Quale fine dell’Universo? – quarta ed ultima parte: la Fine della Materia

Chiudiamo con un grande finale questo capitolo dedicato alla sorte del nostro Universo.

Alla fine dell’universo farà seguito la fine della materia.

galassiapolverosa3L’attuale grado di conoscenza della fisica fondamentale ci permette di prevedere la storia della materia quale sarà tra enormi intervalli di tempo.

La durata  della vita di una stella come il Sole è dell’ordine di dieci miliardi di anni: 1010 . Ma le stelle più fioche, a lentissima combustione, hanno una vita circa 10.000 volte più lunga.

Vale a dire che all’incirca entro 1014  (100.000 miliardi) anni tutta l’attività stellare terminerà e non vi saranno più stelle nell’universo.
Le galassie saranno costituite di materia fredda ed oscura.

In un successivo miliardo di anni  1018   le galassie collasseranno perché la teoria della relatività afferma che in ogni sistema di corpi orbitanti l’energia viene irradiata sotto forma di onde gravitazionali. Una certa quantità della materia che costituisce le galassie sarà attirata al centro dei buchi neri in continuo sviluppo.

Se, come sostengono alcuni fisici, il “protone” non è stabile ma decade, seppure nell’arco di un periodo immensamente lungo, allora la materia stessa collasserà.

Il decadimento dei protoni inizia con un periodo di dimezzamento di 1032 anni, essi si trasformano in particelle più leggere come i “positroni” e “muoni”. Allora tutti gli atomi nell’universo che non siano già stati attratti dai buchi neri scompariranno per essere sostituiti da un mare di particelle più leggere e da radiazioni.

A questo punto la fine dell’universo sarà contrassegnata dalla scomparsa per evaporazione degli stessi buchi neri.

Ciò avverrà su una vasta gamma di scale temporali perché il ritmo con cui un buco nero decade dipende dalla sua massa.
Un buco nero con una massa dieci volte quella del Sole sparirà in 1068  anni a partire da ora. I buchi neri giganti dureranno ancor più a lungo, circa da 1090 a 10100  anni.

Tuttavia, se i protoni non decadranno, la situazione sarà differente. Dopo l’enorme tempo 101600 anni, tutte le nane bianche collasseranno per diventare stelle a neutroni, e moltissimo tempo dopo (un valore troppo grande per poterlo indicare convenzionalmente anche con le potenze) tutte le stelle a neutroni collasseranno per formare buchi neri.

Sarà le fine quando anche questi evaporeranno producendo un universo indistinto di particelle e radiazioni.

VISTA / Milchstrasse / WISSENSCHAFTMa grandi cervelli come Stephen Hawking lasciano aperta la porta del dubbio. E forse l’Universo potrebbe non finire così tristemente come immaginato. Forse – dice il genio britannico – qualche particella riesce a sfuggire comunque dai buchi neri e così qualcosa di inaspettato alle teorie potrebbe accadere.

Il fondo la scienza è fatta di sorprese e non sempre sono sgradevoli come il gelido universo.

Grazie per la lettura e per il coraggio.


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Informazioni su bruce

Ingegnere. Io sono responsabile di quello che dico, non di quello che capisci tu. (Massimo Troisi)
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13 risposte a Quale fine dell’Universo? – quarta ed ultima parte: la Fine della Materia

  1. bruce ha detto:

    È morta la notte scorsa a Trieste all’ospedale di Cattinara, a Trieste, la scienziata Margherita Hack.
    Aveva compiuto 91 anni da poco, da una settimana era ricoverata nella struttura triestina per problemi cardiaci di cui soffriva da tempo.

    Astrofisica di fama mondiale.
    Appassionata di bicicletta, due anni fa pubblicò: «I miei primi novant’anni laici e ribelli».
    A volte spigolosa. Senza dubbio una delle menti più brillanti della comunità scientifica italiana.

    Fino al 1992 ha insegnato astronomia all’Università di Trieste come ordinaria.
    Per più di vent’anni ha diretto l’osservatorio astronomico di Trieste, contribuendone al rilancio internazionale dell’istituto. Da sempre in prima linea nella divulgazione scientifica, vince il Premio Linceo dell’Accademia dei Lincei nel 1980.
    Ha collaborato con la Nasa e con l’Agenzia Spaziale Europea. Ha fondato e collaborato con numerose riviste scientifiche e rubriche televisive.

    Mi piace ricordarla come la donna delle stelle.
    …. e per alcune sue celebri frasi:

    «Io problemi non ne ho mai avuti. Molto dipende anche dalle donne, che spesso sono complessate. Sono state educate fin da bambine a considerarsi diverse dagli uomini. Conosco parecchie coppie in ambito scientifico, marito e moglie che lavorano insieme. Spesso la donna è l’elemento trainante, ma quando si tratta di presentare un lavoro a un congresso mandano avanti lui. Sono poco combattive. A me ha aiutato lo sport. Impari a voler vincere».

    «Dio è solo nella nostra testa»

    «Preferisco il poltrone al paradiso»

    «Penso che il cervello sia l’anima, non credo alla vita dopo la morte e tanto meno a un paradiso in versione condominiale, dove reincontrare amici, nemici, parenti, conoscenti»

    «L’idea di un Dio impersonale sarà più accettabile per la ragione, ma è pur sempre una scappatoia per spiegare quello che la scienza non sa ancora spiegare. Ma così è troppo comodo, troppo facile»

    Il compito della scienza è cercare di capire quali siano le leggi che regolano l’Universo senza ricorrere a Dio. Altrimenti sarebbe come se Dio ci desse da fare le parole crociate che tanto poi, se non si fanno, ce le spiega lui.

    «Nella nostra galassia ci sono quattrocento miliardi di stelle, e nell’universo ci sono più di cento miliardi di galassie. Pensare di essere unici è molto improbabile»

    «Dubbi sul fatto che Dio possa esistere? Nessuno. Mai avuto grandi slanci verso la religione, di alcun tipo. Non ho mai creduto troppo a nulla, poi non ho creduto assolutamente più a nulla»

    «Quando vedo un animale, quando vedo il suo comportamento, soprattutto dal punto di vista affettivo e istintivo, mi riconosco. Son tanto simili a noi»

    «La colpa di Eva è stata quella di voler conoscere, sperimentare, indagare con le proprie forze le leggi che regolano l’universo, la terra, il proprio corpo, di rifiutare l’insegnamento calato dall’alto, in una parola Eva rappresenta la curiosità della scienza contro la passiva accettazione della fede»

    «Le leggi morali non ce le ha date Dio, ma non per questo sono meno importanti. Questa dovrebbe essere l’etica dominante, senza aspettarsi una ricompensa nell’aldilà. Senza leggi etiche ci sarebbe il branco e non la società. E andrebbero insegnati valori comuni a credenti e non, il perdono, non fare del male agli altri, la solidarietà. Ma, soprattutto, bisognerebbe imparare a dubitare, a diventare scettici»

    «Credo che uccidere qualsiasi creatura vivente, sia un po’ come uccidere noi stessi e non vedo differenze tra il dolore di un animale e quello di un essere umano»

    «Credo che scienza e fede operino su due piani completamente diversi: la scienza si basa sull’esperimento, sull’osservazione e sull’interpretazione dei fatti tramite le conoscenze della fisica, quindi si basa sulla ragione. La fede è invece, per l’appunto, un atto di fede: la fede uno ce l’ha o non ce l’ha»

    «La spiritualità, per uno come me che non crede a Dio, all’anima, all’aldilà, sta nella capacità di amare e comprendere gli altri − uomini e animali − “di non fare agli altri quello che non vorresti fosse fatto a te”»

    «Tutta la materia di cui siamo fatti noi l’hanno costruita le stelle, tutti gli elementi dall’idrogeno all’uranio sono sati fatti nelle reazioni nucleari che avvengono nelle supernove, cioè queste stelle molto più grosse del Sole che alla fine della loro vita esplodono e sparpagliano nello spazio il risultano di tutte le reazioni nucleari avvenute al loro interno. Per cui noi siamo veramente figli delle stelle»

    «Il compito della scienza è cercare di capire quali siano le leggi che regolano l’universo, la nostra vita, i nostri pianeti, senza ricorrere a Dio. Ricorrendo a Dio non c’è più bisogno di scienza. È come se Dio ci desse da fare le parole crociate, tanto poi se non si fanno, spiega tutto lui. Il compito della scienza è proprio quello di fare a meno di Dio. Cercare di capire con la propria ragione»

    «Diventa un fondamentalismo pretendere che l’evoluzionismo escluda la presenza di Dio. Si può essere credenti e, in base all’osservazione, e credere al progresso dalla materia bruta fino agli esseri viventi»

    «La paura dell’inquinamento e la mentalità antiscientifica spingono i nostri mass media ad annunci spesso risibili»

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    • MARGHIAN ha detto:

      Domani leggero’ il post.

      Bellissimo questo ricordo della Margherita Hack.

      “Altrimenti sarebbe come se Dio ci desse da fare le parole crociate che tanto poi, se non si fanno, ce le spiega lui”. Era troppo forte, io la definivo “una ragazza di 90 anni”, per via del suo spirito giovane, giovane nella curiosita’ e nell’intelligenza. “Spirito” che per lei era “il software che fa funzionare l’hardware che e’ il nostro cervello”.
      “Ma questo Dio, che come dite voi e’ onnipresente, che se ne fa di questa pletora di angeli? Queste sono cose infantili e miserelle!”.
      “Io e Aldo siamo come due bambini, ci incuriosisce tutto”.
      “Io bstemmio sempre..so’ toscana!”.
      Ho sentito, al Tg3, della sua scomparsa. Grande, grande davvero, “perche’ margherita..e’ vera” (Cocciante).

      Ciao Bruce.

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  2. MARGHIAN ha detto:

    “Ah, gli ufo, magari esistono, e ci fanno visita…ma questo me lo dice la mia speranza, o il mio desiderio…” (sempre Lei).

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    • MARGHIAN ha detto:

      Ciao Bruce. Prima rispondo al “quesito” leggero: de gustibus..semplicemente. Ma anche io vado a cercare funghi con amici….ad ottobre e novembre, funghi prelibati che da noi prendono il nome di “codroìnu de bullètta” (fungo di..”bulletta” sinceramente non so che cosa significhi…usiamo questa parola anche per indicare la boleltta della luce… 🙂 forse significa “di qualita’”-“bulletta” , “marchio di qualita’” pero’, ora che ci penso, forse e’ il fungo prataiolo…-. Poi c’e “su codroìnu de pezza”(chet radotto significa “il fungo di carne”), “su codroìnu de mudrègu” (fungo che cresce in mezzo al lentischio-“mudrègu”), poi c’e “s’antùnna”(forse sighifica “fungo autunnale”) eccetera.

      Ma d’estate preferisco andare al mare. Ah,abbiamo anche la montagna, il Monte Arci, a 15 chilometri dal paese ed i mondi del Guspinese, a 40 chilometri.

      Per quanto riguarda l’altro commento, non posso che darti ragione Bruce. Succede anche per la gente comune, dopo la morte (“in fondo era una bravissima persona”, mentre in vita era oggetto di critica, non tanto ben visto).

      Quello che scrivi e’ assolutamente vero.Ah, Qualcuno ora scopre anche la sua intelligente ed ironica laicità. Va benissimo anche senza le virgolette, perche’ intelligente ed ironica lo era davvero.(mi copio la mia ultima risposta, e la metto nel mio blog, dove tu hai messo il commento che inizia cosi’: “È morta la notte scorsa a Trieste…”. Poi commentero’ il tuo post. ciao Bruce.

      Marghian

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      • bruce ha detto:

        Non sono un grande raccoglitore di funghi, preferisco … mangiarli 😆
        Il fatto è che ho un amico (abitiamo nello stesso condominio), un tipo solitario ma con una gran vena di parlare che io gli concedo volentieri, che possiede dei castagneti in montagna. E così oltre alle passeggiate lungomare parlando di chimica e finanza (è stato un vice direttore di banca), gli faccio compagnia facendo finta di raccogliere funghi mentre a settembre andiamo a castagne (quelle le raccolgo, eccome, non c’è alcun pericolo di avvelenamento).
        Suo fratello (l’esperto di funghi) ha ristrutturato un casolare sempre nello stesso posto, buono per fare ottime grigliate dopo tanta fatica.

        Ritornando alla Margherita Hack e ai suoi ammiratori del momento, spero solo che questi abbiano la compiacenza di andare a leggere qualche suo pensiero sulla astrofisica.
        Ciao

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  3. MARGHIAN ha detto:

    “Grazie per la lettura e per il coraggio”…troppo forte :).
    Ho letto tutto agevolmente e con piacere invece, senza paure (anche perche’ i tempi del collasso dell’universo sono lunghissimi). Sono lunghissimi anche i tempi del Sole e della Terra, per le nostre brevi vite-la vita della stessa umanita’ e’ brevissima, se paragonata alle ere geologiche ed a quelle solari (dieci miliardi di anni, ed il Sole e’ a circa la meta’ della sua vita).

    Margherita Hack stava spiegando, in una conferenza, il destino del Sole. “..tra cinque miliardi di anni…..gigante rossa….”. Poi fece la classica domanda di rito agli astanti: “qualcuno ha da chiedermi qualcosa?”. “Una signora- ha raccontato la stessa Hack, divertita- che non aveva capito bene la cosa mi disse “mi scusi, lei ha detto che avvera’ tra cinque miliardi o cinque milioni di anni?”. “Io le ho detto: “miliardi signora!”. E quella, “oh, meno male!”. “Ah, ah, crede di campare piu’ di cinque milioni di anni sta signora!”.

    Speriamo (non voglio fare come quella signora…) che la massa complessiva dell’universo non sia troppo elevata, altrimenti un collasso generale in un enorme buco nero (tornando al “vecchio big crunch”, lo spazio che si “riarrotola”) non faccia sparire la materia molto prima del decadimento dei protoni in positroni e muoni, e molto prima della morte delle nane bianche- in stelle di neutroni e poi in buchi neri-.
    Pur se questo accadra’, l’universo ha una vita ancora lunga, sta crescendo…. 🙂

    Ciao Bruce.

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  4. MARGHIAN ha detto:

    Ciao Bruce. Anche io preferisco mangiarli :), e la mia “conoscenza” in materia d funghi si limita a questa mini-tassonomia in sardo, nomi che sentivo da bambino, ed io che chiedevo a mio padre ed a mio zio-scapolo che viveva in casa nostra, mia madre sorella di lui..- “babbu-zièddu- itta esti custu codroinu de pezza?” (“babbo-o zio-, cos’e questo fungo di carne?”).
    Analogamente, anche io in autunno mi porto qualche amico- o lui porta me, a seconda di chi usa la macchina…- per fare quattro chiacchiere in campagna. Mio zio aveva anche un terreno con dei pioppi…esiste anche “su codroinu de linnàrbu”-il “fungo da pioppo” che cresce vicino ai pioppi-, ma cercarli li’ riguarda la mia infanzia, il terreno era nostro….

    Spero anche io che Margherita Hack sia servita…anche a far amare la scienza, come diceva anche lei, “affinche’ la gente ami la scienza e non la veda come una bestia nera da studiare, come succede per la matematica a scuola…-.

    E’ vero che ce’, come scrivi tu, anche “tanta scenografia”, ma credo che anche persone che nulla sanno di scienza la ammirino. Un esempio era mia madre: “esti intelligenti esti, una bella fèmmina dia vèras” (“e’ intelligente e’, una bella e brava-“bella” significa anche “brava”..- donna, davvero”), o mia sorella che diceva “no e’ tonta balla!”-non e’ stupida, caspita!”; o altra gente ancora che la ammirava per la sua simpatia e per la sua umanita’.

    Un po’ come chi, non sapendo nulla di politica, ammirava Pertini insomma. Fatto salvo pero’ che spesso ci si accaorge di un grande personaggio solo quando questo e’ morto.

    Ciao Bruce.

    Marghian

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  5. Codrin ha detto:

    Innanzitutto complimenti per gli articoli, ti leggo da qualche mese, molto interessanti, chiari e semplici anche per me che ne capisco poco. Passerei più tempo qui ma ora sono sotto tortura con gli esami. Non ho ancora letto le prime tre parti ma lo farò. Volevo chiederti se hai mai letto “La fisica dell’immortalità” di Frank Tipler che parla della teoria del Punto Omega, cioè il punto di massima conoscenza dove le civiltà discendenti dalla nostra (forme di intelligenza non necessariamente di vita organica) arriveranno dopo aver conquistato l’intero universo ed aver appreso ogni segreto, a quel punto ci faranno tornare in vita. Ecco qui (http://ikonovel.wordpress.com/2007/04/11/frank-tipler-la-fisica-della-resurrezione/) trovi una spiegazione più dettagliata, volevo sapere cosa ne pensi di questa teoria sull’eterno progresso, ovviamente non sono qui a sperare di tornare in vita tra qualche miliardo di anni, ormai mi sono rassegnato alla razionalità e ho anche dato un calcio alla fede, ma sarebbe interessante sentire un parere di qualcuno più informato e intelligente di me. Mi piacerebbe leggere un tuo articolo su una possibile evoluzione della nostra civiltà (o di un’altra) su scala e tempi cosmici, un po’ alla Asimov (L’ultima domanda è il top per me) ma meno romanzato e più basato su leggi fisiche, simile al libro di Tipler.

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    • bruce ha detto:

      Mi sarebbe piaciuto avere un nome a cui fare i miei ringraziamenti. Lo faccio lo stesso.
      Bene, io non sono più intelligente di nessuno, non ho titoli accademici particolari da vantare nè medaglie al petto che mi permettono di dare giudizi su personaggi al cospetto dei quali sarei una minuscola formica.

      Tuttavia è lecito avere delle idee. La mia idea è che quando la scienza si trasforma in teologia non è più scienza e nemmeno fantascienza, si sconfina nel dogmatico che è il culto del dogma, contrapposizione alla scienza.
      Ciao

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      • Codrin ha detto:

        Bhe per essere informati e razionali non servono medaglie o altro, certo magari non possiamo aprire dibattiti contro gente del mestiere ma la nostra la possiamo dire senza magari cadere nel banale. Si se non ricordo male l’autore cerca cautamente di collegare qualche dogma cristiano con la sua pseudoscienza ed è un po’ forzato, ma mi sembra di capire che un po’ snobbi la fantascienza e sei strettamente scientifico tuttavia ci sono aspetti molto interessanti nel suo libro come nella fantascienza che è tale per ora, bisogna prendere il tutto con le pinze ma in un modo o nell’altro il progresso va avanti e qualcuno di fisso ci azzeccherà. ps è il bisogno di ingannare il tempo che non darà scampo a nessuno che mi spinge ad avventurarmi in questi estremismi fantascientifici. 🙂
        Siamo tutti prigionieri del tempo, ostaggi dell’eternità. Ciao

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        • bruce ha detto:

          A dire il vero la fantascienza mi appassiona, molti miei articoli trattano temi scientifici al limite della fantascienza, se per fantascienza intendiamo l’impatto che possono avere le ricadute tecnologiche su “plausibili” teorie scientifiche sulla società futura.
          Il resto è tutt’altra cosa che non ha nulla a che vedere con la scienza e tanto meno con la fantascienza.
          Sono letture interessanti per alcuni o pretestuose per altri per le forzature scientifiche apparentemente logiche che vanno tutte nella stessa direzione: il soprannaturale.

          Ti cito a questo proposito anche il libro “Il Tao della Fisica” di Fritjof Capra. Stessa finalità già comprensibile dal testo, con molto misticismo orientale.

          Speculazioni vengono fatte anche sull’ultimo mio articolo “il Campo di punto zero”, dove i religiosi ci si sono buttati a pesce considerando l’energia del punto zero semplicemente il contributo delle anime umane con argomentazione a dir poco scientificamente discutibili.

          Un mio amico, a tale proposito, mi disse che non è necessario affannarsi tanto nello scomodare la fisica per dimostrare l’esistenza di Dio, basta guardare la natura per chi la vuole vedere “necessariamente” in questa ottica.
          Per questo il mio distacco da questi autori pseudo-scientifici.
          Ciao

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