Sono passati 100 anni da quando abbiamo scoperto che l’Universo si stava espandendo. Ma allora in cosa si sta espandendo?
Per quasi 60 anni, il Big Bang ha regnato sovrano per spiegare le nostre origini cosmiche. Partendo da uno stato caldo, denso, ricco di materia e radiazioni, l’Universo si è raffreddato ed espanso. Mentre si evolveva, ha formato protoni e neutroni, i primi elementi leggeri, atomi stabili e, infine, stelle, galassie, pianeti e una chimica complessa in grado di dare origine alla vita. Circa 13,8 miliardi di anni dopo l’inizio di tutto, eccoci qui, a osservare l’Universo ancora in espansione e a lavorare per capire esattamente da dove provenga tutto e come sia arrivato a essere come è oggi.
In cosa si sta espandendo esattamente l’Universo?
La risposta breve e in una sola parola a questa domanda è tanto concisa quanto insoddisfacente: se stesso. L’Universo si espande in se stesso, piuttosto che in un qualsiasi medium “esterno” definibile. Questo è un altro esempio in cui la scienza della relatività generale sfida la nostra comune esperienza e intuizione. Nel 1923, Edwin Hubble capì che in media, più una galassia è lontana da noi, più la sua luce sembra spostarsi verso la parte più rossa e con lunghezza d’onda maggiore dello spettro. Avevamo già confermato le previsioni della Relatività Generale in modo spettacolare durante l’eclissi solare totale del 1919, e avevamo già capito che “spazio” e “tempo” non erano quantità assolute nel nostro Universo, ma erano intrecciati insieme nel tessuto dello spaziotempo.
Mettere insieme tutte queste cose significava che, una volta che ci siamo resi conto che l’Universo era pieno di materia e altre forme di energia in tutto il suo spazio, non potevamo avere un Universo statico e stabile. L’Universo, invece, doveva essere in espansione o in contrazione.
Come immaginare l’espansione dell’Universo
Le osservazioni indicavano abbastanza chiaramente che si stava verificando un’espansione, non una contrazione. La miglior analogia è considerare un oggetto completamente tridimensionale che si espande: come una palla di pasta per pane all’uvetta, ovvero pasta per pane con uvetta distribuita in tutto il suo interno. Mentre l’impasto lievita, si espande, ma l’uvetta al suo interno no. L’uvetta si allontana semplicemente l’una dall’altra in tutte e tre le dimensioni.
Ecco perché, quando ci chiedete “In cosa si sta espandendo l’Universo?” la migliore risposta che possiamo dare è “in se stesso”. La chiave è smettere di pensare all’Universo come a qualcosa che si evolve in un contesto più grande e più ampio. È perfettamente ragionevole pensarlo come tutto ciò che esiste e riconoscere semplicemente che espansione e contrazione sono proprietà inerenti allo spazio stesso.
Per approfondire:
- Leggi l’articolo “What is the Universe expanding into?” su Big Think
Credit immagine di copertina Alex Mittelmann, Coldcreation
