L’origine dell’Universo (M. Artigas, Le frontiere dell’evoluzionismo)
Bc. Pavel Pacek
Seminární práce bohoslovce Pavla Packa „Počátek světa (M. Artigas: Le frontiere dell’evoluzionismo)“, psaná na Teologické fakultě Papežské Lateránské univerzity v Římě, se zabývá vztahem mezi vědou a doktrínou o stvoření na základě knihy Mariano Artigase Hranice evolucionismu. Psáno italsky. Rozsah originálu je 19 stran formátu A4.
Pacek, Pavel: L’origine dell’Universo (M. Artigas, Le frontiere dell’evoluzionismo), Facultas theologiae, Pontificia universitas studiuorum Lateranensis, Roma 2002
PONTIFICIA VNIVERSITAS STVDIVORVM LATERANENSIS
FACVLTAS THEOLOGIÆ
L’origine dell’Universo
(M. ARTIGAS, Le frontiere dell’evoluzionismo)
Seminario 15017
La relazione attuale fra scienze e dottrina della creazione
Prof. Paul Haffner
Studente Pavel Pacek
Roma 2001/2002
INDICE
Introduzione
1.1 L’origine dell’universo
1.2 Astrofisica: le conquiste ben consolidate
2.1 Il problema dell’origine
3.1 La cosmologia scientifica
3.2 Un universo che si raffredda
4.1 Il Big Bang e la composizione dell’universo
4.2 E il futuro?
4.3 Qualcosa di più che un ipotesi
4.4 Il Big Bang e la creazione
5.1 E il materialismo?
5.2 Nè apologetica nè ateismo
Conclusione
Bibliografia
In principio era il Verbo,
il Verbo era presso Dio
e il Verbo era Dio.
Egli era in principio presso Dio:
tutto è stato fatto per mezzo di lui,
e senza di lui niente è stato fatto di tutto ciò che esiste.
/Gv 1,1-3/
/PROLOGO/
Non per caso ho scelto questo seminario così neanche per caso ho scelto il tema di questa mia piccola presentazione. Come affermano i filosofi “tutto è collegato a vicenda” ed è vero.
Già nel mio studio sulla facoltà di Filosofia, affascinato dalle lezioni della storia della filosofia, del suo sviluppo e della varietà del pensiero, ho scelto tra altre, alcune materie d’interesse scientifico e astronomico appunto per la straordinaria capacità umana di indagare su tutto ciò che ci sta intorno, partendo dall’uomo fino alla totalità dell’universo.
Trovandovi la soddisfazione e risposte alle mie molteplici domande il biennio finì ed io dovevo passare alla facoltà di sacra Teologia pensando di non poter riprendere più le materie a me tanto care. In realtà però (a mio grande piacere) non è stato così...
INTRODUZIONE
Prima di cominciare questo nostro lavoro, non sarà a sfavore di rivolgere lo sguardo un po’ indietro nella storia del pensiero filosofico-teologico-cosmologico occidentale, per vedere, che la ricerca del principio o/e del’origine dell’universo è antica come l’umanità stessa.
Soprattutto nei presocratci (7-5 sec.a.C.) troviamo questa ricerca del principio /archè/ (Talete, Anassimandro, Anassimene) dal quale tutto l’essere sorge e in cui anche finisce e a cui tutto ritorna. Dai primi filosofi naturali era stato cercato questo principio come semplice premateria (terra, acqua, aria, fuoco) o come entità astratta /apeiron/ o il numero (i pitagorici). Con Platone (427-347 a.C.) questa divenne soprattutto entità astratta - l’idea, nell’Aristotele (384-322 a.C.) poi le quattro cause.
Generalmente queste riflessioni portavano alla convinzione, che se conosciamo il principio allora possiamo dedurre la totalità delle realtà.
Lo sforzo di A. Einstein (e anche di tutti i fisici) era principale di trovare le leggi universali elementari dai quali è possibile dedurre il principio dell’universo.
Per esempio S. W. Hawking scrive nel suo famoso libro: ”Pensavo che nessuno di essi (i precedenti fisici e scienziati) avesse affrontato veramente i problemi che mi avevano condotto a compiere ricerche nei campi della cosmologia e della teoria quantistica: Da dove ebbe origine l’universo? Come e perché ebbe inizio? Avrà mai fine, e in tal caso come? Queste sono domande che interessano a tutti noi.”1 Similmente si domanda Barow: „Riuscirete mai a trovare risposte agli interrogativi fondamentali che riguardano l’intero universo“, interrogativi come „L’universo ha avuto un inizio? È infinito o finito? L’entropia è grande o piccola? È diverso in una direzione e nell’altra?“.
Spesso si trovano „risposte“ a queste domande in scritti divulgativi, ma solo perchè certi scrittori ignorano la distinzione tra universo nel suo complesso e universo visibile.2 Paradossalmente però alle facili domande più difficili sono le risposte.
Sì, queste sono le domande estremamente interessanti per ciascuno, sia per il religioso sia per l’ateo, sia per l’uomo intellettuale, sia per la gente comune. Noi seguiremo la strada che ci ha tracciato il prof. Mariano Artigas in questo capitolo3 che stiamo esaminando.
1.1 L’origine dell’universo
La nostra conoscenza dell’universo aumenta in modo impressionante grazie agli strumenti di osservazione (comincia Artigas il secondo capitolo del suo libro). Il telescopio permise a Galileo, intorno al 1600, di osservare i quattro satelliti di Giove4 che oggi è possibile vedere con un modesto apparecchio acquistato in negozio. Con i moderni telescopi è
1 HAWKING S.W, Dal Big Bang ai buchi neri, Rizzoli, Milano, 19887. p. 5.
2 Cfr. DONGHI P., a cura di, Limiti e frontiere della scienza, Editori Laterza, Bari 19991, p. 78.
3 ARTIGAS M.,Le frontiere dell’evoluzionismo, Ares, Milano 1991, pp. 40-63.
4 Io, Europa, Ganimed, Callisto.
possibile vedere o fotografare le galassie5 situate a distanze inimmaginabili, a milioni di anni di luce6. A questi strumenti, detti “telescopi ottici”, si affiancano i “radiotelescopi”, che captano radiazioni provenienti da distanze ancora maggiori anche quando i corpi che le emettono restano invisibili.
Questi due tipi di telescopi e il progresso della navigazione spaziale permettono di ottenere dati sempre più strabilianti su stelle, galassie e altri oggetti meno noti, come quasar7 e pulsar8. Tutti questi dati sono spesso difficili da interpretare; per farlo bisogna ricorrere a ipotesi complesse.
L’astrofisica, che si occupa di tali argomenti, è una scienza ben consolidata. Insieme agli aspeti che già sono di suo dominio, non cessa di studiare altri molto più complessi, come l’origine dell’universo e il suo lontano futuro: in questo caso prende il nome di cosmologia.
1.2 ASTROFISICA: le conquiste consolidate
In questo brano Artigas centra l’attenzione sulle stelle – in particolare sulle novae9 e le supernovae10 – per far un esempio del loro svilulppo e per sottolineare l’analogia che c’è tra il possibile sviluppo del universo – e lo sviluppo delle stelle come le osserviamo grazie agli sopra cittati strumenti e la vasta scala delle stelle in evoluzione. Sappiamo dalle
5 Nome dato ai giganteschi accumuli di stelle (fino a 100 miliardi e oltre). A seconda della forma si hanno galassie spirali (come la nostra Via Lattea), ellittiche, irregolari. Le galassie, a loro volta, formano gruppi, ammassi e supermassi. Si stima che l’universo visibile sia composto di almeno 200 miliardi di galassie. Cfr. MURATORE S., L’evoluzione cosmologica, Ave ed., Roma 1993, p. 225.
6 l.y. = anno di luce = 9,4605.1015m = 6,33.104 AU = 3,07.10-1 pc; pc = parsec = 3,0857.1016m = 3,26 l.y. = 206 265 AU. AU = unità astronomica (distanza Terra-Sole) = 1,496.1011m. Cfr. HLAD O., PAVLOUSEK J., Přehled astronomie, Polytechnická knižnice SNTL, Praha 1990, p.11.
7 Sorgenti radio quasi stellari, lontane miliardi di anni luce. Si pensa possono essere i nuclei di galassie in formazione nei primi tempi di storia dell’universo. Cfr. Ivi.p.232.
8 Sorgente radio pulsante - scoperto nel 1968 a Cambridge con sistema di antenne costruite da A. Hewish (lui ha pronunciato l’opinione che si tratta delle velocemente orbitanti stelle compatte; ed aveva ragione). Cfr. GRYGAR/HORSKÝ/MAYER, Vesmír, Mladá fronta, Praha 1979, p. 125-126.
9 Stella che manifesta un improvviso aumento di luminosità, legato normalmente a una fase esplosiva. È uno dei fenomeni responsabili della nucleosintesi degli elementi. Cfr. MURATORE, p. 229.
10 Enorme esplosione stellare, nella quale quasi l’intera massa di una stella viene dispersa nello spazio. Il fenomeno è responsabile della nucleosintesi degli elementi chimici più pesanti. Si hanno testimonianze storiche dell’esplosione di supernovae (nel 1054 e nel 1604) e una recentissima osservazione di supernova (a partire dal 24 febbraio 1987), nella Grande Nube di Magellano, una galassia lontana da noi 170.000 anni luce. Cfr. MURATORE, p. 233.
osservazioni – a partire dai diversi tipi di stelle – che c’è una certa evoluzione in cui si trovano le stelle dalla sua nascita alla sua “morte” e per questo si dà questa possibilità di formulare analogicamente una teoria anche sul nostro universo.
2.1 Il problema dell’origine
Poichè l’origine fisica del mondo fu un problema classico della filosofia greca fin dal suo nascere, era impossibile che i pensatori cristiani ne fossero del tutto all’oscuro. Di fatto, i Padri ebbero molto da dire su esso e su questo punto si avventurarono in speculazioni con conseguenze di lunga portata per alcuni tra i concetti più fondamentali della filosofia naturale. Possiamo scorgere uno sviluppo molto significativo fin dai tempi di Padri apolegeti.
Sia san Giustino11 sia san Clemente Alessandrino12, come l’autore ignoto della Lettera a Diogneto13, descrissero la creazione14 come un atto in cui il lògos divino fissò oridine e leggi in un caos originario di una materia confusa preesistente. Qusta materia caotica, essendo increata, era anche eterna.
Origene ruppe con la credenza tradizionale nell’eternità della materia. Per lui la creazione non si riduceva semplicemente a stabilire un ordine nel caos in conformità a un piano divino messo in opera dal lògos divino
11 Cfr. Giustino, Apologia I, 59
12 Cfr. Clemente Alessandrino, Stromata V, 14.
13 Cfr. Epistula ad Diognetum, cap. 7.
14 Cfr. MOLINARO A., Lessico di Metafisica, San Paolo, Cinisello Balsamo (Milano),1998; La creazione ha una matrice religiosa – quella della rivelazione giudaico – cristiana. La Metafisica la intende come totalità dell’essere (dell’essere che appare – il mondo). p.44. In senso stretto la creazione significa produrre l’essere dal non essere.(Cfr. MURATORE S., L’evoluzione cosmologica, Ave ed., Roma 1993, pp. 91-106). Cfr. ARTIGAS M., SANGUINETTI J.J., Filosofia della Natura, Le Monnier, Firenze 1989. In fisica il concetto di creazione viene usato con un significato ampio, non equivalente alla produzione a partire dal nulla, cioè – la creazione è la produzione di certi enti mediante processi fisici (attraverso lo scambio di materia ed energia) a partire da uno stato precedente nel quale tali enti non erano presenti. In senso stretto, invece creazione è produzione di enti a partire dal nulla. p. 299-300.Cfr. HAFFNER P., Il mistero della creazione, Libreria Editrice Vaticana, Città del Vaticano 1999, pp. 15- 36. Si tratta di un mistero, meraviglia ed un desiderio di trovare la soluzione dei problemi attinteti alle origini del’uomo e del cosmo. L’idea cristiana di crazione non è nè una processione, nè un’emanazione, nè una trasformazione: essa implica il potere assoluto di Dio che porta all’esistenza fuori di Sè qualcosa che in nessun modo esisteva prima. Mediante la ragione, l’uomo studia la creazione cercando il suo Creatore. Mediante la rivelazione, Dio entra nel proprio creato in cerca dell’uomo. Mediante la fede e la teologia, Dio e l’uomo si incontrano nel complesso dell’universo. Però, non è ancora chiaro perchè Dio ha creato il mondo. La rivelazione è superiore alla ragione, ma non può essere discordia tra i due oridini di conoscenza – perchè – la verità non può mai contraddire la verità. La creazione è il mezzo col quale Dio rivela Se stesso.
come da una specie di demiurgo platonico, ma era la chiamata all’essere di qualcosa che prima non esisteva15. Era la famosa dottrina della creatio ex nihilo.16
Da un punto di vista strettamente matematico l’Universo sarebbe nato in un preciso momento, il tempo zero ossia il tempo del Big Bang17, e non avrebbe senso chiedersi cosa c’era prima, poichè spazio tempo cominciano a “esistere” da quel’”istante”. Negli anni Cinquanta tutto ciò fu letto come una conferma della dottrina biblica della creazione e della possibilità di trarre dai risultati scientifici argomenti a favore dell’esistenza di un Dio creatore. Ma la descrizione matematica non basta, in quanto non possiamo estrapolare da essa alla conoscenza della “realtà” fisica. Considerando infatti i fenomeni fisici che avvengono durante l’evoluzione dell’Universo, quando si cerca di dare una descrizione a ritroso nel tempo, ci si trova di fronte a una barriera, situata a una distanza incredibilmente piccola dall’inizio18 matematico, 10-43 secondi. Oggi ci mancano le leggi fisiche per descrivere ciò che è avvenuto oltre quel tempo (detto tempo di Planck19). Nella cosmologia quantistica, cioè in quella cosmologia che studia la fase iniziale dell’Universo, quando meccanica quantistica e relatività generale dovevano essere unificate, lo stato originale dell’Universo non è necessariamente un punto, non è la singolarità20 iniziale “classica” ove la densità della materia è infinita, come si pensava qualche decennio fa. L’origine potrebbe essere dislocata addirittura a un tempo infinito nel passato, o ci potrebbe persino essere una mancanza di origine, come nell’Universo autocontenuto di Stephen Hawking (vedi il suo Dal
15 Cfr. Origene, De principiis II, 1, 4 e I, 3, 3. La stessa idea fu esposta anche nel Pastore di Hermes II, 1, 1. Cfr. Basilio il Grande, Homilia II in Hexameron II, 5; PG 29, 31-33.
16 PEDERSEN O., Il“Llibro della natura“, ed. Paoline, Cinisello Balsamo, Milano 1993, pp. 50-51.
17 (teoria del): teoria cosmologica secondo la quale l’espansione dell’universo ebbe origine in un tempo finito, a partire da uno stato di enorme densità e pressione. Cfr. MURATORE, p. 220.
18 Cfr. DONGHI P., a cura di, Limiti e frontiere della scienza, Editori Laterza, Bari 19991, p. 75. C’è mai stato un inizio? E poi, questo ipotetico inizio è stato un momento unico, a partire da una densità e da una temperatura infinita? Oppure, come sostengono alcuni cosmologi quantistici, in particolare Stephen Hawking, James Hartle e altri, si è trattato di un avvio più dolce e graduale, di origine quantistico-meccanica, che non implica temperature o densità infinite. D’altro canto potrebbe non esserci stato affatto un inizio. Potrebbe essere fuorviante immagine un universo di dimensioni zero in un momento preciso del passato. Si potrebbe ipotizzare una dimensione non zero costante, o anche un’evoluzione ciclica attraverso una serie di cicli di espansione e contrazione successivi.
19 Ossia lunghezza di Planck: valori infinitesimali dello spazio-tempo, rispetto ai quali la teoria della relatività è innaplicabile e si deve passare alla teoria quantistica. Cfr. MURATORE, p. 233.
20 In cosmologia sta a indicare un punto dello spazio-tempo, nel quale la curvatura dello spazio-tempo diventa infinita e non possono più essere applicate le leggi della fisica. Cfr. MURATORE, p.232.
Big Bang ai buchi neri. Breve storia del tempo, tr. It. Rizzoli, Milano 1988, in particolare pp. 156-165).
La caratteristica più saliente del nostro Universo è, dunque, quella di essere in continua evoluzione, evoluzione che la cosmologia contemporanea è in grado di descrivere dagli istanti “prossimi” dal Big Bang fin quasi agli scenari terminali. Questo è dovuto al fatto che all’origine le condizioni del nostro Universo erano semplici e non caotiche, come ci è rivelato dalla uniformità della radiazione di fondo che oggi osserviamo.21
“Tuttavia, uno dei maggiori imperativi per molti cosmologi è quello di pensare che l’universo abbia avuto un inizio. Forse questo è dovuto alla nostra tradizione religiosa. È possibile ipotizzare scenari cosmologici quantistici senza alcun inizio, ma gli uomini hanno sempre preferito pensare a un universo che nasce dal nulla22” – afferma Barow e Penrose aggiunge “In questo caso avremmo però dei problemi con la seconda legge della termondinamica23. Ipotizzando un universo eterno bisogna tenere conto del fatto che se ci sono dei processi che prevedono uno stato finale, l’universo non può esistere da un tempo infinito perchè altrimenti
21 MARTINI C.M., Orizzonti e limiti della scienza, Raffaelo Cortina Editore, Milano 19991, pp. 20-21.
22 MOLINARO A., Lessico della Metafisica, San Paolo, Cinisello-Balsamo, (Milano) 1998. pp. 106 – 107. Significa tanto il non essere quanto il niente, il non ente. Negazione assoluta dell’essere nella sua totalità, quindi come assolutamente altro dall’essere e opposto in maniera tale che non solo non è, ma non può neppure venir pensato ed espresso. Cfr. ARTIGAS M., SANGUINETTI J.J., Filosofia della Natura p. 303.Il vuoto fisico è lo stato in cui si trova una zona dello spazio dopo aver estratto da essa tutto quanto è possibile estrarre attraverso dei procedimenti sperimentali: ovvero, la materia allo stato solido, liquido e gassoso, e le radiazioni. p.301.
23 BASTI G., PERRONE A.L, Filosofia della Natura e della Scienza,(dispense) P.U.L. 20004 , pp. 36 – 38.
Secondo principio della termodinamica nella sua versione classica (Clausius) |
Se il calore fluisce per conduzione da un corpo A a un corpo B, allora è impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia far passare del calore in senso inverso, cioè da B ad A. (è impossibile “far rientrare” tutto il calore emesso da una sorgente stessa è fondamentale per la realizzazione di tutti i sistemi raffreddamento, in quanto è legata all’altra proprietà del calore rispetto allo spazio: quella di preferire tutte le direzioni del moto quelle centrifughe) Per Aristotele era proprio la presenza irriducibile del calore in tutta la natura fisica non solo organica, con la sua proprietà di rendere anisotropo spazio. |
Secondo principio della termodinamica nella sua versione classica (postulato di Kelvin) |
È impossibile realizzare una trasformazione il cui unico risultato sia la trasformazione in lavoro di calore tratto da un’unica sorgente a temperatura uniforme.(ovvero, “non è possibile costruire una macchina il cui l’unico risultato consista in produrre lavoro assorbendo calore da un’unica sorgente”. |
Secondo principio della termodinamica nella versione di Boltzmann |
Ogni sistema fisico isolato tende a trasformarsi in modo che aumenti la propria entropia, cioè il disordine delle sue componenti. Questa formulazione – come legge universale di tutti i sistemi fisici – universo fisico compreso, nella misura in cui va inteso come sistema fisico isolato – un suo irreversibile destino verso il disordine e la “morte termica”. |
questi processi sarebbero già stati completati; il fatto che sono ancora in corso significa che non vanno avanti da sempre, a meno che ci sia un meccanismo di alimentazione. Quindi, oltre ai motivi psicologici, religiosi e storici per ipotizzare un inizio, esistono anche delle buone ragioni scientifiche per presupporre che i processi dell’universo non vanno avanti da un tempo infinito24.
Per quello che riguarda il nostro punto principale di questo capitolo – cioè l’origine dell’universo si pone una basilare domanda: E’ possibile risalire all’origine dell’universo?
Prima e diretta risposta è che questo rimane ancora da spiegare, ma guardiamo alcune ipotesi:
La prima ed intera teoria dell storia dell’universo si data nel 1920. Tuttavia l’entusiasmo nella cosmologia viene a partire dalle osservazioni fatte nel 1964 da Penzias e Wilson a New Jersey dove “per caso” scoprono cosi detta la radiazione di fondo di microonde ossia radiazione a 3 gradi Kelvin. Da allora è stata studiata accuratamente e i risultati sono rimasti abbastanza ben collimanti con la teoria.
3.1 La cosmologia scientifica
Certamente il ruolo più importante nella fisica moderna ha Albert Einstein – a lui si deve tra l’altro, la prima seria teoria sull’universo nel suo insieme, formulata tra il 1915 e il 1917, insieme alla teoria di relatività genrale.
- nel 1922 il matematico russo A. Friedmann la coresse adattandola al modello di universo in espansione.
- Nel 1927 il sacerdote e astronomo belga G.E. Lamaître propose l’ipotesi “dell’atomo primitivo”: in un “tempo zero” tutta la materia e l’energia dell’universo si sarebbero trovate compresse in una massa di variati anni luce di diametro (una dimensione
24 Cfr. DONGHI P., a cura di, Limiti e frontiere della scienza, Editori Laterza, Bari 19991, pp. 84.
grande, ma assai piccola se comparata con l’attuale estensione delle galassie e dell’universo).
- Nel 1929, l’americano E. Hubble svolse notevoli studi astronomici che lo spinsero ad affermare che l’universo è effettivamente in espansione25 e a proporre una legge secondo cui la velocità alla quale le galassie si allontanano è porporzionale alla loro distanza: a maggiore distanza, maggiore velocità. Il fattore di proporzionalità si chiama “costante di Hubble26”, ma il suo valore sarebbe in effetti diverso nelle varie epoche. Il valore della costante di Hubble gioca un ruolo importante nelle attuali teorie cosmologiche, e molte ricerche scientifiche mirano alla sua precisa determinazione.
Sappiamo che l’universo in cui viviamo dev’essere molto simile a quello (definito su) “brittanico”. Se l’universo27 si espandesse molto più rapidamente, le galessie non avrebbero mai potuto formarsi, perchè gli atomi di materia sarebbero stati separati troppo rapidamente perchè la gravità tesse prevalere. D’alaltro canto, un universo troppo chiuso sarebbe collassato e tutto sarebbe finito prima che la vita28 avesse la possibilità di evolversi. Quindi non è un caso che noi siamo comparsi e viviamo n questa piccola nicchia di storia cosmica dopo che le stelle si sono formate e prima che esauriscono il carburante e muoiano.29
Queste teorie erano state sviluppate da vari fisici, sopratutto da G. Gamow, fin dal 1948. Ma ne erano state formulate altre differenti, come la “teoria dello stato stazionario” di Bondi, Gold e Hoyle.
25 Cfr. DONGHI P., a cura di, Limiti e frontiere della scienza, Editori Laterza, Bari 19991, pp. 74-75. Le possibili ipotesi sull’espansione dell’universo sono due: secondo la prima, l’universo si espanderà all’infinito, è una specie di previsione agorafobica a lungo termine, mentre la seconda è più claustrofobica e immagina un universo chiuso che in un certo momento del futuro si fermerà. Tra le due c’è una tesi di comprmesso molto britannica che ipotizza un universo capace di espandersi in eterno nel minor spazio possibile. Questa ipotesi suscita molto interesse perchè è stato osservato che il nostro universo si espande a una velocità che è molto vicina a questo spartiacque.
26 C.H. = esprime la velocità, con la quale l’universo si espande, il suo valore è 55 km/s . Mpc-1, ciò significa, che la distanza di un Megaparsec (3,3.106 anni di luce) con ogni secondo aumenta per 55 chilometri. Cfr. ROZUM DO KAPSY, (ENCYKLOPEDIE), Albatros, Praha 1995, p. 17.
27 Universo (vale a dire tutto ciò che esiste) – che può essere infinito o finito dal punto di vista della sua estensione spaziale – e qualcosa di più piccolo che chiamiamo universo visibile – che costituisce solo una parte dell’intero universo dal quale la luce ha potuto raggiungerci nel tempo che è intercorso da quando l’espansione è cominciata. Esiste un orizzonte intorno a noi, a distanza di circa 15 miliardi di anni luce, oltre il quale non possiamo vedere, neanche con gli strumenti più perfetti. Senza dubbio, c’è una bella porzione di universo al di là di quell’orizzonte. Possiamo fare osservazioni solo sulla porzione a noi visibile. Cfr. DONGHI P., a cura di, Limiti e frontiere della scienza, Editori Laterza, Bari 19991, p. 76.
28 Termine generico per inidcare tutta una serie di fenomeni di ordine biologico e psichico, resi possibili da processi evolutivi di estrema complessificazione e differenziazione. Cfr. MURATORE, p. 234.
29 DONGHI, p. 76.
Queste teorie però non attirano attenzione di maggioranza degli scienziati.
La situazione cambia proprio con la scoperta di radiazione di fondo di microonde nel 1964, che equivaleva a un forte impulso alle teorie del Big Bang.
3.2 Un universo che si raffredda
L’origine del nostro universo viene fatta risalire a circa quindicimila milioni di anni fa (tra 10-20.000 cca mil.).
Avvicinandoci all’origine le temperature aumentano sempre più. L’evoluzione dell’universo quindi sarebbe in parte un processo di raffreddamento, presupponendo lo stato iniziale con grande densità e la temperatura. Un esempio: Se prendiamo del vapor d’acqua a temperatura elevata, notiamo che le molecole dell’acqua vi stanno “sciolte”; quando il vapore si raffredda arriva un momento in cui le molecole si uniscono formando acqua, con ordine e coesione molto maggiori; se si raffredda ulteriormente si ottiene ghiaccio, cioè acqua allo stato solido, con legami forti e rigidi tra le molecole. In modo anlalogo l’universo iniziale, trovandosi a enorme temperatura, conteneva materia ed energia in forme molto semplici e il raffreddamento nel corso di molti milioni di anni avrebbe gradualemente dato luogo a forme sempre più organizzate di materia.
Guardiamo i primi possibili prinicpali passi da quel momento iniziale:
- primo secondo la temperatura sarà stata di circa diecimila milioni di gradi. A una temperatura così elevata è impossibile che si mantengano uniti perfino gli atomi e i loro nuclei.
- nei primi tre minuti – mentre l’universo cominciava a raffreddarsi, iniziarono a formarsi i nuclei degli elementi più leggeri, l’idrogeno e l’elio > nucleo-sintesi
- dopo diverse centinaia di migliaia di anni la temperatura sarebbe scesa a poche migliaia di gradi. Allora si sarebero formati per la prima volta atomi interi, con nuclei ed elettroni orbitanti: le forze sarebbero state assai meno violente e gli etettroni sarebbero stati catturati dai nuclei .
- nel corso di migliaia di milioni di anni – si sarebbero avvicendati i complicati processi che hanno portato alla formazione di stelle e galassie.
4.1 Il Big Bang & la composizione dell’universo
La fisica attuale spiega la composizione della materia sulla base di strutture fondamentali: le particelle elementari30 e le forze o interazioni tra le particelle.
Pur chiamandosi elementari, queste particelle, potrebbero risultare composte. In effetti il progresso della fisica va rivelando livelli sempre nuovi di composizione. Attualmente si presuppone che tutta la materia ordinaria si componga di elettroni, neutrini e i quark. I quark si raggruppano a formare i protoni e i neutroni, che compongono i nuclei atomici attorno ai quali ruotano gli elettroni.
Le quattro forze fondamentali :
1. gravitazionale, 2. elettromagnetica, 3. nucleare forte, 4. nucleare debole.31
Le teorie fisiche implicano che le forze fondamentali possano essere unificate. Di fatto si è formulata una teoria di unificazione soddisfacente per le forze elettromagnetica e debole, si propongono formulazioni per integrarvi anche la forte e si aspira a una teoria che unifichi alle altre tre anche la forza di gravità, benché questo sia il punto più difficile da
30 Cfr. ARTIGAS M., Le frontiere dell’evoluzionismo, Ed. Ares, Milano 1993, p. 53 (quadro 1).
31 Ad 1. Denota una portata assai più vasta e un’intensità assai più ridotta rispetto alle altre tre, agisce su tutte le particelle e si fa particolarmente notare in presenza di grandi masse (es. certi corpi di un peso sulla terra, e i pianeti rispetto al sole)
Ad 2. Anche questa è di vasta portata, che agisce su tutte le particelle dotate di carica elettrica e a cui vanno attribuite l’unione tra gli atomi e tra le molecole: la si osserva anche a distanze molto piccole.
Ad 3. Anche detta “forte” - mantiene uniti i nuclei atomici; è la più intensa, benché di portata molto ridotta.
Ad 4. Questa è di corto raggio e di intensità ridotta in cui effetti si notano in diversi fenomeni, come la disintegrazione radioattiva dei nuclei.
ottenere. D’accordo con questa prospettiva, all’inizio dell’universo le quattro forze si sarebbero trovate unite e i successivi raffreddamenti avrebbero comportato la separazione delle une dalle altre, fino ad arrivare alla struttura attuale, mentre nelle diverse fasi andavano formandosi le particelle elementari.
4.2 E il futuro?
Un articolo pubblicato nel 198332 cominciava con una triste e apocalittca notizia: “Tutti i protoni si disintegreranno, le galassie formeranno buchi neri e questi evaporeranno. Se l’universo collassasse, potrebbe allora riaapparire e dare luogo a un nuovo ciclo”.
Questo argomento (sottolinea Artigas) si riferisce a due fenomeni fisici che ancora non sono ben conosciuti: la disintegrazione dei protoni e la massa dei neutrini.
Il protone si suppone molto stabile; tuttavia potrebbe essere soggetto a disintegrazione a lunghissima scadenza. Le teorie di unificazione delle forze predicono questa disintegrazione, che si verificherebbe nel vasto arco di circa 1030 anni. //Es. In una massa equivalente a 160 tonnelate d’acqua dovrebbe essere osservabile, apporssimativamente, la disintegrazione di un protone ogni anno. Naturalmente è come cercare un ago in un immenso pagliaio.//
Si dice che qualora si riuscisse a verificare la disintegrazione di un protone si potrebbe affermare che l’universo sta morendo (sebbene con una lentissima agonia).
Quanto ai neutrini33 – che attraversano in grande quantità ogni tipo di materia (compresi i corpi umani), si presumeva che non avessero massa. Ma adesso si ipotizza che potrebbero possederla e potrebbero anche costituire, data la loro abbondanza, una parte importante della massa dell’universo.
32 Sulla rivista “Investigaciòn y Ciencia” Predizione per l’universo in espansione fino all’anno 100100:
33 Particelle elementari con carica elettrica nulla e massa molto piccola, forse nulla. Si pensa compaiano in alcune reazioni nucleari e nell’esplosione di supernove. Cfr. MURATORE, p. 228.
D’altra parte si studia l’eventualità che l’universo, una volta collassato, possa “riesplodere” e ad espandersi di nuovo. Un universo che “riesplode” può essere definito “ciclico”. Si calcola perfino la possibile durata dei diversi cicli, giungendo ad affermare che il nostro universo attuale si trova tutt’al più alla centesima “riesplosione” di un ciclo molto più corto, nel quale avrebbe potuto formarsi solamente una generazione di stelle. Big Bang poi sarebbe solo inizio di questo universo attuale.
4.3 Qualcosa di più che una ipotesi?
Quasi tutti i fisici utilizzano le teorie del Big Bang come base per le loro ricerche. Ma questo non significa che le ammettano come definitive. Nel 1981, durante l’apertura di una settimana di lavori organizzata dalla Pontificia Accademia delle Scienze (del Vaticano), l’inglese Martin Rees, di Cambridge, affermava davani ai migliori specialisti contemporanei che queste teorie “sono ancora un’ipotesi, non un dogma. Il Big Bang fornisce un buon quadro per le nostre discussioni cosmolgiche, ed esplorandone più a fondo le conseguenze e confronotandole con tutti i nuovi dati potremo decidere al più presto se dovremo abbandonarlo o se potrà essere sviluppato34”.
Fisici sanno dall’esperienza come è pericoloso confondere le ipotesi con le certezze.35
34 Cfr. Astrophysical Cosmology (Pontificia Accademia delle Scienze, Città del Vaticano 1982).
35 Nel 1996 scrive Jiří Grygar astrofisico ceco, un articolo a proposito della crisi del big bang.
“Questa teoria è il frutto del secolo XX. ed ha avuto non un solo insuccesso, soprattutto dalla parte dei marxisti ortodossi (si pensano quelli di Europa orientale) i quali la vedevano come possibilità come mettere l’idea di Dio nella fisica moderna.
Negli anni ottanta del XX. secolo il modello dell’universo fondato dalla teoria della relatività generale, il rapporto di Hubble e alla teoria del big bang di Gamow (che prende il nome da Sir F. Hoyle) divenne nell’ambito della cosmologia un modello standard. Questa teoria venne rafforzata di nuovo quando alla fine degli anni ottanta del XX. sec. orbite spaziale americana COBE misurò con precisione, caratteristiche della radiazione di fondo.
Considerando questi successi della fisica sperimentale ed anche della astronomia osservativa non abbiamo fin adesso nessuna immagine concreta della cosiddetta materia oscura, la quale ci impedisce di comprendere la realtà osservata e quella calcolata. Qualsiasi teoria o modello, il quale nella cosmologia usiamo, sono affermate solo alla cima dell’iceberg – della massa luminosa dell’universo, mentre la più grande parte dell’iceberg cosmologico sta ancora sotto il livello, ciò allora può influenzare ogni modello cosmologico.
Alla fine dell’1993 il telescopio spaziale di Hubble si concentrava alla domanda dell’età dell’universo: “Quale fine l’universo ha davanti? A questo scopo bisogna che il telescopio sia ben calibrato della scala delle distanze delle galassie, sicché su questa base si calibra anche il rapporto di Hubble e si determina la misura della costante di Hubble. L’età dell’universo è indirettamente proporzionale a questa costante.
Però tramite questa calibrazione si è giunto ai risultati più precisi e quindi la costante di Hubble s’è ingrandita più della metà e quindi l’età dell’universo s’abbassò a soli 8 miliardi di anni!
Per esempio l’età del sistema solare è di soli 4,5 miliardi di anni. Ma gli astronomi hanno precisi numeri dell’età delle alcuni stelle e le stelle storni nelle galassie, che hanno almeno 12 o 15 miliardi di anni di età.
Con questo fatto alcuni autori radicalmente cambiano l’attegiamento e pensano, che con questo la teoria del big bang è seppellita – però non offrono alcun’altra alternativa.
Il problema della materia oscura può probabilmente risolvere la fisica elementare, soprattutto con i nuovi sperimenti.
Poi si mostrerà fino a quanto presenta il sottofondo della materia nascosta il pericolo del modello cosmologico standard. Per quello che riguarda la revisione dell’età dell’universo, rimane la maggioranza dei cosmologi in sospetto. Determinare le distanze secondo le cefeidi nelle altre galassie ha ancora molte riserve e anche differenziazione dello spostamento verso il rosso nei vicini storni delle galassie non è per niente facile. Perciò sarà ancora necessario di raccogliere, sia con i strumenti cosmici sia con le tecnologie nuove sia con i telescopi terrestri, i fatti qualitativamente molto di più buoni, prima che si riesce di affermare, migliorare o totalmente abbandonare tale teoria.” Cfr. J. GRYGAR, in Universum,n. 21, Krize teorie velkého třesku, Praha 1996. p. 2-7.
4.4 Il Big Bang & la Creazione
Qualcuno ha visto nel Big Bang una dimostrazione scientifica del fatto che l’universo è stato creato da Dio. L’idea è che se l’universo ha un’età limitata e nota ciò significa che dev’essere stato creato. In realtà la questione non è così semplice.
Anche nel giorno in cui l’ipotesi del Big Bang venisse dimostrata con assoluta certezza si potrebbe pur sempre sostenere che materia ed energia primitive provengono da uno stato anteriore, forse da un universo anteriore, a suo tempo collassato; e così via. E’ da discutere se questo fatto sia o no probabile, ma è teoricamente possibile. La fisica studia solo le trasformazioni che avvengono fra entità che già esistono. Il metodo sperimentale non consente nè di studiare nè di dimostrare l’eventuale origine dal nulla di un ente (che in effetti è il significato del termine “creazione”: produrre qualcosa dal nulla36; per questo può essere solo opera di Dio37). La creazione38 è apparizione di qualcosa che non esisteva in alcun modo,
36 La creazione dal nulla è una verità accessibile alla mente umana: essa può percepire con le sue forze che Dio deve essere responsabile di tutto quello che è stato creato. Qualsiasi visuale che proponga una meteria pre-esistente ha una facile tendenza a scivolare nel panteismo. Però, una produzione dal nulla è fuori dall’umana esperienza: questa conosce solo la produzione di cose da una materia pre-esistente. Perciò la rivelazione divina non solo conferma la verità della creazione dal nulla, ma anche fornisce una visione che va molto oltre a quello a cui la mente umana da sola potrebbe raggiungere. Cfr. HAFFNER P., Il mistero della creazione, Libreria Editrice Vaticana, Città del Vaticano 1999, pp.65-88.
37 Dio è l’unico creatore. Ivi p. 71.
38 É l’opera della Santissima Trinità. Dio crea all’inizio del tempo – col tempo. Temporalità del mondo si può conoscere solo dalla rivelazione. La creazione col tempo è unicamente un ogetto di fede. Nulla è antecedente a Dio. Ivi p. 73-78.
e non mera trasformazione di ciò che già esisteva. Per principio la crazione non può essere oggetto della scienza sperimentale. Il metodo sperimentale non permette di tirare conclusione alcuna sulla Creazione, nè a favore nè contro.
Alcune opinioni: Hubert Reeves – “Fatta la separazione tra la metafisica e la fisica, e cioè tra l’esistenza ontologica dell’univeso e i diversi meccanismi possibili del suo apparire, si può considerare qualsiasi modello dell’universo, dato che ci si troverà nel campo del “come” e non del “perchè”. Stanley Jaki39 – la cosmologia moderna sia coerente con la Creazione e con la provvidenza divina, “la scienza fisica e la scosmologia scientifica sono del tutto incapaci a mostrare che qualunque stato delle interazioni materiali non è riducibile a uno stato previo, sia pure ipotetico.”
5.1 E il materialismo?
Altri vedono nella fisica un rifugio per il loro materialismo, basandosi sul fatto che si può sempre ricorrere a possibili stati anteriori della materia o a un universo ciclico che colassa e si espande periodicamente. In tal caso, pensano, la Creazione è superflua perchè l’universo basta e sè stesso.
Ma si sbagliano. La Creazione è richiesta dall’esisteza stessa dell’universo materiale, quale che sia la sua storia. Un universo materiale autosufficente è contraddittorio perchè gli si dovrebbero attribuire caratteristiche divine e la materia non può possedere tali proprietà.
Pensano – universo debba avere necesseariamente un origine – ciò non è vero. L’origine temporale dell’universo è affermata a partire dalla rivelazione soprannaturale, ma in teoria nulla impedisce che Dio abbia creato l’universo da tutta l’eternità. Quando si afferma che Dio è eterno si intende qualcosa di diverso da una mera durata indefinita. L’eternità divina è il
39 JAKI S.L., From Scientific Cosmology to a created Universe, in „The Irish Astronomical Journal“, vol. XV (1982), p. 260.
perfetto posseso dell’Essere, senza cambiamenti, senza prima e senza dopo, in modo totalmente autosufficiente.
Fisici ognitanto parlano di “creazione e di anichilazione” di materia – qui però bisogna essere attenti alle parole, perchè dire creare (in senso proprio) = produrre dal nulla ed invece qui si intede “creare” nel senso di produrre o trasformare ( = /da/ qualcosa già esistente – materia - in qualcosa altro – materia o energia). Le particelle si “creano” a partire dall’energia e si “annichilano” producendo energia ossia si tratta di mutazione delle realtà materiali in altre. E infine - l’energia ha un fondamento materiale, non è il nulla.
5.2 Nè apologetica nè ateismo
Non si possono spingere le conclusioni scientifiche oltre la loro effettiva portata. Anche se ciò comportasse successi apparenti, in effetti a vincere sarebbe l’errore. Un impossibile “materialismo scientifico” e un’apolegetica che forzi la scienza sono tentazioni che vanno respinte. Per quanto riguarda la cosmologia scientifica, gli uomini di scienza sono soliti evitarle. Gli errori provengono spesso da divulgatori di secondo piano.
Ci sono ragioni, e ragioni molto solide, per ammettere la Creazione divina e la Provvidenza. Ma esse richiedono che ci si spinga al di là delle teorie scientifiche, il che costituisce un impaccio solo per chi sottovaluta le reali capacità del ragionamento umano.
Per dare la certezza metafisica del origine dell’universo ci vorrebbero prima di tutto i fatti certi e le conclusioni certe (veritiere) della fisica.
Per dimostrare rigorosamente la Creazione attraverso il Big Bang sarebbe necessario dimostrare questa teoria con certezza e dimostrare anche che prima non c’era nulla, cosa di cui la fisica non è capace (almeno per quello che riguarda il secondo punto).
CONCLUSIONE
Qualunque sia stata l’origine fisica dell’universo, le teorie più plausibili indicano che l’evoluzione cosmica ha seguito una strada molto particolare tra un’infinità di alternative. Quali per esempio potevano essere le possibilità per la vita in generale e per la vita dell’uomo in particolare???
Queste domande hanno portato gli scienziati all’ipotesi detta “principio antropico40” secondo cui l’universo si è sviluppato in questo modo per rendere possibile la vita umana. In definitiva il ragionamento mostra che l’universo dev’essere stato creato da Dio dato che, ammettendo il contrario, sarebbe d’obbligo affermare che l’universo materiale possiede autentiche proprietà divine, il che è una contraddizione.
La scienza offre indicazioni valide per il ragionamento che conduce fino a Dio: la storia dell’universo, così com’è descritta dalla fisica, ne è un buon esempio.
40 Nell’ambito della cosmologia è l’affermazione di una speciale relazione esistente tra l’evoluzione cosmica e l’emergenza della vita intelligente. Il principio si trova formulato in tre forme distinte: a) forma debole: la relazione antropica è ristretta all’universo accessibile all’osservazione. Si afferma che tutto ciò che viene o potrà essere osservato dovrà necessariamente risultare compatibile con la nostra esistenza di „osservatori“. Il principio antropico debole non dice nulla sulla natura dell’universo e sul senso ultimo dell’evoluzione cosmica. b) forma forte: si afferma che la relazione antropica è tale da determinare la natura stessa dell’universo empirico. L’emergere della vita intelligente a un certo stadio dell’evoluzione cosmica è precisamente ciò che spiega e determina le caratteristiche dell’universo. L’evoluzione cosmologica, in altri termini, è finalizzata all’emergenza della vita basata sul carbonio, quale premessa inidspensabile per l’emergenza dell‘“osservatore“, la vita intelligente. c) forma terminale: rappresenta un’espansione del principio antropico forte. L’emergenza della vita intelligente a un certo stato dell’evoluzione cosmica è l’evento che determina tuta l’evoluzione futura del cosmo, nel senso che, una volta comparsa, la vita intelligente ha come prospettiva terminale il controllo totale dell’universo empirico. Cfr. MURATORE, pp. 230-231.
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