Osservare l'universo

Nei tempi antichi le stelle scandivano il passare del tempo e l'alternarsi delle stagioni, e guidavano i naviganti: per questo si pensò che il cielo e i corpi celesti avessero anche un legame con la divinità. Oggi, grazie a strumenti ultra-sofisticati, si può analizzare la proprietà della luce emessa dalle stelle, dedurre le proprietà del materiale che compone le atmosfere stellari, e osservarne la radiazione. Nel prossimo futuro, poi, l'astronomia stellare promette telescopi sempre più avanzati con cui studiare anche stelle di galassie molto lontane dalla nostra.

Nel nostro immaginario sono sinonimi di mistero e distruzione; la fantascienza li ha spesso rappresentati come passaggi verso irraggiungibili universi paralleli. Ma sappiamo veramente cosa sono i buchi neri e quali caratteristiche hanno? Come si può dedurne la presenza nello spazio? Come influenzano la vita delle galassie? A partire dalle prime intuizioni tardo-settecentesche, attraverso la meccanica classica e la teoria della relatività, fino alle scoperte degli ultimi anni, l'autore ci racconta tutto quello che si sa su uno dei temi più affascinanti della fisica contemporanea.

1995: viene scoperto un pianeta orbitante intorno ad una stella simile al nostro Sole, a conferma di secoli di speculazioni sull'esistenza di altri mondi. 51 Pegasi b, il primo di una lunga lista di pianeti extrasolari in continua crescita, ha costretto gli scienziati a rivedere con occhio critico le teorie di formazione ed evoluzione del nostro sistema solare. A partire dalla storia delle osservazioni planetarie l'autrice ci guida alla ricerca dei pianeti extrasolari. Come vengono individuati? Qual è la loro composizione?

Einstein lo aveva predetto: il 14 settembre 2015 viene captata un'onda che avvolge la Terra, originata dalla fusione di due buchi neri e avvenuta a una distanza di 1,3 miliardi di anni luce. Un evento astronomico straordinario che ci fa conoscere l'universo oltre le onde elettromagnetiche. Successivamente un'altra onda, generata dalla collisione di due stelle di neutroni, ci ha consentito di andare all'origine della formazione di metalli pesanti come l'oro e il piombo e di investigare la struttura della materia nucleare.

Quando e dove è iniziata la vita? E a cosa somigliavano le prime forme di vita? Interrogativi che l'uomo si pone da sempre, per i quali, pur in mancanza di risposte definitive, si possono avanzare alcune ipotesi. Come quella che colloca l'origine della vita intorno a 3,8 miliardi di anni fa, in un contesto riconducibile a uno di questi ambienti: brodo primordiale, campi geotermali, siti di impatto meteoritico. Certo è che le tessere del più grande e affascinante dei puzzle restano RNA, amminoacidi, protogeni, protocellule.

L'Universo ha 13,8 miliardi di anni. Da quando si è formata, la Terra ha compiuto intorno al Sole quattro miliardi e mezzo di orbite. È un tempo impensabile, un tempo infinito. Un tempo che gli esseri umani non hanno occupato che per la più piccola delle frazioni. Eppure, da quando siamo comparsi sulla faccia del pianeta, da quando abbiamo iniziato ad accendere fuochi per tenere a bada la notte, non abbiamo mai smesso di alzare gli occhi alla volta senza confini. A meravigliarci per tutto quell'infinito sopra di noi, per tutto quello che non possiamo vedere.

L'attrazione dell'uomo per le stelle e le domande sul cosmo sono antiche quanto l'umanità, anche se solo con Galileo l'indagine astronomica si è aperta al cielo profondo. Il volume ripercorre le tappe della scoperta dello spazio, dal lancio delle prime sonde allo sbarco sulla Luna, dai robot atterrati sulle sabbie rosse di Marte, alle visite alle comete, fino al grande salto delle missioni verso i giganti gassosi più lontani dalla Terra, come Giove, Saturno e i loro satelliti, compreso l'atterraggio europeo su Titano.

Può distruggere o curare, essere usato per diagnosi mediche o come chiave di accesso per esplorare l'infinitamente piccolo. Dannazione o salvezza per l'umanità? L'atomo è il mattone fondamentale della materia, il suo nucleo alimenta il Sole e potrebbe garantirci per sempre energia sicura e pulita. Questo audiolibro ce lo illustra a tutto campo, dai nanomateriali alla medicina, alle comunicazioni, affacciandosi sul futuro dove il teletrasporto, i computer quantistici, i mantelli dell'invisibilità lo renderanno ancora più protagonista.

Il mito del pianeta rosso resiste nel nostro immaginario, nonostante innumerevoli missioni d'esplorazione abbiano svelato ormai molti dei suoi segreti. È "l'altro pianeta" dove, da anni, le agenzie spaziali di tutto il mondo vanno alla ricerca di vita extraterrestre; è anche l'unico luogo dove possiamo sperare di insediare una colonia umana. L'audiolibro racconta tutto quello che c'è da sapere su Marte, dalla sua conformazione alle ipotesi di abitabilità, fino alle ultime conquiste del Rover Curiosity, che vi è atterrato nel 2012.

Le piante, gli animali, l'uomo possono continuare a esistere grazie alla frazione di energia solare che viene assorbita dalla Terra. L'illuminazione solare è tale da permettere alla superficie terrestre di mantenere una temperatura confortevole, agli oceani di rimanere in forma liquida e alla crosta terrestre di non liquefarsi. Inoltre il sole controlla il clima, guida i venti e crea le condizioni ambientali in cui viviamo.

I crateri da impatto sono la prova che nel corso della sua storia la Terra è stata ripetutamente colpita da corpi celesti vaganti nello spazio. Il più famoso è in Arizona, ma ce ne sono diversi altri: piccoli, innocui e recenti oppure estesi per centinaia di chilometri, alcuni responsabili dei cambiamenti climatici che hanno portato all'estinzione di molte specie viventi. Accade spesso che un corpo celeste cada sul nostro pianeta? Siamo tuttora a rischio di un impatto cosmico? E soprattutto: abbiamo la tecnologia per evitare di fare la fine dei dinosauri?

Nel febbraio 2017 è stata annunciata la scoperta del più grande sistema planetario mai avvistato fino ad ora, a "soli" 40 anni luce dalla Terra. Si tratta di un insieme di sette pianeti che ruotano intorno a una stella molto più piccola e meno luminosa del Sole. La stella è stata battezzata Trappist-1 dal nome di uno dei telescopi usati per individuare questo sistema solare. Sei di questi pianeti si trovano in una zona temperata e cioè con una temperatura che oscilla tra gli 0 e i 100 gradi.

"Che cosa sappiamo sull'universo, e come lo sappiamo? Da dove è venuto, e dove sta andando? L'universo ebbe un inizio e, in tal caso cosa c'era prima? Il tempo avrà mai una fine?". Con questi quesiti Stephen Hawking ci introduce in una straordinaria avventura: un'emozionante cavalcata nel tempo. L'espansione dell'universo, il principio di indeterminazione, le particelle elementari e le forze della natura, l'origine e la sorte dell'universo, l'unificazione della fisica sono le grandi tappe di questo viaggio indimenticabile.

Un tempo si studiava il cielo dall'alto dei templi. Oggi con telescopi spaziali. Un tempo si credeva che l'universo fosse una cupola sopra la Terra piatta. Oggi sappiamo di essere una briciola nello spazio-tempo che si espande dopo il Big Bang. Un tempo ogni civiltà aveva la sua cosmologia. Oggi tutto il mondo ha una sola scienza. In ogni caso, dai miti più ingenui alle teorie scientifiche più ardite, quello dell'Universo resta il "racconto" più affascinante che ha accompagnato l'evoluzione culturale dell'uomo.

Il vetro attraverso cui passa la luce che ci sveglia al mattino, la fetta di pane tostato con cui facciamo colazione, i jeans che indossiamo per uscire di casa, le ruote della bici che sostengono il nostro peso mentre torniamo dal lavoro, il palazzo tra le cui mura ci addormentiamo la sera: ogni singolo oggetto del nostro quotidiano funziona e opera grazie alle leggi della fisica, della chimica e della biologia, in modi che di solito ignoriamo completamente.