Studiare gli elefanti del cosmo

di Pierluigi Fagan - 30/08/2026

Fonte: Pierluigi Fagan

(Oggi mandiamo nel cosmo un nuovo telescopio). Storiella più volte ripresa e rielaborata, in una delle sue versioni, racconta di uno straniero che interroga un guru indiano sulla sua immagine dell’Universo.

L’immagine prevede che l’Universo sia poggiato sul dorso di un elefante, al che lo straniero domanda su cosa poggi l’elefante, il guru risponde “un altro elefante” Di nuovo interrogato su cosa sostenga questo elefante si sente rispondere “un altro elefante”, dopodiché alla nuova domanda, spazientito, il guru risponde “da lì in poi sono tutti elefanti”.

La storiella prenderebbe in giro la logica delle catene causali, ogni causa è causata, il che tende a portare all’infinito. Un diverso ramo logico prevede invece un istante in cui prima l’Universo non c’è, poi c’è, spostando indietro l’infinito.

Di solito, più o meno tutte le mitologie umane, hanno messo a causa prima una deità, le deità si prestano al concetto di “causa sui” ovvero causa incausata o causa di sé stessa che è la stessa cosa. Sembra una buona soluzione fatto salvo non domandarsi perché la deità, ad un certo punto, ha deciso di creare ciò che prima nel lungo infinito precedente non c’era.

Anche i non credenti quantistici, hanno adottato questo schema presupponendo che nel vuoto (ma in certe versioni neanche nel vuoto, letteralmente dal nulla), un puntino con dentro tutta l’energia, quindi la massa, del nostro Universo, s’è trovato improvvisamente e per caso a prender volume. All’inizio solo un pochino poi tantissimo e in pochissimo tempo cominciando a dar sfogo a tutta quell’energia repressa e condensata in un plasma di inimmaginabile temperatura.

Lì si sarebbero convertite piccole quantità di energia in massa ovvero particelle. Dalle particelle poi ai protoni ed elettroni mentre lo spazio si espandeva. Più spazio diradò un po’ l’energia, l’insieme si raffreddò un po’, finalmente il raggio di luce (fotone) poté andar dritto per dritto e da lì arrivare sino ai nostri telescopi e rilevatori. Questo stato di plasma incandescente che però emetteva fotoni che arrivano a noi dopo miliardi di anni di viaggio, l’abbiamo più o meno fotografato ed è l’unica certezza (relativa) che abbiamo su tutta la storia raccontata. Erano (secondo i calcoli dei nostri modelli) 13 miliardi e circa 7/800 milioni di anni fa.

Questa storiella -qui molto schematizzata- è detta “teoria del Big Bang” dove non c’è alcuna esplosione, ma espansione. Dal nulla e subito a volumi incredibili, poi più moderati, l’Universo ha preso ad espandersi, non ha senso domandarsi dentro cosa perché è lo spazio vuoto che si è dilatato sgomitando contro il nulla con dentro tutta la materia ed energia che oggi compone il nostro Universo.

Il tutto fa parte di una disciplina affascinante che si chiama -discorso sul cosmo- ovvero cosmologia.

La disciplina è interessante per due motivi. Il primo è che è interessante in sé. Basta guardare un cielo notturno lontani da città e paesi, per rimanere catturati dallo spettacolo stellare e galattico. Che senso ha tutta quella roba? Da dove viene e dove va? Come funziona? Ci sono altri che lassù si fanno le nostre stesse domande? Che forma hanno? Li incontreremo mai?

Il secondo è che la disciplina mostra con chiarezza molte forme problematiche dei nostri sistemi di conoscenza, li stessi che usiamo per parlare di qualsiasi altra cosa in quasi tutte le discipline di studio della natura, dell’uomo, del mondo.

La disciplina attraversa oggi un passaggio delicato, potrebbe esser sull’orlo di una rivoluzione scientifica o potrebbe evitarla ma a chi sa quale prezzo e con quale ricadute epistemologiche sulla scienza in generale e molte altre discipline in senso più vasto; quindi, è interessante da studiare anche nella sua forma oltreché contenuto.

La disciplina poggia su due principi. Il primo dice che nel suo vasto complesso, l’Universo dovrebbe avere una simile ed equilibrata composizione di materia e vuoti. Il secondo dice che quello che vediamo dal nostro pianetino vale più o meno per tutto l’U. Si appoggiamo sulla teoria del B.B. in quanto sembra logico che stante che in origine tutto era a contatto con tutto in un volume piccolo, espandendosi il volume, il tutto si è distribuito più o meno uniformemente. Ma ad esser sospettosi si potrebbe anche dire che i due principi ci tornano utili per sostenere che pur confinati su questo sasso di periferia (Padre Pizzarro-Guzzanti), da qui possiamo conoscere il tutto, tanto qui o lì è uguale.

Di recente, tuttavia, da quello che vediamo, l’assortimento equilibrato di pieni e vuoti non sembra del tutto vero. Non siamo in grado di dire a che velocità lo spazio s’è dilatato in questi miliardi di anni, ci sono due modi per calcolarlo e danno due risultati diversi. Tra teorie ed osservazioni spesso non c’è accordo e per tenere assieme l’edificio cognitivo si sono introdotte variabili misteriose.

In base al nostro complesso teorico si pensa che l’U. abbia 13,7 mld di anni e oggi sia espanso anche oltre il limite che mai riusciremo a vedere perché la sua luce non arriverà mai a noi, mai, è un problema fisico non tecnico. Di questo U. totale, forse 10[34] (dieci più 34 zeri) più grande di quello osservabile, in realtà non riusciamo a vedere neanche quello che chiamiamo limite osservabile poiché è a 46 mld di anni luce a raggio ovvero a 92 mld a diametro. Siccome sono passati solo 13,7 mld, la luce di tutto ciò che è oltre a questo limite, non è arrivata, arriverà ma tra miliardi di anni, decine di miliardi e ai bordi più lontani, mai perché l’U. continua ad espandersi nel frattempo. Altresì, tutto quello che possiamo vedere è nel passato, anche il Sole lo vediamo com’era 8 minuti fa.

Peggio. Dalla fine degli anni ’90, siamo anche convinti si stia espandendo, da un certo punto in poi, in maniera accelerata come se fosse intervenuta una misteriosa forza repulsiva che gonfia lo spazio e che chiamiamo “energia oscura”. Oscura nel senso che non abbiamo la più pallida idea di cosa sia fisicamente. In realtà non sappiamo bene neanche se ha agito ovunque allo stesso modo o quando, se -come sostengono alcuni, stia decelerando.

Stante tutte queste domande su cosa oscura, la disciplina ha un suo “modello standard” che dice che essa formi circa il 70% dell’U come massa stante che la massa è energia e viceversa. Precisando meglio l’intera questione, potrebbe cambiare tutto il modello ed anche la datazione dell’U.

Ma non c’è solo l’energia oscura, c’è anche la materia oscura, un altro bel 25%! Anche questa non sappiamo cos’è, la cerchiamo invano da decenni nello spazio, sottoterra, negli acceleratori, ma niente. Sappiamo cosa dovrebbe essere (particelle fredde e lente che non interagiscono con la materia normale ma avendo massa, fanno gravità osservabile).

Questo precario “modello standard” a base della disciplina dice che (queste percentuali variano da fonte a fonte ma di poco) 70% E.O. + 25% M.O + 5% gas vari e materia ordinaria (stelle, pianeti e ogni altro oggetto cosmico) = Universo, che si espande ad una velocità costante detta di “Hubble” che forse è incostante e non si sa a quanto va o è andata. Il modello è poi pieno di altri assunti e tende a spiegare ogni cosa, salvo che ogni volta che mandiamo un nuovo telescopio in cielo, compaiono fatti non spiegati o difficili da infilare nello schema.

Le due variabili “oscure” sono state inventate perché le teorie promettevano cose che all’osservazione sono apparse diverse, molto diverse. Si potevano cambiare le teorie -o meglio- relativizzarle (come fece Einstein con Newton) e dire “mah, forse a più ampie scale la gravità funziona diversamente” almeno per la massa mancante, ma si è preferito puntellare l’edificio con entità ipotetiche. Questo fatto che le teorie dipendono dalla scala e forse che le condizioni da cui sono tratte sono varie e potrebbero cambiare nel tempo, andrebbe contro i due principi fondativi e complicherebbero molto la nostra presunzione di conoscenza.

Veniamo da prodigiosi successi negli ultimi decenni che ci hanno fatto credere di sapere molto, ma forse l’entusiasmo andrebbe moderato parecchio, anche “molto” è relativo. L’intera questione dipende dal progresso tecnologico dei rilevatori e così come il JWST e altri, quello che parte oggi, il N. G. Roman, promette di farci sapere molte nuove cose che neanche immaginiamo oltre a mettere ulteriormente in subbuglio il modello, le sue presunzioni di ordine, i suoi traballamenti.

Questi “dati” dovranno poi fare i conti con i modelli interpretativi e su questo e la sociologia della conoscenza connessa, ci sarebbe molto da scrivere. Più la conoscenza si espande e il mondo ci appare per quello che è ovvero enormemente complesso, meno Marx e Einstein si producono semplicemente perché un singolo non può stare appresso al volume crescente di dati e di aspetti del reale. Anche la dipendenza dalla tecnologia fa sì che è assai complicato il processo attraverso il quale si danno i turni di osservazione dei telescopi agli scienziati, cose tipo alcuni dei quattro articoli di Einstein nell’Annus mirabilis (1905) forse oggi non supererebbero la peer review, visto anche che i valutatori usano l’A.I. che è un sistema conservativo del sapere.

La conoscenza è sempre più dipendente dai sistemi di conoscenza, sia quelli teorici che pratici, con lo sciame noto di problematiche umane (potere, conformismo, pregiudizio della conferma, difesa dello status quo, fondi, sclerosi accademiche, interessi mondani poco scientifici, il “publish or perish”, letti di Procuste, dominio di certi paradigmi, critica epistemologica assente o mal sopportata, ineliminabili assunti umani metafisici sebbene alcuni pensino che la “scienza” ne sia immune etc.).

Comunque, molti cosmologi, astrofisici, astronomi e semplici curiosi (come lo scrivente che, non essendo del campo, ringrazia in anticipo chi vorrà segnalargli imprecisioni eventuali), si augurano che il Roman, darà loro tonnellate e tonnellate di nuovi fatti e falsificazione di quelli acquisiti, ma traballanti.

Magari si scoprirà che è tutta una faccenda di oscuri elefanti che si gonfiano, vedremo…

[IMG: NASA Roman Telescope parte oggi per il punto L2, prime immagini gennaio 2027]