Universo, andata e ritorno

Crediti: blaster219Potendo viaggiare vicini alla velocità della luce basterebbero 30 anni per raggiungere i confini del cosmo. Il problema però è ritornare

Quanto è grande l’Universo? Apparentemente troppo per un essere umano che decidesse di saltare su un’astronave e partire alla volta del suo limite estremo. Il confine dell’Universo visibile si trova infatti a 13,7 miliardi di anni luce circa, ma l’effettiva distanza è in realtà maggiore, perché nel tempo in cui la radiazione proveniente da questo confine ci ha raggiunto questo si è spostato ulteriormente a causa dell’inflazione universale (l’espansione continua del cosmo). Una bella distanza, che però secondo alcuni recenti calcoli eseguiti da Juliana Kwan dell’Università di Sidney nel New South Wales, potrebbe essere coperta in soli 30 anni di vita di un essere umano.

La cattiva notizia è che comunque non riusciremmo mai a raggiungere il confine, ma potremmo comunque arrivarci molto vicino. “L’energia oscura – la forza misteriosa dietro l’accelerazione dell’Universo – pone un limite all’esplorazione umana dello spazio.”

Nonostante questa limitazione, come scrive la scienziata, in circa 30 anni, con un’astronave in continua accelerazione (secondo i calcoli di uno studio precedente dovrebbe essere di 9 metri al secondo, pari cioè circa all’accelerazione prodotta dalla gravità) sarebbe possibile coprire il 99% della distanza che ci separa dall’orizzonte cosmico. I calcoli di Kwan, pubblicati su Publications of the Astronomical Society of Australia, hanno tenuto conto dei più recenti dati cosmologici sull’energia oscura e di altri parametri. L’apparente paradosso dipende dal fatto che viaggiando a velocità vicine a quelle della luce il tempo nel sistema di riferimento dell’astronauta verrebbe enormemente dilatato, diventando molto più lento che sulla Terra.

Resta il problema del ritorno. L’ipotetico astronauta dovrebbe infatti sapere con precisione quando iniziare a frenare perché anche un piccolo errore potrebbe fargli mancare la Via Lattea di parecchi milioni di anni. Ma anche se il nostro esploratore spaziale dovesse riuscire ad arrivare nel posto giusto, andrebbe incontro a delusione certa. Se anche per lui non sono passate che alcune decine di anni il Sistema Solare, o ciò che ne rimane, sarebbe ormai vecchio di 70 miliardi di anni: il Sole e la Terra sarebbero spariti da un bel po’ lasciando spazio a un desolato vuoto.

Federica Sgorbissa
Federica Sgorbissa è laureata in Psicologia con un dottorato in percezione visiva ottenuto all'Università di Trieste. Dopo l'università, ha ottenuto il Master in comunicazione della scienza della SISSA di Trieste. Da qui varie esperienze lavorative, fra le quali addetta all'ufficio comunicazione del science centre Immaginario Scientifico di Trieste e oggi nell'area comunicazione di SISSA Medialab. Come giornalista free lance collabora con alcune testate come Le Scienze e Mente & Cervello.

30 Commenti

  1. Ma l’universo è infinito. Altrimenti mi sentirei solo.
    Quello visibile è apparente.
    Oltre la nostra galassia i riferimenti spazio, tempo e vista potrebbero essere diversi.
    Velocità della luce è la massima: solo fino a quando non si scopre in altri galassie/universi altre velocità: si immagini un grande uomo con tutto l’universo in mano , come una palla, e che decide di lanciarla: a che velocità? di molto superiore a quella della luce.
    Come conoscenza della fisica e dello spazio siamo agli inizi, direi al primo secondo di uno sviluppo infinito.

  2. Il tempo nel sistema di riferimento verrebbe enormemente dilatato; ma il tempo biologico dell’astronauta ???

    1. come per il tempo che percepisce anche il tempo biologico dello stesso astronauta si dilata, in parole povere si dilata il tempo vero e proprio nel quale vive l’astronauta proprio per le leggi della relatività

      1. Sì, ma l’astronauta vivrebbe un tempo per lui assolutamente normale…
        La dilatazione temporale è, appunto relativa.
        Ciao,
        Davide.

  3. Le previsioni sono sempre così… prima o poi tutto finisce.
    E invece non può essere vero altrimenti non saremmo qua ma saremmo già finiti tanto tempo fa, quindi si ritorna sempre, o meglio si salta ogni volta in un prossimo nuovo universo che per chi non c’è più è solo questione di un attimo.
    Astrofici ne avete strada da fare

  4. Ovviamente si tratta di pura speculazione. L’energia necessaria all’astronave per mantenere un’accelerazione uguale a g per un tempo relativistico così lungo è al di là di ogni immaginazione; inoltre ad un certo punto, non potendo superare la velocità della luce, l’astronave non potrebbe accelerare ulteriormente. Ma accelerare rispetto a coa? Rispetto alla Terra dalla quale è partita o rispetto agli ammassi di galassie che man mano sorpassa?  Per effetto dell’energia oscura, che si comporta come la gravità, gli ammassi si allontanano, rispetto alla nostra galassia, con un’accelerazione che cresce con la distanza ma indipendente dalla loro massa. Anche l’astronave, quando ormai non riesce ad accelerare ulteriormente, si comporta come una struttura cosmica, nel senso che partecipa al flusso di espansione, accelerata dall’energia oscura. A questo punto non potrà fare altro che agganciarsi a qualche galassia e procedere alla sua stessa velocità. Perciò non potrà mai raggiungere i confini dell’orizzonte cosmico. Il ritorno sarebbe ancora più problematico perché l’astronave sarebbe frenata dall’energia oscura anche se ormai abbastanza diluita.Mi piacerebbe conoscere i calcoli di Kwan e sapere in che modo ha tenuto conto dell’energia oscura.

  5. Cito :
    ” anche un piccolo errore potrebbe fargli mancare la Via Lattea di parecchi milioni di anni.” ???
    Ma non si sta parlando di UNIVERSO ?

    Saluti da Pierangelo

  6. A quanto pare, la mia ignoranza è immensa!
    Ingenuamente, infatti, malgrado sapessi della dilatazione del tempo soggettivo cui andrebbero incontro gli astronauti di una ipotetica atronave in grado di viaggiare a velocita’ prossime a “c”, ero convinto di 2 cose:
    1) che, inflazione a parte, essendo l’universo isotropico ed essendo “nato” 13,7 miliardi di anni fa, _al minimo_ misurasse, in termini di anni luce, il doppio di questa distanza (mi ricordo di avere letto su “Explora” che, per via, dell’inflazione, l’orizzonte cosmico degli eventi si troverebbe a _50_ miliardi di anni luce da noi e che il cosmo misuri – latu sensu – il doppio di questa grandezza);
    2) che, malgrado la dilatazione temporale, viaggiando a velocita’ vicinissime alla velocita’ della luce, i tempi _soggettivi_ per coprire le distanze interstellari fossero comunque elevatissimi (non per niente, piu’ di una volta, ho letto di ipotesi di astronavi “generazionali”, nel senso di astronavi che prevedano che l’equipaggio si riproduca a bordo, per generazioni e generazioni), e che, proprio per questo gli U.F.O. (non dico tutti, ma alcuni di essi) _non_ fossero mezzi provenienti da pianeti extrasolari… In questi termini, quanto ci vorrebbe, ad esempio, a percorrere solo una 50-ina di anni luce? Devo cambiare idea sugli U.F.O.? 😉
    p.s.: e poi perdonate, vorrei farvi notare altre 2 questioni: I) anche ammettendo la possibilità che un’atronave possa accelerare costantemente fino a raggiungere velocità prossime a “c”, immagino sappiate benissimo che: a) la massa dell’astronave stessa tendrebbe all’infinito e si comprimerebbe, nella direzione opposta a quella del moto, indefinitamente; b) qualora detta astronave incontrasse non dico delle meteore, ma anche solo dei corpuscoli di polvere interstellare, cio’ che danni provocherebbe allo scafo? II) per fare quanto l’autrice dell’articolo che riportate prospetta, non occorrerebbe un’enegia pressoche’ infinita? Quale motore potrebbe mai rispondere a tali requisiti? (O, forse, mi chiedo, l’articolo in questione è speculazione fine a se’ stessa, elaborata cosi’, “pour parler”?)

  7. …solo una piccola precisazione su una svista: trattandosi di un’accelerazione sarà di 9 metri al secondo quadrato e non di 9 metri al secondo

  8. “…mentre vi baloccate con simili baggianate…la gente nel Mondo reale muore letteralmente di fame e di malattie ad un ritmo, diciamo di una o due al secondo. Che fare? Mettiamoci una mano sulla coscienza e abbandoniamo per un momento (anche solo per pochissimi anni!) i sogni da ricchi perditempo che solitamente facciamo per dedicarci, magari facendo tesono dall’esperienza dei volontari e missionari sia laici che religiosi, per recarci numerosi nel paesi meno sviluppati badando bene però a non portare il nostro ritmo di vita (sicuramente perdente!) bensì un migliore adeguamento di quello corrente ….grazie non per me ma per il Mondo, Franco

    1. Franco, abbi pazienza, ma stai dicendo una cavolata immane.
      Io posso, come dici tu, “baloccarmi” su quelle che tu giudichi baggianate – imho, solo per ignoranza (ma non ti offendere, intendo alla lettera, nel senso di “non conoscenza”) – e, nel contempo, essere politicamente impegnato come e piu’ di te.
      Io non sono ricco (certo, non sono un comunista), non sono un perditempo, e, quanto al recarmi nei paesi sottosviluppati…
      Maddài, non esagerare!
      _Tu_ cosa fai esattamente?
      Sai che si puo’ lottare contro la fame nel mondo, o l’Aids, o il cancro, o il Morbo di Crohn (cosa di cui io soffro), anche standosene seduti davanti ad un computer, e semplicemente facendo donazioni a quelle assoziazioni (perché di serie ce n’è) che si occupano di quei problemi?
      Dunque, x’, prima di sputare sentenze non ragioni piu’ approfonditamente su quello che dici?
      Ciao,
      Davide.

    2. O basta! Qui si sta parlando di ipotesi scientifiche. Mica di problemi economici sia pure importanti. Che c’entra con lo studio dell’astronomia. Le baggianate le stai dicendo tu che stai facendo un discorso fuori contesto. O blocchiamo tutti gli studi scientifici solo perché c’è gente al mondo che sta male? Al massimo peggioreremmo la loro situazione.

  9. Marco Saggio, ma di che parli?
    “Astrofisici ne avete di strada da fare”?
    Bello sarebbe, anzitutto, capire cosa vuol dire il tuo commento… E altrettanto interessante sarebbe capire come questo possa agganciarsi al contenuto dell’articolo!
    “Prima o poi tutto finisce”?
    E allora?
    Mah…

  10. Ho detto una cosa non giusta: l’orizzonte cosmico degli eventi, si trova, in efetti,a 1 3,7 miliardi anni luice da noi.
    La dimensione del cosmo è un’altra cosa (e, su quella, Explora dovrebbe avere ragione)…
    Resta il fatto che quanto è oltre i 13,7 milardi di anni luce da noi è e sarà per sempre inosservabile, perché la Prima Luce ha avuto il tempo di raggiungerci, ma l’inflazione cosmica rende quanto è oltre il limite del Big Bang non osservabile.
    Corretto?

  11. Il fatto che ancora oggi si vada avnti per supposizioni e calcoli teorici, significa che nonostante le eccezionali intuizioni di Einstein, siamo ancora lontani dal capire cosa sia l’Universo, se sia finito o infinito, e se le fisiche galileiana e quantistica valgano anche al di la del….nostro naso.

  12. Dino, fosse come tu dici, la scienza non evolverebbe…
    Invece c’è, per fortuna, chi si pone domande, e, per fortuna ancora maggiore, c’è chi cerca di dare delle risposte.
    Quanto al fatto che l’universo sia infinito, è da un bel po’ che si è capito che non lo è; lo fosse, la luce di tutte le stelle in esso presenti – viaggiando a velocità finita. cioè “c” – avrebbe avuto il tempo di raggiuncerci, e la notte… Non sarebbe tale.
    Imho, quindi, prima di fare affermazione sul grado di conoscenza che la scienza ha raggiunto, bisognerebbe aumentare il proprio.
    Ciao,
    Davide.

  13. Ma fatemi capire.
    L’universo è finito ed è stato dimostrato.
    Mi sembra per prima cosa impossibile che sia finito,dove finisce cosa dopo c’è uno spazio vuoto?
    Poi il fatto che è stato dimostrato è una presunzione?
    Immagino, come per il nucleo di un atomo, che le nostre galassie facciamo parte di detto nucleo. Come possiamo vedere gli elettroni che vi girano intorno?
    Un munero intero può essere infinito. un numero frazionario idem.
    Gli universi sono infiniti come la più piccola particella è infinita.
    Il tutto salvo prova contraria che è impossibile dare.

    1. Aggiungo quel po’ che conosco, a cio’ che ha detto Davide a Pino. Un errore che si fa spesso nelle discussioni spicciole di cosmologia e’ considerare uno SPAZIO vuoto dentro il quale NASCE l’universo (tipo big-bang che ”esplode” in questo spazio vuoto ). La teoria del big-bang contempla invece l’origine dello SPAZIO ( e del TEMPO )dell’energia e poi della materia, *contemporaneamente* , percio’ PRIMA del big-bang non esisteva lo spazio !!! Inoltre, a causa dell’espansione, lo spazio *si genera* anche adesso, fra le galassie che si allontanano fra loro.
      Il grande problema che si incontra nel ragionare su argomenti, di cui non conosciamo che approssimativamente le basi, escludendo gli esperti del settore se qui ve ne sono, e’ quello che per ragionare sul MACROcosmo che sul MICROcosmo dobbiamo abbandonare ogni idea , ogni ragionamento , ordinario, quotidiano, bisogna spogliarci di ogni esperienza rassicurante di ogni giorno, perche’ gli eventi cosmici e subatomici sono STRAordinari e talvolta poco comprensibili anche dagli stessi scienziati che li studiano e ne formulano qualche legge che li ”regola”.
      Gia’ che ci sono, vorrei rispondere anche a chi rimprovera gli astrofisici ( e gli scienziati in genere, come spesso avviene) perche’ non sanno proporre altro che teorie incomplete, ipotesi,talora solo congetture ….. Rispondo dicendo che la scienza non ha risposte ”certe” per tutto e, forse, nemmeno le avra’ mai. Purtroppo e’ da questa illusione,speranza, … frustrata, che si generano le pseudoscienze, le paranormalita’, i sedicenti ‘metodi scientifici alternativi’ e similari stupidaggini . Accontentiamoci di ricercare, applicare quanto abbiamo trovato, studiare per progredire … sai che noia quando (…se avessimo ….) avremo scoperto TUTTO !!!!!

      1. Pierangelo, hai còlto in pieno la questione.
        Il Big Bang è un concetto difficilissimo da capire, perché, come dici tu, il cosmo _non_ genera da uno spazio vuoto _ne’_ evolve in uno spazio vuoto.
        Il che ci induce ad una imporante conclusione, che, in effetti, a sua volta, spinge a pensare ad un Principio Creatore (anche ad uno scettico-agnostico come me)…
        Se, prima del Big Bang, lo Spazio ed il Tempo non esistevano, non potevano darsi ne’ un prima ne’ un dopo, e non potevano nemmeno seguire cause ad effetti, perché, presumibilmente, non esistendo un tempo lineare non poteva esistere la causalità…
        Eppure il Cosmo è nato, e noi siamo qui a parlarne.
        Come mai?
        Beh, qui si va nella metafisica!
        Chi è intervenuto?
        Dio?
        Io, sinceramente, sospendo il giudizio, pero’, devo ammettere, sono 2 anni che mi arrovello sulla questione…
        ( cmnq, non per fare pubblicità al mio blog, ma se la cosmologia vi sconcerta, provate ad andare, appunto, nel mio blog, e, li’, nella sezione “fisica quantistica”…vi assicuro che anche da profano quale sono vi faro’ accapponare la pelle! 😉 )

  14. Il problema, Pino, è che ragioni in chiave “euclidea”, mentre, in cosmologia, si devono fare dei salti “concettuali” che, in effetti, poco hanno da invidiare ai salti di fede.
    Il ragionamento che fai, sulla finitezza dello spazio e sul vuoto, perdonami, è del tutto erroneo, ed è, soprattutto, privo di presuppositi validi.
    Mi spiego: lo spazio definisce se’ stesso (e, con esso, il tempo), non ha senso ipotizzare un confine cosmico oltrepassabile.
    In altri termini, ipotizzando di aver anche un’astronave che viaggi alla velocità dl pensiero, partendo dal punto “A”, si ipotizza che, dopo avere viaggiato per tutto il cosmo, sai cosa finiresti col fare?
    Col tornare al punto “A”.
    Per dirla in altri termini, se avessi un telescopio potentissimo che ti permettesse di vedere all’infinito e oltre (ma sto facendo due astrazioni: 1) l’universo, come ti ho appena detto, è finito, e, 2) all’inizio, fino a 200.000 anni dalla sua nascita, era opaco, ossia non trasparente alla radiazione luminosa), sai cosa vedresti?
    Le tue stesse – perdonami – natiche…
    E se hai dei dubbi, posso farti presente che:
    1) dato che l’universo si sta espandendo, deve per forza essere nato da un punto a densità infinita, e, quindi, deve per forza essere finito (il che considerando diversi fattori, che non ti sto ad elencare, _è stato dimostrato_, ma se vuoi chiarimenti te li do’);
    2) non confondere la finitezza con la mancanza di limiti: l’universo, è, sulla base di quanto ti ho detto sopra, _finito_ e _illimitato_;
    3) si dovrebbero stare per fare degli esperimenti sulla Radiazione Cosmica di Fondo che puntano proprio a dimostrare quanto ti ho detto, quindi siamo al di la’ della pura astrazione.
    Che poi “gli universi” siano infiniti vale quanto sopra detto…
    Pero’, fammi capire, “gli” universi?
    Dai per scontata cioè la teoria del multiverso?
    Così, “d’amblais”?
    Ciao,
    Davide.

  15. Ma dal bing beng nasce lo spazio-tempo. Da cosa. E questa cosa quando è nata.é sempre esistita ad una intensità infinita.e non accupava un infinitesimo di spazio.
    Non è possibile che l’universo collassi dopo essersi espanso, come un cuore che pulsa?

  16. Big-bang(grande botto!) non e’ un’esplosione ne’ nasce da una ‘cosa’ e non occupava ‘spazio’ altrimenti non c’era bisogno del big-bang. L’universo puo’ certo collassare e riespandersi, secondo varie ipotesi cosmologiche. Non so altro.
    Pino ,in generale, guarda che la cosmologia non ti puo’ dare certezze; genera solo teorie, insiemi di ipotesi, conclusioni che sono valide ”se e solo se ” valgono ”certi” presupposti, a volte arbitrari; altrimenti la teoria non e’ valida. Ad alti livelli , mi sembra che la cosmologia confini con la filosofia, con la fede religiosa, tanto che certuni identificano cio’ che genera il big-bang ( energia infinita, senza dimensioni, sempre esistito nel nulla..) con Dio …
    Ciao
    Pierangelo

    1. Infatti, come dicevo io, se si ammette che il cosmo definisce temporalmente e spazialmente se’ stesso, allora, prima di esso, la causalita’ non poteva darsi.
      Però l’universo esiste.
      Quindi, come e perché e nato?
      (quanto alle ipotesi di “universo ciclico” c’è chi dice che, a causa dell’entropia, al Big Crunch non possano indefinitamente seguire dei Big Bang perché, ad un certo punto, verrebbe a mancare l’enrgia sufficiente…inoltre, le osservazioni piu’ recenti inducono a pensare che il destino dell’universo sia quello di un Big Freeze, perché, piu’ si guarda lontano, piu’ sembra che a prevalere sulla gravita’ vi sia un’energia repulsiva…)
      Ciao,
      Davide.

  17. Davide, diccelo allora l’url del tuo blog !!
    Ciao
    Pierangelo
    PS: scusa se mi permetto : usa ‘ d’emblée ‘ invece di ‘ d’amblais ‘. Sicuro, perche’ sono andato a controllare.
    PS2: scusate OT

    1. E’ sufficiente che clicchi sul mio nome e vieni automaticamente indirizzato sul mio blog (cosa che ho scoperto incidentalmete oggi).
      Quanto al tuo OT, hai ragionissima…
      Anche se taluno usa scriverlo come ho fatto io – qui in Italia, intendo – in francese è scritto “d’emblée”…
      Grazie della dritta,
      ciao,
      Davide

Rispondi

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: