Carocci editore - L'universo oscuro

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L'universo oscuro

Andrea Cimatti

L'universo oscuro

Viaggio astronomico tra i misteri del cosmo

Edizione: 2017

Ristampa: 1^, 2017

Collana: Città della scienza (14)

ISBN: 9788843088034

In breve

Il cielo stellato offre uno spettacolo meraviglioso e suggestivo. Ma che cosa si nasconde dietro la luce delle stelle e  della Via Lattea? Per comprendere come è fatto l’universo,  quanto è grande, da cosa è composto, quando è nato e come  evolverà, il libro offre una panoramica che parte dalla Terra e arriva al Big Bang, penetrando anche nel piccolissimo  mondo di atomi e particelle. Pagina dopo pagina, prende  forma un universo che suggerisce più quesiti delle risposte  che oggi è possibile fornire. E si scopre così che il 95% del  suo contenuto è ancora oscuro e ignoto. Il linguaggio accessibile a tutti e le numerose illustrazioni aiutano il lettore ad affrontare le grandi domande sull’universo.


È una notte di luglio. Il recente passaggio di una perturbazione ha reso l’aria particolarmente limpida per il periodo estivo generalmente afoso. Il cielo è completamente sereno e privo di Luna. È da poco passata mezzanotte. Un taxista ha finito il turno e sta parcheggiando sotto casa. Una studentessa sta ripassando in vista dell’esame che avrà la mattina dopo. Un marinaio esce sul ponte del traghetto in viaggio verso la Sardegna per fumare una sigaretta. Una ballerina torna a casa sfinita dopo una festa in discoteca. Un infermiere esce dall’ospedale per prendere una boccata d’aria. Tutti pensano alle loro vite e istintivamente rivolgono lo sguardo stanco e distratto verso il cielo. L’inusuale limpidezza della volta celeste di questa notte rende visibili molte stelle. Qualcuno nota l’esistenza di un cielo che forse non aveva mai visto prima, o di cui si era dimenticato. Chi può, cerca un punto di osservazione più buio per non essere disturbato dalle luci artificiali. Gli occhi si adattano, le pupille si dilatano, le stelle si moltiplicano. Qualcuno inizia a scorgere una striscia luminosa che attraversa il cielo e che non aveva mai notato prima di questa notte. In modo spontaneo, queste persone cominciano a farsi domande di inaspettata profondità. E non sanno che sono le stesse domande fondamentali che nel corso della sua storia hanno spinto l’umanità a cercare di capire la natura dell’universo e dare un significato a quello che vedono i nostri occhi guardando il cielo stellato. Dove siamo nell’universo? Che cosa sono le stelle che brillano in cielo? Quanto sono lontane? Quanto è grande l’universo? Da che cosa è composto? È sempre stato così? C’è stato un inizio? Ci sarà una fine?

Lo scopo di questo libro è offrire a un pubblico non esperto un quadro introduttivo e aggiornato sulle nostre attuali conoscenze dell’universo. Anzi, sarebbe più corretto dire le attuali “non conoscenze”. Infatti, stiamo vivendo un grande paradosso scientifico: conosciamo con grande precisione quanti “ingredienti” compongono l’universo e in quale esatta percentuale, ma non sappiamo assolutamente che cosa sia no quelli principali (materia oscura ed energia oscura) che insieme contribuiscono al 95% del totale. Rovesciando l’argomento, quello che vediamo nel cielo con i nostri occhi o con i telescopi è solo il 5% di un universo che è invece dominato da componenti oscure che sappiamo essere presenti, ma di cui non conosciamo la natura e l’origine.

Indice

Prologo
Una notte d’estate

Dove ci troviamo nell’universo?
Il nostro quartiere: il sistema solare / Interludio: la forza di gravità / Il Sole è una stella, ma che cosa sono le stelle? / La nostra Galassia / Interludio: luce, spettro elettromagnetico e fotoni / C’è altra materia oltre alle stelle? / Nascita, vita e morte delle stelle / Quindi che cosa stanno osservando? / Usciamo dalla nostra Galassia: verso l’immensità dell’universo / Interludio: la macchina del tempo / Ricapitolando

C’è ma non si vede: la scoperta della materia oscura
C’è altro? / I primi sospetti negli ammassi di galassie / Interludio: spettri ed effetto Doppler / Altri indizi nelle galassie a disco e nelle sferoidali nane / Interludio: relatività e spazio-tempo / Le lenti gravitazionali forniscono altre prove schiaccianti / Entrano in scena i protagonisti della massa: gli aloni di materia oscura / Ricapitolando

Dentro la materia: atomi, particelle ed energia
Gli atomi e le molecole / Dentro gli atomi / Le quattro forze della natura / Giochi di prestigio: trasformazioni e sparizioni di particelle / Energia e massa / Ricapitolando

Cercando di svelare la natura della materia oscura
Di che cosa è fatta la materia oscura? / Ipotesi 1: gas, polveri e particelle di materia ordinaria / Ipotesi 2: oggetti substellari e fossili di stelle / Ipotesi 3: buchi neri stellari e primordiali / A caccia dei macho / Ricapitolando

Il mistero della materia oscura non ordinaria
Particelle leggerissime e più pesanti / La caccia continua: esperimenti per svelare / le particelle oscure / Ci sono alternative alla materia oscura? / Ricapitolando

Il Big Bang e l’universo
L’universo non è statico, è in espansione e ha avuto un’origine / L’età e le dimensioni dell’universo / L’inizio di tutto: il Big Bang e l’universo incandescente / La nebbia si dissolve: l’universo diventa trasparente e appare il fossile del Big Bang / L’era buia e la formazione degli aloni di materia oscura / L’accensione delle prime stelle e la formazione delle galassie / Ricapitolando

Gli ingredienti dell’universo e il mistero dell’energia oscura
Tiro alla fune: espansione vs gravità e la geometria dell’universo / Un nuovo enigma: entra in scena l’energia oscura / Candele, supernovae e la prova “diretta” dell’espansione accelerata / Il mistero dell’energia oscura / Il futuro e la fine dell’universo: un gelido buio infinito? / Ricapitolando

Epilogo oscuro
La luce in fondo al tunnel?

Nota conclusiva
Glossario