di Alberto Zei
Se alla fredda luce della coscienza, ammirando il cielo in una notte stellata pensiamo che la solitudine di questo nostro mondo si espande fino alle stelle, ci sbagliamo di grosso. Ciò che potrebbe essere osservato nell’ intero universo se si potesse vedere tutto ciò che contiene, non si andrebbe oltre al 5%. E il resto?. Il resto c’è ma non si vede. Potrebbe essere una spiritosa risposta; solo che una risposta di questo genere non è affatto spiritosa.
Di acqua ne è passata sotto i ponti, come si suol dire, da quando già nel secolo scorso è iniziata la rincorsa scientifica verso le nuove conoscenze, allora inimmaginabili persino dalla fantascienza.
Sì! È proprio così, il 95% della materia che c’è intorno a noi non si vede. Si tratta di una materia ancora pressoché sconosciuta che non interagisce quasi con niente e tutto avviene apparentemente come se questa non esistesse.
Questo fa venire in mente una storiella che si racconta sul Prof. Richard Feynman, illustre scienziato della fisica quantistica del secolo scorso.
“Prof. Feynman – proruppe trafelato un collega raggiante, rivolgendosi a lui – ho scoperto una nuova particella che non reagisce con il campo elettromagnetico né con la forza debole, né con la forza forte e neppure con la gravità!”
“Penso che le sarà un po’ difficile – rispose Feynman – dimostrare questa scoperta!”
La materia che ci circonda
Passando da faceto al serio, sembra paradossale che una situazione del genere si ripresenti adesso con la ricerca della materia oscura, trattandosi appunto, di una massa che permea l’ universo ma anche di una energia, la cui esistenza non sarà facile da dimostrare. Al momento sappiamo soltanto che esiste e che i debolissimi effetti sull’osservazione delle galassie che si muovono nell’universo ce ne danno in qualche modo, una certa riprova.
Ed è proprio sulla base di questa riprova che è stata improntata la ricerca della materia oscura e della energia oscura, poiché anche se apparentemente non interferiscono con la nostra vita reale e con le leggi fisiche che governano le attività di questa stessa nostra Terra, si tratta di una realtà la cui conoscenza rappresenterebbe un passo grandissimo e strepitoso verso la comprensione dell’intero creato. Ecco in cosa consiste l’interesse!
La probabilità di intercettare una particella della materia oscura per misurare l’interazione con quella ordinaria, è molto rara, per cui si rende necessario aumentare le dimensioni del probabile target di queste particelle per accrescere la possibilità di qualche impatto. Il bersaglio approntato è costituito dalla parte sensibile dei complessi strumentali costruiti allo scopo di ottenere una possibile, ma anche comprensibile, risposta di rivelazione. Ciò che interessa infatti evidenziare è come e quanto la cattura di questo genere di particelle interagisce con la materia ordinaria, ovvero, con le sostanze di questo nostro mondo.
Il metodo di ricerca
Nel corso della ricerca nella zona di spazio esplorata quando viene sondato il settore energetico (le particelle contengono energia) presente nello spazio-tempo dell’esperimento, anche senza ottenere alcun apparente risultato, in effetti un obiettivo viene comunque raggiunto: quello dell’esclusione. E’ il metodo usato anche al tempo della ricerca del bosone di Hyggs nel LHC. Si tratta di prendere atto di volta in volta, dell’assenza di rivelazione nella gamma di energia indagata e che per tale ragione viene in seguito esclusa da una ulteriore indagine. Ciò consentirà di procedere oltre, con nuovi test di ricerca, ovviamente utilizzando per quanto più a lungo possibile, i medesimi macchinari.
Una volta raggiunto l’obiettivo della presunta rivelazione di qualche particella della materia oscura, sorge subito una ulteriore difficoltà relativa all’ interpretazione del dato rivelato che a sua volta possa essere attribuito effettivamente alla presenza di materia oscura. Insomma, il cammino non è facile ma non per questo verrà precluso all’uomo la conoscenza dell’estremo sapere.
I vari sistemi di indagine
Le ipotesi di ricerca al momento sono diverse; ma la più importante tipologia di indagine è quella che riguarda l’attività esercitata nel laboratorio italiano sotto il Gran Sasso nelle grandi sale scavate nel profondo di 1.500 metri di roccia, dove quest’ultima scherma il luogo delle misure da altre particelle interferenti provenienti dallo spazio esterno.
Il sistema più interessante attualmente allestito, si basa sul principio che se la materia oscura permea lo spazio esterno della Terra e la Terra stessa, allora la variabilità della velocità nello spazio del nostro pianeta nelle varie direzioni che esso assume durante la sua rivoluzione intorno al sole, dovrebbe almeno stagionalmente risentire di una diversa intensità di impatto degli ammassi di materia oscura incontrata in direzioni diverse.
Questa sorta di modulazione di intensità verrebbe ottenuta attraverso una maggiore o minore velocità della Terra rispetto a quella del moto rettilineo uniforme nello spazio.
L’incognita, della tipologia di segnale scaturito dalla quantità di materia scura incontrata e che dovrebbe risultare dalle strumentazioni predisposte, ci consentirà, ove ciò avvenga, di capire molto di più di quanto adesso siamo in grado di comprendere.
L’ altra recentissima scoperta è la pur debolissima interazione che la materia oscura presente nello spazio e che per quanto ci riguarda, avrebbe sulla terra.
Si tratterebbe di una interazione sui campi magnetici terrestri dal cui contatto verrebbe giustificata la presenza di una debole radiazione di fondo nella gamma X che apre in tal modo una nuova e inedita possibilità di indagine per comprendere la natura di questa esotica materia.
Viene da sorridere ripensando alla presunzione di alcuni fisici del secolo scorso che a alla luce della conoscenza specifica di allora, dichiaravano la ricerca dell’ uomo nelle leggi fisiche era sostanzialmente terminata.
L’”energia oscura”
Insieme al mistero della materia oscura è stata scoperta un’altra interessante presenza nell’universo che in qualche modo richiama per la sua denominazione la materia invisibile che stiamo cercando di catturare.
Si tratta della così detta, energia oscura. E’ questa la più grande forza esistente nell’universo: una forza espansiva che lo pervade e lo domina, trascinando pianeti stelle galassie e ammassi di galassie nelle varie direzioni che la forza ha assunto
Per completare la panoramica di indagine di questa nuova ricerca, va detto che sotto il profilo qualitativo, la materia oscura che al momento giustificherebbe la presenza di un’ altra considerevole parte dell’intera materia che costituisce il tutto, incrementa come effetto, la compressione e quindi la contrazione dell’universo sotto la spinta della forza di gravità che la massa ordinaria e quella oscura sono in grado di esercitare.
La inarrestabile espansione
L’energia oscura, invece, da distinguersi dalla materia oscura, è quella che malgrado l’attrazione di gravità esercitata dalla materia, determina 1’ espansione del cosmo. Cosicché l’universo sotto la spinta di questa forza si dilata con il passar del tempo sempre più rapidamente trascinando in questa espansione tutti i corpi celesti contenuti che pur relativamente immobili nello spazio risentono dell’ effetto di questa poderosa forma di energia. Si tratta di una spinta espansiva che ai margini dell’universo assume per la progressiva somma dei vari tratti di dilatazione una velocità risultante sempre più comparabile a quella della luce, trascinando i corpi celesti più remoti verso l’insondato.
L’ attuale conoscenza della materia reale rappresenta soltanto, come detto, circa il 5% di quella complessiva che compone l’universo.
Se i nostri sforzi di conoscenza avranno successo, sarà possibile arrivare a comprendere la struttura e il significato di oltre un quarto dell’ intero cosmo anche se poi dovremmo analizzare e decifrare altri misteri.
Non c’è dubbio che il salto di qualità sarebbe fantastico per avvicinarsi ad una maggiore comprensione della mente di Dio.
