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giovedì 6 marzo 2014

La fine dell'universo: come e quando


Sono sempre più rare le persone che credono che un bel giorno 4 cavalieri in sella ai loro destrieri infernali verranno qui a metter fine al mondo. Resta comunque lecito chiedersi: cosa ne sarà dell'Universo?

Fino agli inizi dello scorso secolo (tralasciando le fonti bibliche) si credeva in un Universo "stazionario" che non cambiava cioè nel tempo. Il primo al quale venne la brillante intuizione di un Universo in espansione fu un certo Fridman. Nel suo modello di universo tutte le galassie erano in continuo allontanamento l'una dall'altra, indipendentemente dal punto di vista dell'osservatore. Per capire meglio possiamo immagine un palloncino con sopra disegnati dei puntini. Gonfiando il palloncino notiamo come a causa dell'espansione della gomma i puntini si allontanino l'uno dall'altro senza un centro di espansione. Inoltre si nota come i puntini più distanziati si allontanano più velocemente. Questo è più o meno quanto succede nell'universo.


Quando gonfiamo un palloncino ci accorgiamo subito che c'è una forza (l'elasticità della gomma) che si oppone al nostro gonfiare. Si dunque pensare che anche all'interno dell'universo ci sia una forza che si oppone alla sua espansione: ebbene si, questa forza si chiama forza di gravità ed è la stessa forza che ora vi sta tenendo seduti sulla sedia. A confermare tutto ciò ci pensa il fenomeno del cosiddetto "red shift" (spostamento verso il rosso), che ci mostra come le galassie siano in allontanamento de noi. 

A questo punto dal modello di Fridman possiamo evincere due principali tipi di universo e quindi tre possibili destini dello stesso :


1) l'universo continuerà ad espandersi in maniera uniforme senza accelerazioni o decelerazioni. (fig.1)


2) nel secondo caso, invece, la forza di gravità non riuscirà mai a contrastare la forza di espansione ma soltanto a limitarla. In questo caso l'universo si espanderà fino a quando non diventerà troppo freddo e raggiungerà lo zero assoluto oppure fino a quando materia ed energia stessa si dissolveranno (come quando gonfiato troppo il palloncino questo vi scoppia in mano). Questo tipo di universo è detto "universo aperto". (fig.2)

3) secondo la terza ipotesi, ad un certo punto la forza di gravità prenderà il sopravvento riuscendo a contrastare una forza di espansione troppo lenta per quindi ridurre di nuovo l'universo intero ad un singolo punto e creando un nuovo big bang detto però "big crunch" (immagine questo scenario come quando vi stancate di soffiare e il palloncino torna al suo stato iniziale). Questo tipo di universo è detto "universo chiuso". (fig.3)


Tutto questo però non ci sfiora neppure. mentre all'universo restano infatti, nella peggiore delle ipotesi, 28 miliardi di anni da vivere, alla nostra stella invece ne rimangono "solo" 5 miliardi, ma probabilmente l'umanità si sarà già estinta molto tempo prima.