La nascita e il buio spiegata ai nipotini

I miei nipoti, recentemente, mentre passeggiavamo la sera in un giardino romano, mi hanno chiesto a bruciapelo:
“Ma perché, nonno, la notte è buio?”
Ho sorriso e ho subito detto loro che la domanda era molto interessante, per niente banale.
Bisogna partire dal fatto che l’Universo è nato un bel, preciso …nanosecondo.

Tanti scienziati hanno dimostrato, prove alla mano, che:

a. L’universo si espande continuamente, cioè lo spazio fra le galassie, gli ammassi di stelle, aumenta sempre di più. I potenti telescopi oggi disponibili, fenomeni osservati (per esempio lo scivolamento delle lunghezze verso il rosso e l’ultravioletto), etc mettono in evidenza come i miliardi di galassie da circa 14 miliardi di anni si allontanino tra loro. I primi 7 miliardi con velocità decrescente, quando la gravità cercava di tenerle compatte, i secondi 7 miliardi con velocità crescenti, a causa del sopravvento della misteriosa forza di antigravità, chiamata “energia oscura”. Perciò il nostro universo non potrà mai collassare.

b.Questa espansione continua esiste, perché c’è stato inizialmente il grande Botto, il Big Ben. Alla base di questa affermazione ci sono elementi a supporto:
b1. anche nei segnali radio e televisivi, ma soprattutto in moltissimi grandi esperimenti, è stata dimostrata l’esistenza della “radiazione cosmica di fondo”, nata molto prima della luce delle stelle, più antica, che si è formata prima della formazione delle stelle e delle galassie. Entro un milione di anni dal Big Ben, tempo brevissimo, pari a due centesimi dell’età dell’universo, cominciarono a formarsi i primi atomi, la luce iniziò a viaggiare, prima di quella stellare, si diffuse in uno spazio sempre più vasto, subendo uno spostamento verso il rosso, e oltre, oggi invisibile, perché siamo nella frequenza delle microonde. È questa la radiazione, praticamente invisibile, che ora, dopo 24 miliardi di anni, arriva a noi, nei nostri cieli bui.
b2. Se si studia l'”abbondanza cosmica” degli elementi chimici, constatiamo che quelli leggeri, idrogeno e elio, sono la maggior parte di quelli presenti, a sfavore di una piccolissima parte di quelli più pesanti (azoto, carbonio, ossigeno, ferro e così via). La teoria del Big Ben spiega questo fatto. All’inizio, l”universo era molto caldo e denso, raffreddandosi man mano che si espandeva. Le condizioni di temperatura e pressione, durante questa fase, erano molto favorevoli alla compattazione delle particelle subatomiche per ottenere atomi leggeri, idrogeno ed elio, non i più pesanti, che solo successivamente, dopo la formazione delle stelle, sono nati attraverso le fusioni termonucleari dentro le stelle mediante accorpamento di nuclei leggeri. Il Big Ben spiega perciò l’abbondanza cosmica”.
Se la teoria del Grande Botto è dimostrata come fondata, allora l’universo “è nato” un certo momento. (Qualcuno lo fa coincidere con la creazione).

Ora possiamo rispondere ai nipotini.
L’universo si espande continuamente, tende a diventare quasi infinito.
Al suo interno lo spazio e il tempo e le loro strutture sono caratterizzati da una velocità massima possibile, quella della luce, che non pesa. Questa velocità è FINITA, (300.000 km al secondo). Sembra altissima, ma non è infinita: per percorrere le distanze tra noi e le stelle della nostra galassia essa impiega anni!
In 14 miliardi di anni, età dell’universo, la luce delle galassie a distanze superiori di 14 miliardi di anni luce non può arrivare a noi, neanche ai nostri più potenti telescopi.
Noi vediamo solo quello che l’età dell’universo, finita, ci permette di vedere.
Se aggiungiamo la complicazione dell’espansione dello spazio dell’universo, il tempo che impiega la luce ad arrivare a noi aumenta sempre di più, l'”universo visibile” è solo una piccola parte del cosmo e tanta parte della componente “fondo” non e’ neanche più visibile.
Allora, se c’è stata un’esplosione iniziale, una nascita dell’universo, noi possiamo vedere solo la luce visibile che ha avuto il tempo di arrivare fino a noi. E’ molto poca.
E il cielo rimarra buio finché non passeranno altri centinaia di miliardi, ammesso e non concesso che l’espansione rallenterà fino a valori bassissimi. Non ci credo.
Fermiamoci qui.

Usciamo di sera e vediamo il cielo stellato immerso nel buio.
Quel buio vuol dire che c’è stata una nascita, quella dell’universo, per questo è tutto così romantico.
I miei nipoti l’hanno capito.