Fernando De Felice e la Cosmologia

La cosmologia è quell’affascinante ramo della astrofisica che studia le origini dell’universo e la sua evoluzione. Negli ultimi tempi, grazie a strumenti sempre più sofisticati, che hanno permesso esplorazioni sempre più dettagliate degli “oggetti” cosmici lontanissimi da noi nello spazio e nel tempo, ha avuto un impulso straordinario, con il dipanarsi di teorie che, via via che si verificano a livello macroscopico e, anche, microscopico (fisica delle particelle), vengono modificate, ampliate o abbandonate.
Come ben si sa, i più famosi divulgatori del settore, conosciutissimi anche dal grande pubblico, sono Stephen Hawkins, Roger Penrose, Chris Hisham, Margherita Hack (per restare in Italia) con un doveroso ricordo all’indimenticato Isaac Asimov.
Qui, invece, vorrei parlare di un autore che forse ai più risulterà sconosciuto: Fernando De Felice e di un suo bellissimo libro dal titolo “Gli incerti confini del Cosmo – dai buchi neri alle macchine del tempo –“, ed. Bruno Mondadori, pp. 256, anno 2000.
In questo campo, considerate le scoperte che si susseguono a ritmo serrato, un libro del 2000 è effettivamente datato, ma lo sto proponendo poiché, nonostante gli anni trascorsi e, quindi, la naturale assenza di verifiche importanti (una su tutte il “bosone di Higgs”, scoperta avvenuta nel 2011), riesce a fare il punto su quelle conoscenze che anche adesso sono considerate fondamentali nel campo della cosmologia.

Fernando De Felice è attualmente ordinario della cattedra di Relatività presso l’università di Padova, il suo curriculum è vasto e importantissimo, con notevoli contributi in campo cosmologico (e non solo), tra i quali citerei la sua ricerca sfociata nell’essere approdato al calcolo dell’energia delle orbite stabili più interne dei buchi neri ruotanti.

Il libro in questione è scritto in un linguaggio accessibile e dallo stile scorrevole, certo, non manca qualche formula esplicativa relativamente ad alcuni concetti e qualche passaggio dove è stato necessario un certo grado di approfondimento, ma per la maggior parte i temi sono trattati con chiarezza, non venendo a mancare, però, il rigore indispensabile.

De Felice ci dice, sin dall’inizio, che il grande direttore della “sinfonia” cosmica è la geometria. Lo spazio esterno, che noi concettualmente percepiamo come un vuoto quasi assoluto, è, invece, una entità geometrica, che si plasma e che varia in funzione della Gravitazione. E in questo variare scopriamo che anche le quattro dimensioni – le tre dimensioni spaziali più il tempo -variano, che sono correlati a questa geometria e, nei casi estremi (quando, cioè, la massa, – e l’energia che essa esprime -, generatrice di “onde gravitazionali”, raggiunge casi limite), subiscono stravolgimenti che, per chi è abituato all’esperienza quotidiana, possono sembrare paradossali.
Man mano che i concetti si dipanano ripassiamo le nozioni di particelle elementari (da molti, probabilmente, abbandonati ai tempi del liceo!), della dualità energia/materia, delle quattro interazioni e della formazione stellare per addentrarci nell’affascinante mondo di quegli oggetti che un tempo si credeva fossero solamente ipotetici, distruttori e/o generatori, i “buchi neri”.
“L’energia determina la geometria del mondo fisico” e, quindi, il “buco nero”, un’entità di pura gravità, il luogo dove la massa e l’energia hanno ragione delle forze (interazioni) che strutturano la realtà quale noi la percepiamo, è la forma ultima della geometria spazio-temporale.
De Felice ne parla a lungo e ci racconta molte cose, di come, oltre a essere dei “mostri” divoranti sono anche dei fautori di una nuova rinascita, della loro possibile evaporazione (fenomeno ipotizzato da Stephen Hawking), dei “dischi di accrescimento” (materia che si raggruppa attorno ad un buco nero e che lo alimenta), del famosissimo “orizzonte degli eventi” (il limite al di là del quale nulla può sfuggire, neppure la luce), dei modi di orientarsi nell’ipotetica eventualità di trovarsi vicino ad uno di essi (“ventaglio del faraone”, “orologio del faraone”), della possibilità di formazione di una “singolarità nuda” (un buco nero privo dell’orizzonte degli eventi) e di come essa possa essere un accesso ad altri Universi.
Il passo successivo si muove nell’esaminare la dimensione Tempo, visto come una particolare manifestazione della geometria. Tempo di Planck (tempo impiegato da un fotone – viaggiando alla velocità della luce – a coprire il più piccolo intervallo di spazio concepibile: anche il tempo in cui nell’Universo primordiale ha dominato un’unica interazione prima di differenziarsi nelle quattro “forze” attualmente conosciute) , coni di luce, relatività degli intervalli temporali, possibilità – teorica – di viaggi nel tempo (in regioni ad “inversione temporale” o in prossimità di una “singolarità nuda”).

Infine, il “viaggio cosmico” si conclude brevemente con alcune considerazioni, fisiche e filosofiche, sull’espansione dell’universo, sulla sua origine e sulla sua struttura e come, tutte questa fasi, siano da sempre interconnesse alla geometria.

Questo libro fa un sunto coinvolgente e appassionante di quanto la ricerca scientifica è riuscita a dipanare da un argomento talmente elusivo e sfaccettato, ma che ha da sempre solleticato gli interrogativi dell’umanità, qual è l’origine dell’universo e, di conseguenza, l’essenza intima della materia che lo compone e dell’energia che lo pervade. Lo spazio-tempo che ci circonda non è altro che una trama geometrica e le sue fluttuazioni, distensioni, ripiegamenti e lacerazioni sono i fenomeni che noi chiamiamo dimensioni, correlati strettamente con le particelle e l’energia. Un particolare punto di vista rispetto al quale riconsiderare lo spazio e il tempo e, perché no, il nostro vivere quotidiano.