Abbiamo incontrato John C. Mather, Premio Nobel per la Fisica 2006, astrofisico senior presso la NASA’s Goddard Space Flight Center di Greenbelt (Maryland, USA), e professore aggiunto all’University of Maryland a College Park (Maryland, USA). Nel 2006 gli è stato conferito il Premio Nobel per la Fisica in condivisione con George F. Smoot, per la scoperta delle anisotropie del corpo nero presenti nella radiazione cosmica di fondo, grazie ai risultati ottenuti dal satellite COBE (Cosmic Background Explorer) della NASA. Il suo lavoro ha contribuito a cementare la teoria del Big Bang dell’Universo.
Nell’ottobre 2012, la prestigiosa rivista Time lo ha inserito tra le 25 persone più influenti nel settore spaziale. Mather è anche il Senior Project Scientist del progetto James Webb Space Telescope. Il telescopio spaziale James Webb di NASA, ESA (Agenzia Spaziale Europea) e CSA (Agenzia Spaziale Canadese), entrato in attività nell’estate 2022, è il telescopio spaziale più grande e più potente della storia: possiede uno specchio primario di 6,5 metri di diametro, ed è situato nel punto di Lagrange L2 a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra.
Nel 2006 tu e George F. Smoot avete ricevuto il Premio Nobel per la Fisica, per il vostro lavoro sul progetto COBE della NASA. Perché la scoperta delle anisotropie del corpo nero presenti nella radiazione cosmica di fondo ha contribuito a cementare la teoria del Big Bang dell’Universo?
Il nome “Big Bang” è un po’ fuorviante; dovremmo chiamarla teoria dell’Universo in espansione. Abbiamo dimostrato che lo spettro del CMBR (radiazione cosmica di fondo) corrisponde esattamente alle previsioni di un Universo che si espande da uno stato precedente molto caldo e denso. Lo spettro mostra quanto è luminosa la radiazione ad ogni diversa lunghezza d’onda. Tutte le altre ipotesi per il CMBR non sono riuscite a prevedere questo spettro. Un’alternativa popolare era la “teoria dello stato stazionario“, che affermava che l’età dell’universo è infinita e che il CMBR è prodotto da granelli di polvere riscaldati dalla luce delle stelle. Il team COBE ha inoltre scoperto punti caldi e punti freddi nella mappa del CMBR, noti anche come “anisotropia” (dall’etimologia greca, significa “non uguali in ogni direzione”). Questi punti caldi e freddi corrispondono alle variazioni di densità nell’Universo primordiale, che sono appena sufficienti per spiegare la formazione di galassie, stelle e infine pianeti e persone. Alcune regioni dello Spazio avevano una densità di massa extra, appena sufficiente perché la gravità si ritirasse per contrastare l’espansione, e facesse collassare il materiale nelle galassie.
Credit: NEAF Talks
Oggi, nel 2023, ci sono novità sulla teoria del Big Bang? Alcuni scienziati affermano che l’Universo potrebbe non essere nato dal Big Bang. Secondo te questa teoria è ancora valida?
Sì, la “teoria del Big Bang” è ancora valida, per quanto riguarda il significato generico di “Universo in espansione”. Naturalmente ci sono molte discussioni sui dettagli dell’Universo primordiale, e su quell’evento che chiamiamo “Big Bang“. Una spiegazione teorica molto attraente si chiama “inflazione cosmica“, la quale ha molto successo. Spiega perché l’intero Universo sembra essere molto uniforme e pieno di variazioni di densità. Finora ha superato tutti i test. Ma ci sono molte versioni, e gli astronomi stanno ancora discutendo su quale sia la migliore.
Sei anche il Senior Project Scientist del progetto James Webb Space Telescope. Il prestigioso telescopio spaziale James Webb può aiutare la cosmologia? Cosa può dirci sull’origine dell’Universo?
Il James Webb non guarda indietro nel tempo come il COBE e altre apparecchiature che osservano il CMBR (radiazione cosmica di fondo). Ma può verificare come le galassie e i buchi neri sono cresciuti dal materiale primordiale, e se la nostra attuale comprensione della materia oscura cosmica e dell’energia oscura sia corretta. L’origine dell’Universo riguarda soprattutto quanto possiamo vedere e immaginare indietro nel tempo. Non possiamo immaginare un tempo prima del tempo o un Universo fuori dallo Spazio. Ma il significato stesso del tempo e dello spazio sono argomenti seri per la Fisica moderna.
Credits: NASA/Taylor Mickal
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Può l’Universo fornirci il senso della vita? Può aiutarci a farci sentire più umili e più piccoli?
Il “significato della vita” riguarda soprattutto il modo in cui noi umani pensiamo e sentiamo. L’Universo ci invita a riconoscere il fatto che siamo puntini minuscoli posizionati su un minuscolo pianeta, e che ruotiamo attorno a una stella ordinaria. Ci fa inoltre comprendere che le nostre vite sono brevi e che alla fine torneremo polvere, come tutti gli esseri viventi. Siamo anche invitati a considerare il mistero dell’esistenza astratta di idee, pensieri, sensazioni, consapevolezze, intenzioni, storie, conoscenze, matematica e così via: tutto questo persiste in una forma non fisica ed è al di fuori dei nostri corpi. Sarebbe presuntuoso da parte nostra affermare che gli esseri umani siano gli unici esseri che stanno prendendo in considerazione queste domande, data l’immensità dell’Universo e la possibilità di vita altrove. Qui lo stiamo facendo: per me ogni giorno della vita è un dono.