Scienza

“E la luce fu”. Che ci si riferisca al libro della Genesi (1,3) o che si parli del Big Bang, un’esplosione di luce caratterizza i primi istanti del nostro universo e il 2015 è stato dichiarato Anno internazionale della Luce e delle tecnologie basate sulla luce. L’iniziativa delle Nazioni Unite ha lo scopo di sensibilizzare sulle nuove tecnologie ottiche e fornire soluzioni alle sfide a livello mondiale nel campo dell’energia, dell’istruzione e della salute.

La luce significa vita e il nostro pianeta deve questa vita alla perfetta distanza dal Sole che lo illumina. Nessuna altro pianeta del nostro sistema ha queste caratteristiche essenziali per la vita ed è anche per questo che da sempre gli studiosi si sono soffermati sullo studio della luce e delle sue caratteristiche associate allo studio di tutto ciò che c’è di luminoso. Le stelle in modo particolare hanno sempre affascinato gli uomini e, tra le stelle, quella a noi più vicina, il Sole.

In quest’anno meritano un particolare ricordo tre scienziati italiani che, in secoli diversi, hanno affrontato l’argomento luce: il primo, Francesco Maria Grimaldi (1618-1663) che studiò la luce e scopri il fenomeno della diffrazione, il secondo, Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) e il terzo Angelo Secchi (1818-1878) che studiò le stelle e il Sole. Tutti legati in qualche modo ai gesuiti, Grimaldi e Secchi perché entrarono nella Compagnia di Gesù e Cassini perché fece i suoi studi nel collegio dei gesuiti di Genova. Da qui, quest’ultimo, per le sue particolari doti intellettuali fu inviato all’osservatorio astronomico di Bologna dove i suoi studi spaziavano dalle eclissi fino alla pubblicazione della “Tavola dei pianeti” non disdegnando anche di dedicarsi, su invito del Pontefice, ad opere di idraulica. L’opera che lo ha reso celebre a Bologna è la costruzione della meridiana nella basilica di San Petronio, la più alta mai realizzata, con un foro nel tetto della basilica a 27 metri di altezza e che proietta l’immagine del Sole sul pavimento.

Grimaldi, lega il suo nome alla scoperta della diffrazione della luce e anche lui vive e lavora a Bologna dove elabora le sue idee sulla luce ritenuta un fluido in velocissimo movimento; le sue linee di flusso, quando incontrano un ostacolo, si allargano e si separano, “diffrangono” attorno ad esso. I suoi esperimenti sono riportati nell’unica sua opera, pubblicata postuma, il De Lumine (1665).

Angelo Secchi, anche lui gesuita vive e lavora a Roma, al Collegio romano dove struttura e organizza un osservatorio grazie al quale riesce a catalogare 4000 stelle e a classificarle grazie alla spettroscopia. Tra le stelle dedica una particolare attenzione al Sole e nella prefazione all’opera dedicata all’astro del nostro sistema conclude col versetto del Salmo “in Sole posuit tabernaculum suum Altissimus” a spiegazione degli scopi del suo lavoro scientifico: “ La contemplazione delle opere di Dio è una delle più nobili occupazioni dello spirito, è lo scopo principale dello studio della natura; ma questo studio ci conduce sovente a dei risultati utili che non sapremo sdegnare”.

Tre scienziati che hanno legato il loro nome alla luce e alle sorgenti delle stessa, studiandola, interpretandola e fornendo utili conclusioni che hanno fondato la scienza dei nostri tempi.

Martin Pistorius dopo 12 anni di coma cosiddetto “irreversibile” si è risvegliato. Oggi racconta così la sua esperienza di stato vegetativo cominciata quando a soli 12 anni si ammala di meningite. "All'inizio non ero consapevole di nulla, solo dopo circa due anni mi sono risvegliato e ho cominciato a essere cosciente di ogni cosa che mi veniva fatta o detta": I suoi genitori, Rodney e Joan Pistorius, aggrappati alla speranza che il loro figlio si sarebbe ripreso lo hanno curato amorevolmente per tutti questi anni. Cosciente come lo è qualunque persona, sottolinea: erano tutti così abituati a considerarmi incosciente, che non si sono resi conto di quando ho cominciato a essere nuovamente cosciente. "La mia paura era che dovessi passare così il resto della mia vita, completamente solo, spaventato dal fatto che nessuno potesse più mostrarmi tenerezza e amore". Tranne che per la madre, aggiunge: "Diventavo sempre più cosciente della disperazione e del dolore di mia madre". Martin in realtà  non è mai stato solo: per dodici anni il padre si è preso cura di lui, portandolo ogni giorno in un centro medico apposito, mettendo la sveglia di notte ogni due ore per girarlo in modo che non subisse piaghe da decubito, nutrendolo e lavandolo. E così la madre, che confessa che in alcuni momenti ha desiderato che il figlio morisse per terminare tutta quella sofferenza e fatica. Ma a nessuno è venuto in mente di lasciarlo morire, e dodici anni dopo Martin si è risvegliato ed è tornato a vivere una vita piena. Martin ha anche pubblicato un libro in cui racconta la sua storia: "Ghost Boy: My Escape From a Life Locked Inside My Own Body." Per Giovanni D'Agata, presidente dello “Sportello dei Diritti”, alla luce di questo racconto è evidente non solo il percorso difficile delle persone in stato vegetativo e delle loro famiglie ma anche che non siamo in grado di inquadrare con precisione un paziente in stato vegetativo persistente. Questo è un aspetto fondamentale quando si valutano tutti quei casi difficilmente diagnosticabili, quel numero sempre maggiore di Terri Schiavo ed Eluana Englaro per le quali “staccare la spina” sembra per alcuni essere la soluzione più semplice, anche se in realtà è molto probabilmente la più spietata.

L’Italian Institute for the Future, con sede a Napoli, nasce dall’urgenza di trovare risposte per quanto riguarda il futuro del nostro pianeta. L’individuazione di possibili soluzioni, intese in un’ottica globale, fa parte del progetto di questo Istituto. Purtroppo, si tende comunemente a sottovalutare i problemi che caratterizzano questo periodo storico; un approccio di per se sbagliato.

Le problematiche che affliggono peculiarmente la nostra epoca sono tante, fra esse la grave crisi economico-finanziaria, la disoccupazione, la crescita demografica e, non per ultimo, il cambiamento climatico. In passato questi temi sono stati affrontati sempre in modo superficiale, tralasciando quelle che sarebbero state le conseguenze nel lungo periodo.

Le previsioni per il futuro del mondo non sono confortanti, poiché la situazione attuale tenderà a peggiorare, se non si interviene attraverso opportune scelte. Prestigiosi studiosi, provenienti dalle più disparate aree geografiche, sottolineano che nei prossimi decenni ci troveremo dinanzi a gravissimi problemi legati ai limiti di crescita, alla ricadute sul fragile sistema del welfare, alla riduzione delle risorse idriche, alla sicurezza alimentare, al riscaldamento globale del pianeta, alla pressione demografica presente nei paesi in via di sviluppo, alla crisi energetica, senza tenere conto di ciò che ora non siamo in grado di prevedere.

Il fisico e cosmologo Sir Martin Rees afferma che l’umanità abbia una possibilità su due di non sopravvivere al XXI secolo.

Nonostante tutto, la politica a livello internazionale e in modo particolare in Italia, sembra incapace di immaginare un futuro a lungo termine. L’Italia ha più che mai bisogno di una politica lungimirante, in assenza della quale non è possibile lavorare per un futuro sostenibile.

Tuttavia, in alcuni stati, dal Regno Unito all’UE agli USA, esistono uffici per la pianificazione a lungo termine e in svariati paesi del mondo – dall’India all’Egitto, dagli Stati Uniti alla Danimarca, dalla Francia al Sudafrica – sorgono sempre più istituti dedicati ai futures studies, un settore di studi multidisciplinare che fonde sociologia, politologia, economia, studi della scienza e la tecnologia, che elaborano scenari predittivi, al fine di individuare politiche volte alla realizzazione di scenari futuri migliori di quelli attuali.

Un centro di futures studies deve rappresentare il punto di contatto tra il mondo imprenditoriale e finanziario, quello della politica e il mondo della ricerca.

Il compito che l’IIF si prefigge non è solo quello di limitarsi a studiare ed analizzare i diversi possibili futuri, ma di aiutare a costruire il miglior futuro possibile per il nostro pianeta.

L’Italian Institute for the Future IIF nel 2013 ha iniziato la pubblicazione di “FUTURI”, una rivista trimestrale totalmente dedicata allo studio scientifico di ciò che verrà.

Durante la presentazione della rivista “FUTURI”, che si è tenuta a Roma lo scorso 28 marzo 2015, ho avuto la possibilità di intervistare il dott. Roberto Paura, presidente dell’Istituto IIF ed inoltre ascoltare il prezioso intervento della dott.ssa Fabiola Riccardini, dirigente di ricerca presso l’ISTAT del progetto benessere sostenibile e sviluppo sostenibile e coordinatore del gruppo sostenibilità della commissione scientifica BES - benessere equo e sostenibile.

La dott.ssa Riccardini, in sintesi, nel suo discorso sul tema degli studi scientifici del futuro ha affermato: “Conoscere i cambiamenti in atto è fondamentale per formulare politiche adeguate e per farlo si rende necessario misurare ciò che realmente conta per lo sviluppo umano. Tutto questo assume maggior importanza ora che la comunità internazionale sta delineando le caratteristiche per un progresso sostenibile da seguire dal 2015, con la revisione degli obiettivi di sviluppo umano presso le Nazioni Unite. Gli andamenti mondiali, presentati in corso dei lavori, evidenziano le interconnessioni e le interdipendenze tra paesi e popoli che influenzeranno i sistemi sociali, tecnologici ed economici, nonché quelli politici e ambientali del futuro.

Dall’analisi compiuta emerge l’evidente, crescente complessità, l’incertezza e i rischi che caratterizzano i fenomeni mondiali. Queste premesse stimolano la necessità di continuare il loro monitoraggio, per comprendere le determinanti di tali andamenti. I recenti scenari globali, con una crisi economico-finanziaria di dimensioni epocali, pur avendo colto la collettività di sorpresa, favoriscono tuttavia lo studio e la comprensione delle interrelazioni e degli impatti sui sistemi sociali, economici ed ambientali, che richiedono sempre un’analisi d’insieme. Inoltre, appare chiaro che esistono trade-off tra politiche diverse, quali quella sull’energia, sulla sicurezza, sulla protezione dell’ambiente e sullo sviluppo economico; comunque, finora, non sono state concepite per essere integrate fra loro, sia a livello nazionale che fra i diversi paesi del mondo.

L’analisi svolta non ha pretesa di essere esaustiva, pur perseguendo l’ obiettivo di costituire un primo passo verso la comprensione del mondo che abbiamo di fronte, ed incoraggiare un percorso di conoscenza, secondo linee che valuteremo in seguito. Il mondo scientifico continuerà a studiare le determinanti di questi macro cambiamenti, anche con la consapevolezza che quanto oggetto di studio oggi, sarà determinante per le scelte future. Le valutazioni dei cambiamenti globali prossimi costituiscono un fattore importante per le politiche e le determinazioni delle stesse, che sono pertanto influenzate anche da quello che si monitora.

Le negoziazioni politiche che si stanno effettuando a livello di Nazioni Unite, con la discussione dei nuovi obiettivi di sviluppo umano, costituiscono un’importante opportunità che non possiamo sottovalutare. Spetta ora ai politici, al mondo delle istituzioni, alle associazioni e a tutti i soggetti coinvolti nel processo, trovare soluzioni e promuovere azioni, che mirino al reale progresso dell’umanità. L’individuazione di indicatori specifici per la sostenibilità, nell’ambito delle misure del BES benessere equo e sostenibile, attivato dall’ISTAT nel 2011, rappresenta la risposta italiana, come quadro analitico, che deve essere alla base di politiche in grado di governare tale complessità, con l’obiettivo di un progresso condiviso.”

Nell’intervista che segue il dott. Roberto Paura, oltre ad aver illustrato l’istituto di cui è presidente, si è soffermato sulla presentazione della rivista “FUTURI”.

Dott. Paura, vorrebbe parlarmi di “ITALIAN INSTITUTE FOR THE FUTURE”, all’interno del quale lei riveste la carica di Presidente?

L’Italian Institute for the Future è un centro di futures studies, il primo in Italia di questo tipo: il suo obiettivo, come quello di altre istituzioni del genere presenti nel mondo, è di effettuare studi e analisi sugli scenari di lungo periodo, con la finalità di anticipare i cambiamenti e le sfide del futuro e orientare le scelte dell’opinione pubblica e dei decisori politici verso gli scenari migliori per il nostro domani. È una realtà nata nel 2013 da un gruppo di giovani provenienti da diversi settori di ricerca e ambiti professionali, data la necessità di un approccio multidisciplinare allo studio dei futuri possibili.

Il vostro Istituto ha pubblicato “FUTURI”, una rivista trimestrale concepita allo scopo di divulgare le riflessioni, i pensieri, le analisi e i dibattiti afferenti ad uno scenario globale proiettato fututo. Il vostro obiettivo è quello di colmare una lacuna presente nel panorama editoriale italiano?

Nel nostro piccolo vorremmo contribuire, con “FUTURI”, ad incoraggiare un dibattito sulle prospettive di lungo periodo in Italia e a livello mondiale. Non esistono riviste o pubblicazioni di questo tipo nel nostro paese, dove del resto l’orizzonte temporale è sempre quello del breve termine, sia in ambito economico che politico. Ci ispiriamo al successo di riviste internazionali di grande importanza, come la francese Futuribles, l’americana The Futurist, o la danese Scenarios.

La rivista “FUTURE” si dedica sostanzialmente alla disciplina “ futures studies”, che a sua volta incrocia una commistione di studi socio-politici, economici, scientifici e tecnologici, per immaginare possibili scenari che riguardano il futuro della Terra. Quindi, studi di previsione per limitare i danni, oppure volti ad un miglioramento della qualità della nostra vita?

Entrambe le cose. Da un lato ci sono dei futuri che non possiamo più impedire, nonostante non siano affatto desiderabili: è il caso del cambiamento climatico, i cui effetti negativi già oggi stanno trasformando il nostro mondo e sono destinati a peggiorare le nostre condizioni di vita nei prossimi decenni, o dell’aumento della popolazione, la cui pressione sulle risorse esauribili del nostro pianeta sta diventando insostenibile. In questi casi, è necessario individuare le soluzioni possibili atte a mitigare le conseguenze negative, per adattarsi ai cambiamenti e limitare i danni. D’altro canto esistono, invece, diverse soluzioni che, adottate oggi, potrebbero portare la nostra società verso futuri migliori, più sostenibili dal punto di vista ambientale, sociale ed economico, con meno disparità. Noi non ci limitiamo solo a studiare i diversi scenari possibili, ma cerchiamo di proporre quelli che riteniamo migliori e di lavorare per realizzarli.

Pensa che in Italia siano maturi i tempi per la “scienza del futuro”?

Assolutamente sì. Oggi abbiamo a disposizione strumenti che negli anni ’60 o ’70, quando nacquero i futures studies, non esistevano. Innanzitutto i big data, dalla cui analisi possiamo trarre dei modelli e dei pattern utili a comprendere fenomeni di larga portata prima incomprensibili, e prevederne le trasformazioni. Ma anche nuovi modelli matematici, che possiamo applicare allo studio della società: dall’anticipazione delle crisi economiche alla previsione dei flussi migratori, della diffusione delle epidemie o dell’esplosione di conflitti locali. Dobbiamo evolverci verso una società anticipatrice, che prevenga i cambiamenti anziché subirli.

Vorrebbe parlarmi del suo staff di collaboratori?

Il nostro gruppo di lavoro è costituito completamente da giovani, con un’età media inferiore ai trent’anni. Non è un caso: in realtà è la nostra generazione quella che subisce maggiormente i danni di una mancata politica di lungo termine, ed è a noi che tocca impegnarci per migliorare la situazione. Collaborano con noi esperti di economia, demografia, innovazione sociale, aerospazio, intelligenza artificiale, cambiamento climatico, geopolitica.

Quale sarà il ruolo della statistica nella civiltà del futuro?

La statistica è uno degli strumenti principali dei futures studies. Anch’essa sta subendo una rapida evoluzione favorita dalla rivoluzione digitale. Il compito degli statistici oggi dev’essere quello di convincere la politica ad adottare un approccio data-oriented nella processione decisionale, in cui cioè ogni decisione politica venga presa sulla scorta di dati certi e analisi statistiche sugli effetti di lungo periodo.

Come immagina il nostro pianeta fra cinquant’anni?

Su orizzonti del genere è difficile fare previsioni, data la velocità del cambiamento scientifico e tecnologico. Ma qualcosa sicuramente già sappiamo: vivremo in un pianeta con una popolazione intorno ai 10 miliardi di abitanti, con una temperatura media superiore di almeno un grado rispetto ai livelli attuali, impegnata in un difficile passaggio da un’economia basata sui combustibili fossili a una fondata sulle energie rinnovabili, dal momento che il petrolio sarà esaurito. Assisteremo a profonde trasformazioni sociali accelerate da imponenti processi migratori, dall’invecchiamento della popolazione, dalla perdita dei posti di lavoro causata dall’automazione. Se oggi iniziamo a lavorare per mitigare gli effetti di questi cambiamenti, il mondo sarà pur sempre un buon posto dove vivere; se lasceremo che questi fenomeni evolvano in modo incontrollato, probabilmente rimpiangeremo l’epoca attuale.

Gamow(1904-1968), dunque, aveva “consegnato” a Ralph Alpher( 1921-2007) un buon punto di partenza: ora occorreva affinare i calcoli, per capire come avesse avuto luogo l’interazione tra protoni e neutroni nei processi di nucleo sintesi stellare, subito dopo il Big Bang. In particolare, si concentrarono sul problema della formazione dell’elio, per spiegarne l’evidenza osservativa. Comprendere il processo di nucleo sintesi stellare, significava sciogliere il nodo cruciale delle sezioni d’urto fra le particelle coinvolte. In breve, la sezione d’urto misura la grandezza della superficie che una particella “offre” all’altra per interagire. Con un esempio, sarà tutto più chiaro. Immaginiamo di essere in una stanza con un amico e di lanciarci,vicendevolmente, dei grossi palloni di peluche-quelli morbidi,usati dai bambini- , l’uno contro l’altro: avremo molte probabilità di farli scontrare. Viceversa, se ci lanciamo contro delle palline da ping-pong, sarà estremamente improbabile far avvenire una collisione. Conoscere, quindi, le sezioni d’urto della particelle, equivale a calcolare le probabilità e le dinamiche del processo di nucleo-sintesi. Fortunatamente, per Gamow e , soprattutto, per Alpher, che eseguiva materialmente i calcoli, proprio in quegli anni, il Dipartimento di Sicurezza degli Stati Uniti stava togliendo il segreto di Stato sulle misurazioni d’urto nucleare. Queste misurazioni erano indispensabili per capire quanto uranio dovesse essere usato sia nel caso di reazioni nucleari incontrollate, es. Bombe atomiche, sia controllate, come nelle centrali nucleari. Maggiore era la sezione d’urto, e più alta sarebbe stata la possibilità di un’interazione nucleare, con conseguente diminuzione dell’uranio impiegato Nessuno, all’epoca, aveva pensato di usare dati bellici, per applicarli al problema dell’origine dell’universo: ciò testimonia la grandezza del genio di Alpher, il quale, ricordiamolo, in pratica, era ancora uno studente che, in questo modo, stava preparando il suo dottorato! Insieme al suo professore, Gamow, studiò per tre anni il problema, fino a che non fu in grado di giustificare da un punto di vista matematico, la proporzione,realmente osservata, di un nucleo di elio ogni dieci di idrogeno. Applicando le leggi della fisica nucleare alle condizioni iniziali dell’universo, nel quadro del Big Bang caldo-teorizzato da Gamow-, aveva dimostrato che l’universo si era evoluto e non poteva essere eterno: un’altra grande prova a favore del Big Bang. Mancava, è vero, una spiegazione della nucleo sintesi degli elementi più pesanti, tuttavia, aveva spiegato al mondo come mai oltre il 99% dell’universo fosse costituito da idrogeno ed elio. Ogni precedente tentativo di giustificare la presenza dell’elio a partire dalle stelle, si era rivelato infruttuoso: le reazioni nucleari stellari erano troppo lente e potevano giustificare solo una minima frazione dell’elio osservato. In questa occasione si rivelò, ai danni di Alpher, tutta la carica istrionica di Gamow: nell’eccitazione del momento, nel consegnare l’importantissimo articolo alla rivista Physical Rewiew, che doveva pubblicarlo il primo aprile- pesce d’aprile…- 48, il fisico sovietico, senza che nessuno sapesse nulla, aggiunse all’ultimo momento il nome del fisico Hans Bethe (1906-2005),- noto per i suoi studi sulle reazioni termonucleari nelle stelle che gli varranno il Nobel per la fisica nel 1967- allo scopo di ottenere, con riferimento alle iniziali greche del nome di ciascun autore, nel titolo dell’articolo, il seguente gioco di parole: Alpher(alfa), Bethe(beta), Gamow(gamma)!Da allora,infatti, questo pezzo,che è uno dei più importanti mai scritti nella storia della scienza, è unanimemente conosciuto come articolo alfa,beta,gamma. La qual cosa, ovviamente, offese, e a ragione, il povero Alpher: essendo,di gran lunga il più giovane e il meno titolato dei tre, temeva,come infatti avvenne, di essere sottovalutato… Torniamo alle vicende scientifiche strictu senso. Ora, c’erano due grosse prove a favore del Big bang; l’espansione dell’universo e le abbondanze relative di idrogeno ed elio. Tuttavia, restavano alcune difficoltà,apparentemente insormontabili: non si trovava la via,nel quadro del big bang, per produrre gli elementi più pesanti dell’elio. Anzi, le ricerche sembravano giunte ad un punto morto: nel procedere dall’elio al carbonio, si giungeva al cosiddetto crepaccio 5,problema che vedremo in seguito, e la catena di nucleo sintesi si arrestava. Mentre discutevano di questi problemi, Gamow ed Alpher, furono avvicinati da Robert Herman(1914-1997), altro giovane fisico,figlio di emigrati russi ebrei come Alpher. Soprattutto i due giovani ricercatori, si applicarono ad un altro aspetto del problema del Big Bang. Partirono dall’epoca studiata dal pezzo Alfa,Beta,Gamma: l’universo era ormai troppo freddo per continuare a produrre elementi attraverso la fusione nucleare, ma era ancora abbastanza caldo da sussistere nel quarto stato della materia: il plasma. Ricordiamo brevemente gli stati della materia: solido,ES ghiaccio, nel quale i legami fra le molecole sono stabili e forti; liquido, nel quale ,grazie alla fornitura di energia i legami fra molecole si allentano, divenendo fluidi, come l’acqua che beviamo; gassoso, nel quale ulteriore energia ha rotto ogni legame fra molecole,che sono,così, libere di vagare, ES vapore; plasma, nel quale l’energia in gioco è tale che, non sussistono più neanche gli atomi, completamente separati in nucleo ed elettroni ,liberi di vagare, come nel neon che accendiamo ogni sera…Da qui ripartirono Alpher ed Herman, con un ‘ulteriore novità rispetto allo studio Alfa,Beta,Gamma: effettuarono i loro calcoli, nel quadro offerto dal modello di universo in espansione,anziché statico. Questo cambio di “paradigma”, fu decisivo. A circa un’ora dalla creazione, l’universo si presentava pieno di elettroni, con carica elettrica negativa, che inutilmente cercavano di “accoppiarsi”, con i nuclei di idrogeno, protoni con carica elettrica positiva: questo perché, la naturale “attrazione”di tipo elettrico era sovrastata, in termini quantitativi, dall’energia fornita da una temperatura ancora troppo alta, che costringeva elettroni e protoni a sbattere gli uni contro gli altri, senza potersi legare a formare nuclei stabili di idrogeno ed elio. Inoltre, questo Universo giovanissimo è ripieno di fotoni, i quanti di luce, i quali hanno una speciale affinità con gli elettroni che vagano liberi nello spazio. Risultato: il cosmo, seppur ripieno di luce, è in realtà buio, perché i fotoni legandosi con gli elettroni non riescono a propagarsi e, dunque, ad illuminare.

In questo contesto si inserisce il grande lavoro di Alpher ed Herman; nel quadro di un universo non statico, si chiesero cosa sarebbe accaduto a quel mare di plasma-ribattezzato Ylem- inserendo nei calcoli i fattori tempo ed espansione. Fu la svolta decisiva. Inserendo quelle variabili nei calcoli, si accorsero di un risultato sbalorditivo; l’energia in un universo in espansione, disperdendosi in un volume progressivamente crescente, diminuisce fino ad arrivare a una soglia critica al di sotto della quale il plasma cessa di essere tale, permettendo, così’, agli elettroni di rallentare producendo due risultati gravidi di conseguenze: primo, la formazione di nuclei leggeri, come idrogeno ed elio. Secondo, i fotoni si “liberano” dall’abbraccio “mortale” con gli elettroni; ora, essendo liberi di vagare, accendono l’universo,che termina di essere opaco e buio. Il talento matematico di entrambi, consentì ad Alpher ed Herman di fare dei calcoli e una previsione molto precisa e decisiva nella storia della scienza. Calcolarono che lo stato di transizione dal plasma agli atomi doveva avvenire ad una temperatura di circa 3000 K e circa 300 mila anni dopo la creazione dell’universo. A questo passaggio fu dato il nome di ri-combinazione. Contestualmente, ebbero la geniale intuizione di comprendere che quella “luce” liberatasi al momento della ri-combinazione con una energia altissima, doveva trovarsi ancora oggi,uniformemente, in tutto lo spazio ad una temperatura,naturalmente, molto inferiore; a motivo ,come abbiamo già visto, che i fotoni sono incapaci di interazioni con gli atomi elettricamente neutri formatisi con la progressiva espansione/raffreddamento dell’universo. Calcolarono che ad una temperatura di 3000 k questa luce dovesse avere una lunghezza d’onda di circa un millesimo di millimetro, mentre, per i nostri giorni , stimarono, a causa dell’avvenuto raffreddamento una lunghezza d’onda di circa un millimetro, invisibile dall’occhio umano, ma potenzialmente rilevabile da apparecchiature appositamente costruite.

In conclusione: scrissero che il cosmo intero avrebbe dovuto essere permeato da una debole radiazione di fondo, nel campo delle micro-onde, proveniente in modo uniforme da tutte le direzioni, stimando per essa una temperatura di circa 5 K! Andarono vicinissimi al bersaglio. Ora era possibile fare ricerche e accettare definitivamente la teoria del Big bang: dopo l’espansione dell’universo, e il calcolo delle percentuali di idrogeno ed elio iniziali, un altro tassello era stato potenzialmente trovato. Se i due avessero sbagliato, il modello Big Bang sarebbe stato affossato, diversamente avrebbe trionfato. A questo punto, accade qualcosa di incredibile, sembra quasi una “ maledizione”, per chi lavora alla teoria del Big bang: una serie di circostanze sfortunate attenuerà ,per decenni, e si concluderà ,comunque, con la mancata assegnazione del premio Nobel ai tre e in particolare , velerà nell’opinione pubblica, i meriti reali di Alpher ed Herman, un po’ meno quelli di Gamow. In sintesi; nel 48, Gamow manda prima alla rivista Nature e poi a al duo Alpher-Herman, un articolo sull’universo primordiale. I due, che stavano per inviare, alla stessa rivista, l’articolo con la famosa previsione della radiazione fossile(5K), si accorgono di un errore matematico nel lavoro dell’antico maestro e lo avvisano; quest’ultimo,- essendo ormai troppo tardi per ritirare o correggere l’articolo-,correttamente, segnala il fatto al Direttore di Nature, pregandolo di pubblicare nel numero immediatamente successivo, la correzione di Alpher-Herman: così avvenne. Nei cinque anni successivi, Gamow pubblicò altri 3 articoli nei quali propose, per la radiazione fossile, valori variabili fra i 3k e i 7K, senza darne ,tuttavia, un’adeguata giustificazione matematica. Gamow,nei suoi pezzi,stavolta, non citò mai i lavori più corretti dei suoi ex-allievi e ciò determinerà un loro maggiore oblio nella coscienza collettiva. Oblio,però, che ,seppur in misura minore, colpì anche lo stesso Gamow. Vediamo come. Incredibilmente, tra il 48’ e il 64’, nessuno si prende né la briga di leggere i lavori pionieristici dei 3 sulla radiazione fossile, né, tantomeno, di ricalcolarla in maniera indipendente. Una sorta di incomunicabilità impediva di passarsi i risultati tra fisici sperimentali e teorici; una situazione,questa, così descritta dall’astrofisico Jean-Pierre-Luminet:”I teorici non sapevano che una radiazione di bassissima temperatura fosse rilevabile sperimentalmente, e gli sperimentali non sapevano che potesse esistere una radiazione dell’universo primitivo”. Le difficoltà attraversate dai tre,anni dopo, furono così riassunte da Alpher:”Spendemmo un sacco di energia tenendo discorsi sul nostro lavoro. Nessuno ci diede ascolto; nessuno diceva che poteva essere misurata”. Questo accadeva tra il 48 e il 53. In quel momento storico, il modello del Big Bang segnava il passo: l’incapacità persistente a spiegare come si erano formati gli elementi più pesanti, lo relegava dietro al modello stazionario di Hoyle (1915-2001) , Hermann Bondi(1909-2005) e Thomas.Gold (1920-2004) ! Pertanto, oltre dieci anni dopo, nel 64, nessuno nemmeno si ricordava più del loro lavoro pionieristico sulla radiazione fossile; l’idea del Big Bang,dunque, era posta in una posizione d’attesa e solo la scoperta della radiazione fossile avrebbe potuto salvarla. Così avvenne, per un caso ,forse, più unico che raro di serendipità- cioè di scoperta casuale, mentre si cerca altro- nella storia della scienza. Verso la metà degli anni 60’ Arno Penzias e Robert Wilson, due radioastronomi che lavoravano per i Laboratori Bell, impegnati nelle telecomunicazioni, chiesero e ottennero dalla Compagnia l’utilizzo di una gigantesca antenna a tromba, poi trasformata in radiotelescopio, per monitorare la purezza dei segnali radio provenienti dal cielo. In pratica, si proponevano di trovare un modo per eliminare il rumore, cioè un’interferenza casuale che “sporca” il segnale radio di origine celeste. Puntarono l’antenna su porzioni di cielo prive di radiosorgenti, aspettandosi di trovare, dunque, solo un disturbo trascurabile. Diversamente, rimasero assai sorpresi nel rilevare un livello di rumore abbastanza elevato, quasi fastidioso. Formularono diverse ipotesi, dando man mano la colpa perfino alle deiezioni di due piccioni! Ma il rumore rimaneva lì; perplessi, da bravi scienziati, cercarono a fondo una spiegazione plausibile: mai e poi mai, non essendo minimamente a conoscenza dei lavori di Gamow, Alpher ed Herman, avrebbero pensato di collegare quel “rumore” fastidioso al momento stesso della creazione! Quasi in contemporanea, il gruppo di lavoro facente capo ai fisici Robert Dicke81916-1997) e James Peebles, anch’essi all’oscuro delle predizioni di Gamow, Alpher ed Herman, predisse l’esistenza di una radiazione fossile. Fortunatamente, Penzias aveva parlato di questo problema con Bernard Burke, il quale era a conoscenza del lavoro di Dicke e Peebles e, finalmente, in poco tempo il mistero fu risolto. La scoperta della radiazione fossile era la prova regina a favore del Big bang. Grandi onori, Nobel compreso, piovvero addosso a Penzias e Wilson, mentre continuò l’oblio per Gamow,Alpher ed Herman e soprattutto per gli ultimi due ,opacizzati anche da Gamow. Questa vicenda insegna ancora una volta ,semmai ce ne fosse bisogno, che, in realtà, i pregiudizi filosofici sono sempre prepotentemente all’opera, anche nella scienza. Il vero motivo,infatti, della’dimenticanza, per tanti anni, del lavoro del trio Gamow,Alpher ed Herman , ha a che fare con le implicazioni filosofiche dello stesso. Uno dei più grandi fisici del novecento, Steven Weinberg, Nobel nel 1979, lo scrisse candidamente , nel suo libro divulgativo di maggior successo,I primi tre minuti. Dopo aver elencato le prime due cause scrive:”In terzo luogo, ed è questo a mio avviso l’elemento più importante, la teoria del Big Bang non condusse a una ricerca del fondo di radiazione cosmica di 3 K perché era estremamente difficile per i fisici prendere sul serio qualsiasi teoria sulle origini dell’universo”(…)L’aspetto più rilevante della recente scoperta della radiazione di fondo di 3 K è stato quello di costringerci a considerare seriamente l’idea che l’universo abbia avuto un inizio”..Non meno chiaro, fu uno degli scopritori della radiazione fossile,Arno Penzias, che dopo aver “affossato”il modello eterno ed increato di Hoyle, disse:”Ho imparato la cosmologia da Hoyle al Caltech e mi piaceva molto l’universo dello stato stazionario. Da un punto di vista filosofico continua a piacermi.”Recentemente, anche Papa Francesco è tornato sulla questione. Riflettendo sul Big Bang ,ha detto:” L’inizio del mondo non è opera del caos che deve a un altro la sua origine, ma deriva direttamente da un Principio supremo che crea per amore. Il Big-Bang, che oggi si pone all’origine del mondo, non contraddice l’intervento creatore divino ma lo esige. L’evoluzione nella natura non contrasta con la nozione di Creazione, perché l’evoluzione presuppone la creazione degli esseri che si evolvono”. .(…) Lo scienziato dev’essere mosso dalla fiducia che la natura nasconda, nei suoi meccanismi evolutivi, delle potenzialità che spetta all’intelligenza e alla libertà scoprire e attuare per arrivare allo sviluppo che è nel disegno del Creatore”.