendono, e dove durano i corpi? Per rispondere aquesta domanda, si rende necessario definire spazio e tempo qualicaratteristiche intrinseche del cosmo, inteso come la totalità dei corpi,in modo tale da poter asserire che ogni corpo dell’universo si estendenello spazio, e dura nel tempo.
.. Il problema del prima e del poi
Se l’universo è in espansione, come attualmente è riconosciuto a lar-ghissima maggioranza anche se non all’unanimità, allora andandoindietro nel tempo le distanze che separano i suoi costituenti su scalasufficientemente elevata diminuiscono sempre più, finché conforme-mente alla teoria del Botto Grosso si arriva ad una configurazione doveil volume di ogni regione comunque grande dell’universo si è ridottoa un punto. In tali condizioni, ci si chiede cosa c’era “prima” del BottoGrosso. La risposta che sovente viene data a questa domanda è che lastessa è priva di significato, in quanto spazio e tempo, allo stesso mododel cosmo, non esistevano prima del Botto Grosso e pertanto sarebbefuori luogo riferirsi ad un “prima”. Ci si verrebbe così a trovare difronte ad un vero e proprio atto di creazione dal nulla, ad opera delnulla, che in quanto tale ripugna all’intuizione scientifica. La presenzadi un tale paradosso impone di considerare il problema secondo unaprospettiva differente.
Se conformemente alla teoria del Botto Grosso è esistito l’iniziodei tempi, allora si tratta di tenere nel debito conto il fatto che perintervalli di tempo inferiori al tempo di Planck (pari a circa − se-condi), o equivalentemente per distanze inferiori al raggio di Planck(pari a circa − metri), in base alla teoria della meccanica quantistica
In cielo e in terra
i concetti di spazio e di tempo perdono il loro significato usuale. Èinteressante notare come il valore della durata dell’universo osser-vabile, misurata in tempi di Planck, e dell’estensione dell’universoosservabile, misurata in raggi di Planck, conducano allo stesso valore,dell’ordine di .
D’altra parte, conformemente alla teoria della relatività generale,quando una data massa occupa un volume sufficientemente piccolo,al di sotto del raggio gravitazionale, i concetti di spazio e di tempo siscambiano in un certo senso il proprio ruolo: non è permesso alcunmoto se non quello di caduta libera, mentre la direzione tempora-le è percorribile sia verso il passato che verso il futuro. Entrambele condizioni menzionate, distanze estremamente piccole e densitàestremamente elevate, sono soddisfatte prima del tempo di Planck.
In conclusione, la validità delle leggi della fisica in grado di descri-vere la realtà fenomenica così come attualmente si presenta, non puòessere estrapolata a tempi anteriori al tempo di Planck. Si ipotizzaad esempio che le quattro interazioni fondamentali nelle condizioniconsiderate si fonderebbero in una unica superinterazione, e la ma-teria sarebbe indistinguibile dall’energia. Si può dunque affermareche, avendo fissato convenzionalmente “l’inizio dei tempi” in corri-spondenza alla configurazione dell’universo che si avrebbe quando ilvolume di una regione arbitraria ma prefissata si riducesse a un puntofacendo uso delle leggi della fisica attualmente conosciute, per tempianteriori (in quanto tali, fittizi) al tempo di Planck il cosmo si presentacon proprietà radicalmente differenti da quelle con cui si presentaattualmente.
Avendo definito spazio e tempo quali caratteristiche intrinseche delcosmo (così come ci si presenta attualmente) ci si aspetta che per tempianteriori (in quanto tali, fittizi) al tempo di Planck, i concetti stessi dispazio e di tempo debbano necessariamente perdere il loro significatousuale in quanto riferiti ad un cosmo intrinsecamente diverso daquello in cui viviamo. Per conseguenza, possiamo dire soltanto che ilcosmo con le proprietà che conosciamo ha avuto inizio ad un tempoche convenzionalmente assumiamo pari al tempo di Planck ma chesarebbe più significativo assumere come tempo zero: soltanto daquesta configurazione in poi ha senso parlare di spazio e di temponell’accezione usuale del termine. Viceversa non ha senso parlare dispazio e di tempo per configurazioni anteriori a quella corrispondente
. Lacrime di San Lorenzo: in Cielo e in Terra
al tempo di Planck, in quanto in tali condizioni il cosmo presentacaratteristiche diverse da quelle mostrate dal cosmo attuale, a partireproprio dallo spazio e dal tempo.
Volendo visualizzare con un esempio le considerazioni precedenti,supponiamo di assimilare l’universo attuale alla superficie di un pal-loncino precedentemente immerso in un bagno di vernice. Quando sigonfia il palloncino, lo strato di vernice in superficie per un pò restauniforme, a rappresentare l’equilibrio termico tra radiazione e mate-ria. A un certo punto, il palloncino sarà così esteso da frantumare lostrato di vernice in tante isole in allontanamento reciproco, a rappre-sentare la rottura dell’equilibrio termico tra radiazione e materia, e laloro evoluzione di qui in poi distinta: espansione ancora omogeneaper la radiazione, e condensazione in galassie e in ammassi di galassieper la materia.
Sgonfiare il palloncino corrisponde ad andare indietro nel tempo,con le isole di vernice che si avvicinano sempre più, finchè a un certomomento il palloncino perde la forma sferica e si accartoccia, e tutta laregolarità delle posizioni mutue tra i punti in superficie (spazio) e trai raggi del palloncino (tempo) viene persa. L’ultima configurazionesferica corrisponde alla configurazione del cosmo relativa al tempo diPlanck, le configurazioni accartocciate corrispondono a configurazio-ni del cosmo anteriori alla precedente, dove i concetti di spazio e ditempo perdono il loro significato usuale.
Pertanto la risposta alla domanda: “Cosa c’era prima del Botto Gros-so?” è la seguente: “Prima del Botto Grosso non esistevano né spazio nétempo, ma c’era il cosmo, seppure con caratteristiche radicalmentedifferenti da quelle che conosciamo attualmente”. Detto in forma piùrigorosa: “Prima del Botto Grosso il cosmo si presentava con caratteri-stiche intrinseche radicalmente differenti da quelle che conosciamoattualmente, in particolare non sarebbe stato possibile individuarenessun corpo che si estendesse nello spazio e durasse nel tempo”.
.. La concezione del cosmo nell’era prescientifica
La concezione del cosmo nell’era prescientifica risulta intimamenteconnessa alla tradizione religiosa di ogni cultura. Nel seguito parlere-mo soltanto della cultura medievale europea, la cui visione dell’univer-
In cielo e in terra
so, conformemente al pensiero di Aristotele, si incentra su una separa-zione tra mondo celeste e mondo terrestre, ritenuti qualitativamentedifferenziati.
Il mondo terrestre è concepito come il risultato delle diverse, pos-sibili e mutevoli mescolanze di quattro elementi fondamentali: terra,acqua, aria, fuoco, elencati nell’ordine dal più pesante al più lieve.Forse è il frutto di una semplice coincidenza, forse è l’eredità di unascienza antidiluviana il cui ricordo si sarebbe progressivamente perdu-to nelle leggende e nei miti, tuttavia la scienza moderna afferma chetutti i costituenti dell’universo sono tenuti assieme da quattro inte-razioni fondamentali: forte, elettromagnetica, debole, gravitazionale,elencate in successione secondo il valore decrescente dell’intensità, incorrispondenza a un raggio d’azione sufficientemente piccolo.
I corpi tendono naturalmente all’ordine a seconda della loro com-posizione: così un sasso gettato in acqua si dirige verso il fondo, mentreil fumo di un incendio si porta verso l’alto.
Pertanto nel mondo terrestre il moto è soltanto temporaneo ecomunque dovuto ad una causa: un sasso deve essere gettato in acquaperché raggiunga il fondo, un fuoco deve essere acceso perché il fumosi porti verso l’alto. In ogni caso, nessun corpo può trasferirsi dalmondo terrestre al mondo celeste.
Il mondo celeste infatti è caratterizzato dalla perfezione, dall’immu-tabilità, dall’incorruttibilità, e costituito da una sostanza inalterabilee onnipervadente: l’etere. A differenza che sulla Terra, nel Cielo tut-to si muove perennemente ma senza tendere a nessun luogo: vigecostantemente un ordine perfetto impartito da un Motore Immobile(Dio), che fa girare Luna, Sole, stelle, pianeti, su orbite determinatedalla composizione di opportuni moti circolari corrispondenti allarotazione di altrettante sfere concentriche ma non coassiali.
In conclusione, mondo terrestre e mondo celeste costituiscono lerealtà di un cosmo geocentrico, sferico, finito, e disomogeneo; infattial di sopra dello statico mondo sublunare rivoluzionano senza posa isistemi di sfere corrispondenti ai corpi celesti.
In questa accezione le meteore, in quanto dirette verso la Terra,non possono provenire se non dal mondo sublunare e quindi in ultimaanalisi dalla Terra stessa (ad esempio, scagliate in alto in seguito aderuzioni vulcaniche o a fenomeni di altra natura). La falsità di questaconcezione si è potuta provare soltanto con la rivoluzione scientifica
. Lacrime di San Lorenzo: in Cielo e in Terra
del Seicento, resa a sua volta possibile dalla scoperta della lente equindi del cannocchiale. Così l’osservazione dei satelliti di Giove,delle fasi di Venere, delle dimensioni dell’universo molto maggioridi quanto si pensasse, hanno evidenziato la somiglianza della Terracon i rimanenti pianeti, mettendo in dubbio la distinzione tra mondoterrestre e mondo celeste e preparando la strada alla transizione dalsistema Tolemaico al sistema Copernicano.
Tutto quanto finora ritenuto prerogativa (in negativo) del mondoterrestre, in definitiva la mancanza di ordine, viene progressivamenteriscontrato nel mondo celeste: le orbite dei pianeti e delle stelle nonsono circolari bensì nel migliore dei casi ellittiche, e comunque su-scettibili di essere perturbate in seguito all’interazione gravitazionaledovuta al passaggio di corpi nelle vicinanze, e inoltre le loro caratte-ristiche sono alterate dagli effetti evolutivi. Lo stesso inferno, la cuisede era stata ubicata nelle viscere della Terra, viene proiettato nelpiù alto del Cielo con tutti i suoi demoni: ipernove, supernove, nanebianche, stelle di neutroni, e infine buchi neri, dove il tempo sem-bra potersi percorrere nei due sensi mentre lo spazio sembra fluireinesorabilmente verso il fondo dell’abisso.
Ma un nuovo mondo celeste sembra dischiudersi di fronte all’in-calzare delle più recenti ed ambiziose teorie che intendono dare spie-gazione dell’esistenza stessa delle particelle elementari e dell’universo.La teoria delle superstringhe concepisce le particelle elementari comemembrane vibranti in un iperspazio a undici dimensioni, di cui settetalmente assottigliate da non poter essere riscontrabili, allo stessomodo dello spessore in una pagina di un giornale.
Forse è il frutto di una semplice coincidenza, forse è l’eredità diuna scienza antidiluviana il cui ricordo si sarebbe progressivamenteperduto nelle leggende e nei miti, ma il numero delle dimensioniassottigliate richiesto dalla teoria delle superstringhe è pari al numerodei cieli contemplato dalla cosmologia aristotelica (ricordiamo cheil numero sette ha una particolare rilevanza in tutte le tradizionireligiose). In questo rinnovato mondo celeste, si diffonde la musicaprodotta dalle membrane vibranti che corrispondono alle particelleelementari, come sostenuto dalla dottrina di Pitagora, conformementealla quale il movimento delle sfere celesti origina una musica celestiale,in opposizione alla dottrina di Aristotele, conformemente alla quale ilmovimento delle sfere celesti non produce alcun suono.
