"La gravità, che si pensava fosse l'entità dominante alla scala dell'universo -scrive Evalyn Gates ("Il telescopio di Einstein" 2009)- sta cedendo il controllo del cosmo a questa sostanza sconosciuta e invisibile": l'energia oscura. Ma se è invisibile e sconosciuta, da dove salta fuori l'idea stessa della sua esistenza? Punto di partenza l'anno 1998, quando si pensò di aver rilevato una accelerazione dell'allontanemento delle galassie, invece del previsto rallentamento dovuto alla presenza della gravitazione universale. L'unica spiegazione che i cosmologi hanno saputo dare finora, partendo da un universo "relativistico" ma anche newtoniano, sostiene la Gates, è che ci doveva essere qualcosa di opposto e di più grande della gravità: ossia, un'enorme energia oscura, invisibile.
Per comprendere questa stranezza, occorre fare una digressione: tra i cosmologi è prevalsa da tempo l'ipotesi dell'universo a salire (botton-up), ovvero di un universo che si è andato via via aggregando, partendo da piccole masse di materia ed estendendosi a masse sempre più grandi così da formare galassie, gruppi locali, ammassi, ecc. Perciò, presupposta una sola spinta iniziale, quella prodotta dal big bang, col tempo la gravitazione avrebbe dovuto rallentare la velocità di allontanamento delle galassie, decelerandola. Poiché, invece, l'osservazione mostra un'accelerazione, l'unica spiegazione plausibile per i cosmologi può essere solo una spinta repulsiva prodotta da una misteriosa energia oscura.
Per comprendere questa stranezza, occorre fare una digressione: tra i cosmologi è prevalsa da tempo l'ipotesi dell'universo a salire (botton-up), ovvero di un universo che si è andato via via aggregando, partendo da piccole masse di materia ed estendendosi a masse sempre più grandi così da formare galassie, gruppi locali, ammassi, ecc. Perciò, presupposta una sola spinta iniziale, quella prodotta dal big bang, col tempo la gravitazione avrebbe dovuto rallentare la velocità di allontanamento delle galassie, decelerandola. Poiché, invece, l'osservazione mostra un'accelerazione, l'unica spiegazione plausibile per i cosmologi può essere solo una spinta repulsiva prodotta da una misteriosa energia oscura.
Possiamo dunque sostenere che l'ipotesi dell'universo a salire e l'ipotesi del big bang inteso come una singolarità sorta dal nulla conducono alla medesima conclusione: alla presenza di una misteriosa ed enorme energia oscura, di gran lunga superiore alla gravitazione universale. Ma proviamo a ipotizzare un universo a scendere (top down), che non nasce dal nulla bensì dalla fine di un ciclo precedente: il "big crunch". In questa ipotesi il big bang altro non è che il gigantesco collasso di tutto l'universo, prodotto dalla gravitazione universale.
Al primo collasso ne seguono altri "a scendere": enormi aggregati di materia sotto l'azione della gravità collassano dando luogo ad aggregati più piccoli. Così all'inizio si formano aggregati che formeranno i superammassi, poi quelli che formeranno gli ammassi, quindi i gruppi locali, le grandi galassie, infine galassie sempre più piccole. Potremmo dire che ciò che capita originariamente con il big bang è solo l'inizio di una lunga serie di collassi, a cominciare da quelli che riguardano le gigantesche nubi di gas d'idrogeno che hanno probabilmente originato i superammassi. In sostanza, alla spinta iniziale del big bang si sono aggiunte altre numerose spinte prodotte da successivi collassi.
Ora, quando guardiamo l'universo nel suo insieme, per osservare come si allontanano le galassie, inevitabilmente siamo costretti a guardare molto lontano. Allora, quanto lontano hanno guardato gli osservatori che hanno rilevato l'accelerazione della velocità di allontanamento delle galassie? Se avessero guardato molto indietro nel tempo, non ci si dovrebbe stupire che abbiano individuato un'accelerazione invece di un rallentamento. L'accelerazione non sarebbe altro che una conseguenza dei successivi collassi, molto frequenti diversi miliardi di anni fa.
Ma prima di rispondere alla domanda, occorre considerare anche la questione della materia oscura mancante. Per farla breve, "Se il rapporto tra materia oscura e materia ordinaria -scrive Gates- è uguale a quello ricavato per gli ammassi, esiste una quantità di materia oscura quasi sei volte maggiore rispetto a quella ordinaria". Sembra una grande quantità, ma, essendo la materia ordinaria (luminosa) solo il 4% del totale, la materia oscura sarebbe soltanto il 23%! E il restante 73% dove si dovrebbe trovare? Nessuno lo sa, anche se la comunità dei cosmologi è orientata verso l'ipotesi dell'energia oscura, considerata responsabile dell'accelerazione della velocità di allontanamento delle galassie.
Abbiamo visto in altro luogo che il fondamento di questa preferenza, l'ipotesi dell'universo a salire, è coerente con l'ipotesi del big bang inteso come una singolarità (la stessa singolarità del "buco nero"). Ma, se seguiamo l'ipotesi a scendere, che presuppone il "big crunch" e il primato della gravitazione, il contributo alla materia oscura mancante non verrà più da una misteriosa energia oscura, ma semmai dall'energia potenziale gravitazionale della materia oscura degenerata, in successivi collassi, nella forma di massima densità della materia che, come abbiamo già ipotizzato*, si trova al centro di ogni grande collasso, a cominciare dal primo, il big bang = big crunch, per finire con le innumerevoli galassie (come tutti sanno ogni galassia ha al suo centro il suo "buco nero", il quale altro non è che la massa oscura tanto cercata, residuo di un collasso che ha prodotto in quella forma la massima densità della materia).
I cosmologi, pur riconoscendo da non molto tempo l'esistenza della materia oscura, non hanno mai saputo identificarla: "Non sappiamo che cosa sia la materia oscura -dichiara Gates-, ma sappiamo che esiste e che è la componente di massa preponderante del cosmo". Ora, se questo è ciò che sanno della materia oscura intesa come massa, c'è da immaginare la loro ignoranza sulla materia oscura intesa come energia.
Tutto parte dall'idea di uno "strano fenomeno [che] alimenta l'espansione accelerata dell'universo", perché di questa stranezza si sono ormai persuasi. Secondo il motto che in fisica non si butta via mai niente, perché prima o poi qualcuno lo riciclerà, "la scoperta dell'energia oscura non ha fatto eccezione, soprattutto perché la sua prima incarnazione -la costante cosmologica- è stata recuperata più di una volta dal cestino cosmico dove Einstein l'aveva gettata dopo aver appreso i risultati di Ubble. Ogni volta -almeno finora-, conclude Gates, è stata buttata di nuovo dentro". Dunque, l'energia oscura è per l'ennesima volta che sale sul palcoscenico della fisica cosmologica solo per doverosi aggiustamenti ad hoc.
Ora, un'altra ipotesi che va per la maggiore è quella dell'universo piatto, ragion per cui tutti cercano da tempo la materia-energia mancante che permetta di assicurare un universo piatto, ossia eterno. A nessuno sembra essere mai passato per la mente che, se per l'universo piatto manca all'appello una enorme quantità di materia-energia, per recuperare la quale occorre fare salti mortali (alzando molto l'asticella), per l'universo chiuso destinato al "big crunch", basta solo poca materia in più rispetto a quello piatto (basta solo alzare un altro pò l'asticella). Perciò empiricamente, mediante l'osservazione, non sarà mai facile distinguere la situazione dell'universo piatto da quella dell'universo chiuso.
Evelyn Gates riporta l'ipotesi prevalente tra i cosmologi: "Nel periodo successivo al Big Bang caldo iniziale l'espansione dell'universo rallentò perché l'attrazione gravitazionale reciproca della materia e della energia radiante esercitava un effetto di frenamento; poi circa 5 miliardi di anni fa, l'energia oscura premette l'acceleratore e l'universo partì a tutta velocità".
Se è vero che da questa data c'è stata un'accelerazione rilevabile, perché inventarsi qualcosa di incomprensibile e da chissà dove venuto, quando si può ipotizzare, grazie all'ipotesi dell'universo a scendere, che si sia accelerata la lunga serie dei giganteschi collassi cosmici, durante i quali la maggior parte della materia è degenerata in materia oscura della massima densità? L'osservazione dell'accelerazione, a quella distanza di tempo e spazio, può ben confermare l'ipotesi dei numerosi collassi gravitazionali, che, come piccoli big bang, hanno prodotto molteplici spinte repulsive.
In questa ipotesi, i numerosi collassi dei primordi dell'universo hanno sicuramente accelerato la sua espansione. Ma, in seguito, con la rarefazione di questi collassi, l'accelerazione deve essere stata sostituita dalla decelerazione. Quindi domandiamoci: è possibile verificare decelerazioni osservando distanze via via meno lontane da noi? Comunque, la nostra tesi afferma: un unico big bang non poteva garantire una energia repulsiva sufficiente a far espandere la materia cosmica per oltre dieci miliardi di anni, se consideriamo l'azione frenante della gravitazione. Ci volevano, di conseguenze ulteriori spinte, che solo collassi gravitazionali di grandi dimensioni potevano produrre. E a questi collassi è attribuibile anche la formazione di enormi masse di materia oscura degenerata, alla massima densità della materia.
(La tesi su esposta è stata accennata anche in un commento al post "Le galassia massicce si sono formate nell'universo neonato", comparso il 26 novembre 2010 su Homepage Le Scienze: "L'osservazione di numerose galassie enormi, già formate nell'Universo primordiale, è in profondo disaccordo con l'ipotesi dell'evoluzione (di galassie, ammassi e superammassi) "a salire", mentre è affatto plausibile con l'ipotesi dell'evoluzione "a scendere". Di conseguenza, favorisce la tesi del "big crunch" (inteso come nuovo "big bang"), mentre contrasta la tesi dell'origine dell'Universo da una singolarità)".
Al primo collasso ne seguono altri "a scendere": enormi aggregati di materia sotto l'azione della gravità collassano dando luogo ad aggregati più piccoli. Così all'inizio si formano aggregati che formeranno i superammassi, poi quelli che formeranno gli ammassi, quindi i gruppi locali, le grandi galassie, infine galassie sempre più piccole. Potremmo dire che ciò che capita originariamente con il big bang è solo l'inizio di una lunga serie di collassi, a cominciare da quelli che riguardano le gigantesche nubi di gas d'idrogeno che hanno probabilmente originato i superammassi. In sostanza, alla spinta iniziale del big bang si sono aggiunte altre numerose spinte prodotte da successivi collassi.
Ora, quando guardiamo l'universo nel suo insieme, per osservare come si allontanano le galassie, inevitabilmente siamo costretti a guardare molto lontano. Allora, quanto lontano hanno guardato gli osservatori che hanno rilevato l'accelerazione della velocità di allontanamento delle galassie? Se avessero guardato molto indietro nel tempo, non ci si dovrebbe stupire che abbiano individuato un'accelerazione invece di un rallentamento. L'accelerazione non sarebbe altro che una conseguenza dei successivi collassi, molto frequenti diversi miliardi di anni fa.
Ma prima di rispondere alla domanda, occorre considerare anche la questione della materia oscura mancante. Per farla breve, "Se il rapporto tra materia oscura e materia ordinaria -scrive Gates- è uguale a quello ricavato per gli ammassi, esiste una quantità di materia oscura quasi sei volte maggiore rispetto a quella ordinaria". Sembra una grande quantità, ma, essendo la materia ordinaria (luminosa) solo il 4% del totale, la materia oscura sarebbe soltanto il 23%! E il restante 73% dove si dovrebbe trovare? Nessuno lo sa, anche se la comunità dei cosmologi è orientata verso l'ipotesi dell'energia oscura, considerata responsabile dell'accelerazione della velocità di allontanamento delle galassie.
Abbiamo visto in altro luogo che il fondamento di questa preferenza, l'ipotesi dell'universo a salire, è coerente con l'ipotesi del big bang inteso come una singolarità (la stessa singolarità del "buco nero"). Ma, se seguiamo l'ipotesi a scendere, che presuppone il "big crunch" e il primato della gravitazione, il contributo alla materia oscura mancante non verrà più da una misteriosa energia oscura, ma semmai dall'energia potenziale gravitazionale della materia oscura degenerata, in successivi collassi, nella forma di massima densità della materia che, come abbiamo già ipotizzato*, si trova al centro di ogni grande collasso, a cominciare dal primo, il big bang = big crunch, per finire con le innumerevoli galassie (come tutti sanno ogni galassia ha al suo centro il suo "buco nero", il quale altro non è che la massa oscura tanto cercata, residuo di un collasso che ha prodotto in quella forma la massima densità della materia).
I cosmologi, pur riconoscendo da non molto tempo l'esistenza della materia oscura, non hanno mai saputo identificarla: "Non sappiamo che cosa sia la materia oscura -dichiara Gates-, ma sappiamo che esiste e che è la componente di massa preponderante del cosmo". Ora, se questo è ciò che sanno della materia oscura intesa come massa, c'è da immaginare la loro ignoranza sulla materia oscura intesa come energia.
Tutto parte dall'idea di uno "strano fenomeno [che] alimenta l'espansione accelerata dell'universo", perché di questa stranezza si sono ormai persuasi. Secondo il motto che in fisica non si butta via mai niente, perché prima o poi qualcuno lo riciclerà, "la scoperta dell'energia oscura non ha fatto eccezione, soprattutto perché la sua prima incarnazione -la costante cosmologica- è stata recuperata più di una volta dal cestino cosmico dove Einstein l'aveva gettata dopo aver appreso i risultati di Ubble. Ogni volta -almeno finora-, conclude Gates, è stata buttata di nuovo dentro". Dunque, l'energia oscura è per l'ennesima volta che sale sul palcoscenico della fisica cosmologica solo per doverosi aggiustamenti ad hoc.
Ora, un'altra ipotesi che va per la maggiore è quella dell'universo piatto, ragion per cui tutti cercano da tempo la materia-energia mancante che permetta di assicurare un universo piatto, ossia eterno. A nessuno sembra essere mai passato per la mente che, se per l'universo piatto manca all'appello una enorme quantità di materia-energia, per recuperare la quale occorre fare salti mortali (alzando molto l'asticella), per l'universo chiuso destinato al "big crunch", basta solo poca materia in più rispetto a quello piatto (basta solo alzare un altro pò l'asticella). Perciò empiricamente, mediante l'osservazione, non sarà mai facile distinguere la situazione dell'universo piatto da quella dell'universo chiuso.
Evelyn Gates riporta l'ipotesi prevalente tra i cosmologi: "Nel periodo successivo al Big Bang caldo iniziale l'espansione dell'universo rallentò perché l'attrazione gravitazionale reciproca della materia e della energia radiante esercitava un effetto di frenamento; poi circa 5 miliardi di anni fa, l'energia oscura premette l'acceleratore e l'universo partì a tutta velocità".
Se è vero che da questa data c'è stata un'accelerazione rilevabile, perché inventarsi qualcosa di incomprensibile e da chissà dove venuto, quando si può ipotizzare, grazie all'ipotesi dell'universo a scendere, che si sia accelerata la lunga serie dei giganteschi collassi cosmici, durante i quali la maggior parte della materia è degenerata in materia oscura della massima densità? L'osservazione dell'accelerazione, a quella distanza di tempo e spazio, può ben confermare l'ipotesi dei numerosi collassi gravitazionali, che, come piccoli big bang, hanno prodotto molteplici spinte repulsive.
In questa ipotesi, i numerosi collassi dei primordi dell'universo hanno sicuramente accelerato la sua espansione. Ma, in seguito, con la rarefazione di questi collassi, l'accelerazione deve essere stata sostituita dalla decelerazione. Quindi domandiamoci: è possibile verificare decelerazioni osservando distanze via via meno lontane da noi? Comunque, la nostra tesi afferma: un unico big bang non poteva garantire una energia repulsiva sufficiente a far espandere la materia cosmica per oltre dieci miliardi di anni, se consideriamo l'azione frenante della gravitazione. Ci volevano, di conseguenze ulteriori spinte, che solo collassi gravitazionali di grandi dimensioni potevano produrre. E a questi collassi è attribuibile anche la formazione di enormi masse di materia oscura degenerata, alla massima densità della materia.
(La tesi su esposta è stata accennata anche in un commento al post "Le galassia massicce si sono formate nell'universo neonato", comparso il 26 novembre 2010 su Homepage Le Scienze: "L'osservazione di numerose galassie enormi, già formate nell'Universo primordiale, è in profondo disaccordo con l'ipotesi dell'evoluzione (di galassie, ammassi e superammassi) "a salire", mentre è affatto plausibile con l'ipotesi dell'evoluzione "a scendere". Di conseguenza, favorisce la tesi del "big crunch" (inteso come nuovo "big bang"), mentre contrasta la tesi dell'origine dell'Universo da una singolarità)".
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