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Il termine “Materia” è una parola italiana rimasta identica all’originale latino “Materia” che, a sua volta deriva da “Mater” (madre).
Il giusto significato di questo termine è dunque quello di sostanza prima, di cui tutte le cose sono formate: Tutto ciò che esiste è Materia, la madre, il substrato, di tutto l’esistente.
Negli ultimi secoli abbiamo fatto passi da gigante sulla conoscenza della struttura della Materia e, purtroppo, ci siamo resi conto che le cose non sono troppo semplici.
La scoperta dell’atomo, la cui esistenza era stata intuita da alcuni filosofi già da millenni, ci aveva fatto illudere che la descrizione della Realtà fosse piuttosto semplice, ma, quando si sono cominciati a scoprire i costituenti dell’atomo, le cose si sono piuttosto complicate.

Il problema principale che incontriamo nel comprendere le ultime scoperte della Fisica è che la nostra rappresentazione della Realtà è basata sui cinque sensi e, sopratutto, sulla vista ed il tatto: quando ci riferiamo a protoni, neutroni, elettroni, fotoni, neutrini etc…, non possiamo fare a meno di immaginarli come “palline microscopiche materiali” e non vi è niente di più falso.
La prima convinzione radicata che dobbiamo subito abbandonare è dunque la definizione di Materia che ci dà la Fisica Classica: “Materia è tutto ciò che ha una massa ed occupa uno spazio”.
Questa definizione va bene nel nostro piano dell’esistenza, ma è bene cominciare a capire che si tratta di una realtà creata da un punto di vista molto limitato: dobbiamo renderci conto che il mondo “macroscopico” in cui viviamo non è il mondo reale, ma quello rappresentato da un “osservatore” altrettanto macroscopico.

Le leggi della Fisica Classica vanno benissimo e sono utilissime in questo mondo, ma sono insufficienti invece a descrivere il mondo reale.
Fatte queste debite premesse, possiamo comprendere meglio quanto abbiamo finora scoperto sul mondo reale.
Il primo punto da evidenziare è che, sia la luce, sia le particelle che costituiscono gli atomi, sono costituite da piccolissimi “quanti” di energia che hanno una duplice natura: ondulatoria e corpuscolare.
Tutte le osservazioni a livello subatomico hanno confermato che le particelle materiali hanno tutte le caratteristiche delle onde, ma, all’atto dell’osservazione, presentano un comportamento corpuscolare.
Queste onde quantistiche sono funzioni oscillanti nello Spazio-Tempo e sono descritte dalla famosa equazione di Schrodinger.
La funzione d’onda ha una natura probabilistica. Essa rappresenta l’insieme delle possibilità che una grandezza fisica legata alla particella (per esempio la sua posizione) può assumere. Il suo quadrato è la probabilità concreta di dove potrebbe trovarsi la particella.

Queste considerazioni fecero inorridire Albert Einsten, che disse la famosa frase “Dio non gioca a dadi !”, ma sono ormai certezze della Scienza.
Possiamo oggi tranquillamente affermare che una particella subatomica è un’onda di probabilità, con buona pace del determinismo della Fisica Classica. L’osservatore poi “vedrà” uno degli stati possibili della particella.
Solo l’atto di “osservare”, compiuto da un essere cosciente, è in grado di trasformare una “probabilità di esistenza” in una esistenza vera e propria.
Una importante conseguenza di quanto esposto è il cosiddetto “Principio di Indeterminazione”, enunciato e dimostrato per la prima volta dal Fisico Heisemberg:
“Non è possibile conoscere simultaneamente la posizione e la velocità di una particella subatomica. Quanto maggiore sarà l’accuratezza nel determinare una di queste due grandezze, tanto minore sarà l’accuratezza nel determinare l’altra”.

Con questo principio crolla il determinismo della Fisica Classica, infatti, se non siamo in gardo di avere informazioni precise sullo stato di un “oggetto”, non potremo neppure fare previsioni sul suo comportamento futuro.
Tra i principi basilari della Fisica quantistica va infine incluso il cosiddetto “entanglement”: se due particelle si sono trovate in relazione fra loro per un certo periodo, restano poi legate indissolubilmente anche quando si separano, nel senso che, quello che accade ad una di esse, si ripercuote istantaneamente sull’altra, indipendentemente dalla loro distanza, anche se sono separate da anni luce.
Il fenomeno, ormai certificato da numerosissimi esperimenti, apre sviluppi inimmaginabili sul futuro progresso della Scienza.
Tutto quanto detto finora ci porta alla considerazione che la descrizione del mondo subatomico è più una descrizione matematica dello stato della conoscenza dell’osservatore, che non una descrizione oggettiva dello stato osservato.

Non esiste una realtà oggettiva della Materia, ma solo una realtà creata di volta in volta dalle osservazioni dell’uomo.
In un oceano di probabilità, l’osservatore crea la sua realtà.
Dobbiamo dunque cominciare ad abituarci al fatto che la mente e la realtà fenomenica interagiscono: l’Universo è un tutto unico, non più con un osservatore da una parte e ciò che è osservato dall’altra.
Chiudo questa breve nota con una considerazione del Fisico Fritjof Capra, autore del famoso libro “Il Tao della Fisica”:
“La meccanica quantistica ci costringe a vedere l’Universo non come una collezione di oggetti fisici separati, bensì come una complicata rete di relazioni tra le varie parti di un tutto unificato. Questo, peraltro, è anche il tipo di esperienza che i mistici orientali hanno del mondo, e alcuni di essi hanno espresso tale esperienza con parole che sono quasi identiche a quelle usate dai fisici atomici”.

L’unità di misura della Massa nel Sistema Internazionale è il Kilogrammo, ma, se si esprimesse il peso di un atomo con questa unità, si otterrebbe uno scomodissimo numero del tipo 0,00000000000000000000000001.
Per questo motivo è stata scelta un altra unità di misura che corrisponde ad un dodicesimo del peso dell’isotopo 12 del Carbonio, cioè di un atomo di Carbonio con 6 protoni e 6 neutroni nel nucleo e 6 elettroni che gli ruotano intorno.

Questo è l’isotopo del Carbonio più abbondante in natura (98,98%). E’ stabile e non ha decadimento radioattivo.
E’ utile ricordare che un elemento chimico è caratterizzato ed individuato univocamente dal suo Numero Atomico (numero dei protoni nel nucleo), mentre può variare il suo numero di neutroni. Per questo motivo possono esistere più isotopi di uno stesso elemento. Per esempio il Carbonio 14, usato nella datazione dei reperti archeologici, ha 8 neutroni nel nucleo anzichè 6, ma ha sempre 6 protoni.
Questa unità di misura del Peso Atomico (cioè un dodicesimo del peso di un atomo di Carbonio 12) viene denominata Unità di Massa Atomica e, per essa, viene usato il simbolo u.m.a.

Perchè è stato scelto un dodicesimo ? Perchè il Carbonio 12 ha 12 particelle nel nucleo (6 protoni e 6 neutroni) e quindi, in questo modo, si ottiene il peso medio di un nucleone.
E’ bene chiarire che è molto usato il termine “Peso Atomico”, ma sarebbe più corretto dire “Massa Atomica”.
Il peso atomico di un elemento è sempre riportato su tutte le Tavole Periodiche nella casella del simbolo atomico.
Per fare un esempio pratico, che vuol dire che il Ferro ha peso atomico 55,847? Vuol dire semplicemente che un atomo di Ferro pesa 55,847 u.m.a. , cioè 55,847 volte il peso di un dodicesimo dell’atomo di Carbonio 12.

L’Idrogeno, che ha un solo protone nel nucleo e nessun neutrone e, che un tempo veniva usato come u.m.a., risulta ora avere un Peso Atomico di 1,00794.
Dalla definizione di Peso Atomico, si ottiene immediatamente la definizione di Peso Molecolare.
Ricordiamo che una molecola è un gruppetto di due o più atomi legati insieme, per cui il Peso Molecolare è semplicemente la somma dei Pesi Atomici degli elementi che la costituiscono.
Calcoliamo ad esempio il Peso Molecolare della Molecola di acqua H2O. Dobbiamo sommare i pesi atomici dei 3 atomi che la costituiscono, due di Idrogeno (H) ed uno di Ossigeno (O). Otterremo:
Peso Molecolare di H2O = 1,008 + 1,008 + 15,9994 = 18,0154 u.m.a.

Facciamo un esempio un po’ più complesso:
Si voglia il Peso Molecolare del Solfato di Alluminio Al2(SO4)3.
Facciamo prima di tutto attenzione al fatto che il numero dopo la parentesi moltiplica gli indici degli elementi dentro la parentesi.
In questa molecola vi sono dunque 2 atomi di Alluminio (Al), 3 di Zolfo (S) e 12 di Ossigeno, per cui:
Peso Molecolare di Al2(SO4)3 = 2×26,981539 + 3×32,066 + 12×15,9994 = 342,153878 u.m.a.

Abbiamo usato valori molto precisi per i pesi atomici, ma spesso vengono usati valori approssimati solo alla seconda cifra decimale.
Dalla conoscenza del Peso Molecolare, si può risalire molto facilmente sl calcolo della percentuale di un elemento in un composto. Per esempio, calcoliamo qual’è la percentuale dell’Alluminio nel Solfato di Alluminio. Basta applicare una semplice proporzione:

Peso totale dell’Alluminio : Peso della Molecola = x : 100
2×26,981539 : 342,153878 = x : 100
53,963078 : 342,153878 = x : 100
342,153878 x = 53,963078*100
x = 5396,3078 / 342,153878
x = 15,77158158

In conclusione, nel Solfato di Alluminio è contenuto circa il 15,8% di Alluminio.
Concludiamo questa breve nota introducendo il concetto di Mole, tanto utile nella esperienza reale per preparare i reagenti per una reazione chimica.
Una Mole di una sostanza è il suo peso molecolare espresso in grammi.

Riferendoci ai due esempi precedenti, possiamo dire che una Mole di acqua sono 18,0154 grammi di acqua e che una mole di Solfato di Alluminio sono 342,153878 grammi di Solfato di Alluminio.
Una Mole di qualsiasi composto chimico contiene sempre lo stesso numero di molecole (nel caso di un elemento semplice, lo stesso numero di atomi). Tale numero è chiamato Numero di Avogadro e vale 6,022×10^23.
Per ottenere il numero di Moli di una sostanza, basta dividere il suo peso per il peso molecolare.
Ad esempio, 100 grammi di acqua, quante Moli di acqua sono ?
100 / 18,0154 = 5,55 moli.

Anche se sono stati compiuti molti passi avanti per conoscere in che modo la vita sia nata, o sia giunta, sul nostro pianeta, dobbiamo ammettere che, almeno finora, non è stata data una risposta definitiva a questo problema.
Ricordiamo che il nostro Universo è nato circa 13,7 miliardi di anni fa con il Big Bang e che le prime stelle erano costituite quasi esclusivamente da idrogeno ed elio.
Queste stelle hanno cominciato a “fabbricare” nei loro nuclei gli elementi chimici più pesanti a causa delle reazioni nucleari generate dall’enorme pressione esistente al loro interno.
Al termine della loro vita, molte di queste stelle sono esplose violentemente sotto forma di supernovae, proiettando nello spazio questi elementi, tra i quali quelli indispensabili alla vita.

Dalla successiva lenta contrazione di queste enormi nubi di gas e polveri si sono generate stelle di seconda generazione con il loro corredo di pianeti nei quali erano presenti tutti gli elementi chimici caratteristici del fenomeno vita.
Così è successo 4,54 miliardi di anni fa anche per il nostro Sistema Solare.
All’inizio della sua storia, il nostro pianeta era completamente allo stato fuso, poi, lentamente, cominciò a raffreddarsi e si generarono i vari strati, tra cui una crosta solida superficiale in cui presero forma i primi continenti.

Da questa crosta esalavano enormi quantità di gas, tra cui il vapor acqueo che, per successiva condensazione, divenne acqua liquida sulla superficie del nostro pianeta che era sottoposto a continue piogge di grande intensità. Ma la grande quantità di acqua presente sulla Terra non è stata generata solo da questo fenomeno: determinante fu anche il contributo di numerosi impatti di nuclei cometari ghiacciati e di meteoriti e piccoli protopianeti che contenevano anche acqua.
Già 4,2 miliardi di anni fa si formarono dunque gli oceani.
L’insieme dei gas che si liberavano dal sottosuolo formò l’atmosfera primitiva del nostro pianeta, che era molto diversa da quella attuale: l’ossigeno era quasi completamente assente, mentre erano presenti principalmente metano, ammoniaca, vapor acqueo, anidride carbonica ed azoto.

Precedentemente un’atmosfera primordiale costituita praticamente da solo idrogeno era stata subito spazzata via dal vento solare.
Molto presto, intorno a 4 miliardi di anni fa, nacquero le prime forme di vita.
Una prima ipotesi sulla genesi di questo fenomeno è che queste forme di vita si siano generate dalla materia che definiamo inanimata, con successivi passi, piuttosto complessi.
Nel 1953 Stanley Miller e Harold Urey fecero un famoso esperimento: ricrearono in laboratorio la primitiva atmosfera terrestre e vi fecero scoccare scariche elettriche per simulare i fulmini che erano sicuramente presenti nell’atmosfera primordiale del nostro pianeta, ma anche la radiazione ultravioletta proveniente dal sole, che non esistendo ancora ossigeno libero e quindi neanche ozono, giungeva indisturbata fino alla superficie del nostro pianeta.

In meno di una settimana assistettero entusiasti alla formazione di numerosi composti organici, tra cui anche alcuni amminoacidi, che sono i costituenti fondamentali delle proteine, i mattoni della materia vivente.
L’entusiasmo del mondo scientifico era anche dovuto al fatto che queste sostanze organiche si erano formate già in una settimana, per cui si poteva presumere che, nei milioni di anni che hanno preceduto la nascita della vita sulla Terra, chissà quante altre trasformazioni sarebbero potute avvenire e quante sostanze organiche ancora più complesse si sarebbero potute formare.
E’ interessante notare che in questo esperimento si formava anche una certa quantità di acido cianidrico, per cui nel 1961 Joan Orò, ripetendo l’esperimento di Miller ed Hurey quando questa sostanza si era già formata, scoprì che reagiva con l’ammoniaca e l’acqua, generando nientemeno che l’adenina, una delle cinque basi azotate che costituiscono i nucleotidi del DNA e dell’RNA.

Contemporaneamente Sidney W. Fox osservava come gli amminoacidi formatisi si legavano spontaneamente fra loro formando piccole catene. Ricordiamo che una proteina è un polimero costituito da centinaia o migliaia di amminoacidi.
Queste piccole catene tendevano ad assumere forma sferica e da qui alla formazione di una membrana cellulare esterna il passo è breve. Questa membrana si sarebbe formata grazie a sostanza presenti nell’ambiente circostante.
Dobbiamo evidenziare che due fattori che attualmente sarebbero letali per gli esseri viventi e cioè l’assenza di ossigeno libero e la presenza di una intensa radiazione ultravioletta sono stati invece la causa principale della formazione di molecole organiche complesse che sarebbero andate a costituire i primi esseri viventi.

Queste molecole poi, in ambiente acquatico, grazie alla presenza in esse di una parte idrofila ed una lipofila hanno cominciato a legarsi fra loro creando quello che potremmo definire l’antenato dell’RNA. Pare che anche il moto ondoso degli oceani abbia favorito questo fenomeno.
Dunque il primo “essere vivente” probabilmente era una piccola sfera, un sacchettino contenente materiale organico e capace di scambiare materiale con l’ambiente esterno, una protocellula il cui habitat era l’oceano ad almeno 10 metri di profondità dove la radiazione ultravioletta arrivava molto attenuata.
Per almeno due miliardi di anni gli esseri viventi furono solo organismi unicellulari che però diventano via via più complessi. Già 3,5 miliardi di anni fa ha inizio la fotosintesi clorofilliana: tramite l’energia solare, questi organismi assorbono acqua ed anidride carbonica e le trasformano in glucosio ed ossigeno. Successivamente queste molecole di glucosio, probabilmente all’inizio solo per caso, si legheranno fra loro in lunghe catene andando a formare amido e cellulosa.

Grazie alla fotosintesi l’atmosfera del pianeta si arricchirà sempre più di ossigeno, dando la spinta definitiva alla successiva evoluzione della vita sulla Terra.
Infine, circa 700 milioni di anni fa appaiono i primi organismi pluricellulari. Poi l’evoluzione farà il resto.
Alcuni autorevoli scienziati mettono in dubbio sopratutto i punti iniziali di quanto esposto finora e sono inclini a pensare che le primissime forme di vita non si siano formate sulla Terra, ma siano giunte sul nostro pianeta trasportate da comete e meteoriti che, come abbiamo già detto, cadevano in grande quantità sulla Terra.
Precisiamo subito che questa teoria, se fosse definitivamente accertata, risolverebbe il problema della nascita della vita sulla Terra, ma non il problema della nascita della vita in generale.
Fin dal 1960 si sono cominciate ad individuare nello spazio diverse molecole organiche e, nel 2002, è stato individuato anche l’amminoacido glicina.

D’altra parte, un tipo molto comune di meteoriti, le condriti carbonacee, sono molto ricche di materiale organico e potrebbero essere state determinanti nella nascita della vita sul nostro pianeta.
Nel 1970 Francis Crick, premio Nobel per aver descritto per primo la struttura del DNA, propose la teoria della Panspermia secondo la quale la nascita di un sistema molecolare vivente deve essere stato un evento molto raro nell’Universo e che tuttavia una volta determinatosi si possa essere diffuso in tutto l’Universo.
Veramente egli si spinse più in la, ipotizzando una “Panspermia guidata”: questo processo sarebbe stato diffuso da una non meglio identificata forma di vita intelligente, ma questo gli attirò molte critiche dall’ambiente scientifico del tempo.

La teoria che la vita sarebbe venuta dallo spazio sta comunque prendendo sempre più piede nell’ambiente scientifico. Negli ambienti della NASA è molto diffusa l’opinione che gli amminoacidi non si sarebbero formati sulla Terra, ma sarebbero stati portati da meteoriti.
Altri scienziati si spingono oltre: dalla scoperta che alcuni batteri possono vivere quasi indefinitamente anche a temperature estreme, essi ipotizzano che meteoriti e comete abbiano portato sul nostro pianeta batteri già viventi.

Questa ipotesi giustificherebbe la nascita molto rapida della vita sulla Terra, poche centinaia di milioni di anni dopo la sua formazione.
Per quanto detto finora, bisogna ammettere che i punti oscuri superano di gran lunga quelli che possono sembrare chiari, e che, allo stato attuale delle conoscenze scientifiche, l’origine della vita è ancora, in buona percentuale, un fenomeno ancora inspiegabile.
Questo potrebbe consolare i numerosi sostenitori dell’ipotesi creazionista, ma non ci sentiamo di aderire a racconti della creazione che ci sembrano piuttosto puerili ed infantili, anche se ci dicono che vanno interpretati in senso allegorico e non letterale.
Preferiamo credere che il continuo progresso della ricerca scientifica possa portare un po’ di luce su questo argomento che presenta tuttora lati affascinanti e misteriosi.

Nessuno di noi sarà mai capace di descrivere un colore ad un cieco dalla nascita. I colori sono tra quelle rappresentazioni della nostra mente che sfuggono all’architettura mentale umana basata sul linguaggio.
Oggi però conosciamo perfettamente i meccanismi fisici e biologici che sono alla base della percezione del colore: i colori sono la “traduzione” mentale di fenomeni facilmente comprensibili.
Ricordiamo che gli atomi emettono Radiazione Elettromagnetica. Questa Radiazione è un fenomeno ondulatorio costituito dalla propagazione nello Spazio-Tempo di un campo magnetico e di un campo elettrico perpendicolari fra loro.

La Radiazione Elettromagnetica viene di solito suddivisa in otto parti che, dalla lunghezza d’onda più piccola alla più grande, sono: raggi gamma, raggi x, raggi ultravioletti, luce visibile, raggi infrarossi, onde corte, onde medie ed onde lunghe.
Di tutta questa radiazione, il nostro occhio ne percepisce solo una minima parte, che, appunto, viene chiamata “Luce Visibile”.
Questa “luce visibile” è costituita a sua volta da sette colori che, dalla lunghezza d’onda più piccola alla più grande, sono: violetto, indaco, blu, verde, giallo, arancione e rosso.

L’occhio umano d’altra parte riesce però solo con difficoltà a distinguere l’indaco dal blu e dal violetto, fatto che ha spinto molti a ritenere di dover eliminarlo dal novero dei colori dello spettro. Oggi si preferisce inserire il ciano tra il blu ed il verde.
Tutti gli altri colori che il nostro cervello ci rappresenta, come, per esempio, il rosa o il marrone, sono costituiti da sovrapposizioni di questi sette colori fondamentali. In particolare il nero è l’assenza di colore.

Misurando le lunghezze d’onda in nanometri (1 nm = 1 milionesimo di millimetro), abbiamo: violetto (380-450 nm), blu (450-475 nm), ciano (475-495 nm), verde (495-570 nm), giallo (570-590 nm), arancione (590-620 nm), rosso (620- 760 nm).

Per questo motivo la radiazione che ha lunghezza d’onda inferiore al violetto viene chiamata ultravioletta e quella che ha lunghezza d’onda superiore al rosso viene chiamata infrarossa.
Chiariamo che finora stiamo dando il nome “colore” ad un fenomeno ondulatorio caratterizzato da una determinata lunghezza d’onda e non alla sua rappresentazione che ne fa il nostro cervello.
Quando poi la luce visibile colpisce i coni ed i bastoncelli (cellule specializzate situate sulla retina in fondo all’occhio), questi reagiscono diversamente alle diverse lunghezze d’onda che ricevono, inviando alla zona del cervello deputata alla visione, attraverso il nervo ottico, impulsi elettrici diversi, che la nostra mente ci presenta come colori.
In realtà, nel caso dei colori, sono sopratutto i coni che generano questo meccanismo.

I sette colori possono essere evidenziati indirizzando un raggio di luce verso un prisma di vetro (prisma ottico). La luce uscirà dal prisma suddivisa in sette raggi di sette colori differenti: più inclinato il violetto e, sempre meno inclinati gli altri colori, fino al rosso. Infatti sono maggiormente deviati i raggi con lunghezza d’onda inferiore a causa del diverso indice di rifrazione.
La rifrazione è quel fenomeno ottico per cui un raggio di luce, quando passa da un mezzo ad un altro di diversa densità, subisce una deviazione.

Lo stesso fenomeno avviene nell’arcobaleno: quando il maltempo si allontana e guardiamo verso una zona dove ancora piove, ogni singola goccia di pioggia si comporta come un piccolo prisma ottico.
Nell’ambito dei sette colori, assumono particolare importanza il rosso, il blu ed il giallo. Questi vengono definiti colori primari perchè in nessun modo possono essere generati da altri colori.
Arancio, verde e viola vengono invece chiamati colori secondari, perchè, oltre ad essere presenti autonomamente nello spettro della luce visibile, possono anche essere generati mescolando in parti uguali due colori primari:

Arancio = Giallo + Rosso
Verde = Giallo + Blu
Viola = Rosso + Blu

L’indaco resta fuori da questa classificazione, cara sopratutto agli artisti, che lo considerano una variante del Viola.
Mescolando poi i colori primari e secondari in diverse proporzioni, si ottengono tutti gli altri colori.

Se ho un oggetto fra le dita ed apro le dita, cosa succede ?
Tutti rispondiamo in coro: “cade” !
Ma fermiamoci un attimo a meditare: perchè mai dovrebbe cadere?

In effetti, fin dai tempi di Galileo Galilei, gli uomini “pensanti” (una minoranza ?) sanno che l’oggetto non cade, a meno che non subentri una causa, chiamata forza, che lo faccia “cadere”.

Infatti il primo principio della dinamica recita così:
“un corpo persevera nel suo stato di moto o di quiete, a meno che non intervenga una causa che alteri questo stato”.
Se ci rechiamo nello spazio col nostro oggetto fra le dita ed apriamo le dita, questo rimane immobile dov’è.
Se poi gli diamo un colpetto, questo si muoverà di moto rettilineo uniforme per tutta l’eternità.

Ma la Fisica è una Scienza sperimentale: apro le dita, l’oggetto “cade” ed io devo spiegare perchè.
Il fatto è che noi viviamo in un luogo piuttosto particolare, dove le leggi della Fisica sono di difficile verifica: il pianeta Terra.
Il nostro pianeta, come tutti i corpi dotati di massa, esercita su tutti gli oggetti una forza attrattiva verso il suo centro che è stata chiamata forza di gravità.
Ecco perchè il nostro oggetto “cade”: perchè interviene una forza, la forza di gravità, ad alterare il suo stato. Questa forza è stata chiamata “Forza Peso”.

Allora che cos’è il peso di un corpo ? E’ la forza con cui il pianeta Terra attira il corpo verso il suo centro.
Se la mattina salgo sulla bilancia ed osservo che il mio peso è di 65 kilogrammi, in realtà dovrei dire “il pianeta Terra mi attira con una forza di 65 kilogrammi” ….
Se però me ne vado sulla Luna con la mia bilancia e ci salgo sopra, ho la lieta sorpresa di osservare che il mio peso è di circa 11 kilogrammi !
Perchè ?

Perchè la Luna ha una massa più piccola della Terra è mi attira verso il suo centro con una forza minore.
Per la prima volta abbiamo usato la parola “massa”. Ma che cos’è la massa ?

E’ la quantità di materia di cui è costituito un corpo e, quindi, a differenza del peso, non varia: la mia massa è la stessa sia sulla Terra che sulla Luna, ma il mio peso è diverso.
Dunque massa e peso sono due grandezze sostanzialmente diverse: mentre la massa di un corpo è una sua proprietà intrinseca, indipendente dalla sua posizione nello spazio e da ogni altra grandezza fisica, il peso è l’effetto prodotto su tale massa dalla presenza di un campo gravitazionale.

Ne risulta che la massa di un corpo è costante, mentre il suo peso varia a seconda del luogo in cui viene misurato.

La frase “inversione dei poli” genera da sempre una certa inquietudine nell’inconscio collettivo, ma, prima di chiarire il suo significato, è necessario fare alcune premesse.
Il pianeta Terra, come molti altri pianeti, è dotato di un Campo Magnetico. In pratica si comporta come un’enorme calamita caratterizzata da due poli magnetici opposti.
Questi due poli, chiamati Polo Nord Magnetico e Polo Sud Magnetico, sono attualmente abbastanza vicini ai due poli geografici Polo Nord e Polo Sud.

Questi ultimi sono i due punti della superficie terrestre attraverso i quali passa l’asse ideale di rotazione terrestre.
Chiariamo subito però che il polo magnetico vicino al polo nord geografico è il polo sud del magnete Terra e viceversa. L’equivoco è nato dal fatto che il polo nord dell’ago magnetico della bussola, attirato dal polo sud del magnete Terra, indica il nord geografico (tra due magneti, poli opposti si attirano e poli uguali si respingono).

In ogni caso, nella nomenclatura usuale, viene definito polo nord magnetico quello vicino al polo nord geografico e polo sud magnetico quello vicino al polo sud geografico.
Inoltre, dato che l’ago calamitato della bussola si allinea nella direzione Nord-Sud dei poli magnetici, per conoscere la reale posizione di un punto cardinale, ad esempio il Nord, occorre applicare delle correzioni: si deve calcolare la “declinazione magnetica” diversa da punto a punto della Terra.

Il campo magnetico terrestre è uno dei fattori che ha favorito la nascita e l’evoluzione della vita sul nostro pianeta, in quanto, estendendosi per decine di migliaia di chilometri nello spazio, forma una specie di scudo protettivo contro i raggi cosmici.
C’è però da osservare che l’intensità del campo magnetico terrestre non è costante nel tempo: vi sono state ere geologiche in cui è stata più debole ed altre in cui è stata più forte.
Sappiamo con certezza che, nel momento in cui scriviamo, il campo magnetico terrestre si sta indebolendo ed un ulteriore conferma di ciò è giunta dalle osservazioni del satellite Swarm dell’ESA (European Space Agency) nella prima metà del 2014.

Sappiamo anche che il polo nord magnetico (per quanto detto prima in realtà è il polo sud magnetico) si sta allontanando dal polo nord geografico, in direzione della Siberia.
Quest’ultimo fatto ci fa pensare che ci stiamo avviando ad una inversione dei poli magnetici, ma ciò non dovrebbe avvenire prima di qualche migliaio di anni.
Abbiamo detto “inversione dei poli magnetici” perchè il fenomeno dell’inversione dei poli non è assolutamente l’inversione dei poli geografici con un “capovolgimento” della Terra, come qualcuno potrebbe pensare ….

L’inversione dei poli magnetici è già avvenuta molte volte nella storia del nostro pianeta, sicuramente più di una decina di volte negli ultimi 30 milioni di anni.
E’ molto facile riconoscere quando sia avvenuta nel passato una tale inversione, osservando l’orientamento della magnetizzazione dei minerali ferrosi (magnetici) inglobati negli strati di lava solidificata risalenti ad epoche geologiche diverse, a seconda della loro profondità.

C’è però il fatto che questo fenomeno non è mai ancora avvenuto da quando esiste l’Homo Sapiens, per cui non possiamo sapere se possa avere degli effetti negativi sull’umanità e sulla vita in generale.
La mia umile opinione è che il suo effetto sarebbe solo quello di far fare tanti soldi ai fabbricanti di bussole, ma alcuni profetizzano la fine del mondo …
Più grave sarebbe invece se continuasse l’indebolimento del campo magnetico terrestre: ciò comporterebbe l’indebolimento della sua funzione protettiva contro i raggi cosmici, ma la storia geologica del nostro pianeta ci insegna che il suo campo magnetico si è indebolito e poi, successivamente, rinforzato, innumerevoli volte.

Il grande filosofo Immanuel Kant fu il primo ad avere la grande intuizione che Spazio e Tempo sono forme “a priori” della nostra mente, con le quali “ordiniamo” i dati caotici che provengono dall’esterno.
Egli distinse lucidamente il “fenomeno”, cioè la realtà come ci appare in base a queste due forme “a priori”, dal “noumeno”, cioè la realtà così com’è, indipendente da noi, inconoscibile.

In termini moderni potremo indentificare il noumeno di Kant con il mondo delle particelle sub-atomiche, l’unica realtà oggettiva esistente, la “Cosa in Se” come ebbe a definirla lo stesso Kant.
In effetti noi oggi sappiamo che tutto ciò che esiste è fatto di atomi e che essi emanano Radiazione Elettromagnetica.
Mentre gli atomi sono “oggetti” inconoscibili, tutti gli animali di questo pianeta (e quindi anche noi) sono immersi in questa radiazione, ma ne percepiscono solo una minima parte, che i Fisici chiamano “Finestra del visibile”.

Questa minima parte della radiazione raggiunge la retina in fondo all’occhio, dove delle cellule specializzate, i coni ed i bastoncelli, la trasformano in una debole corrente elettrica. Questa debole corrente percorre un sottile filo (il nervo ottico) e giunge in una certa zona del cervello. In questa zona vengono generate quelle immagini fantasiose che noi chiamiamo realtà.
I dati che riceviamo li ordiniamo secondo due “Categorie”, Spazio e Tempo, che non esistono nella realtà, ma che servono solo a creare il nostro mondo illusorio.

Crolla dunque il concetto di Spazio inteso come un contenitore vuoto che racchiude tutto l’esistente e che ha una sua esistenza oggettiva.
Ma, come già detto, i dati che ci giungono dall’esterno vengono ordinati anche da un’altra forma “a priori”: il Tempo.
Mediante questa forma, ordiniamo gli elementi caotici provenienti dall’esterno in una successione temporale.

E’ estremamente facile convincersi della soggettività del Tempo considerando come certe volte un’ora “vola”, mentre altre volte ci sembra interminabile.
Disse una volta Einstein: “Quando un uomo siede un’ora in compagnia di una bella ragazza, sembra sia passato un minuto. Ma fatelo sedere su una stufa per un minuto e gli sembrerà più lungo di qualsiasi ora”.

La considerazione che Spazio e Tempo sono categorie peculiari del soggetto, fa crollare la pretesa dell’uomo comune di rappresentare la realtà attraverso di loro: è un atteggiamento infantile rappresentarsi gli atomi o, in generale, tutte le particelle sub-atomiche, come “palline” materiali con una estensione spaziale e gli eventi che le coinvolgono come successioni temporali.

Queste brevi considerazioni sembrano farci ripiombare nell’insanabile dualismo cartesiano tra la “res cogitans” e la “res extensa”, cioè tra la realtà pensata e la realtà materiale, ma la Fisica moderna sembra orientarsi ad un superamento di questa dualità: la Meccanica Quantistica, le cui leggi regolano il mondo sub-atomico, ha una natura essenzialmente probabilistica, per cui un certo fenomeno ha diverse possibilità di esistenza ed è solo l’intervento dell’osservazione di un essere cosciente che trasforma una “probabilità di esistenza” in una vera e propria esistenza.

Sorge il serio dubbio che, al di la del mondo mentale, esista solo una struttura matematica, priva di qualsiasi materialità.
Ciò potrebbe implicare la non esistenza di una realtà oggettiva, indipendente dall’osservatore.
La realtà è allora solo mentale?

Uno dei fattori principali per l’avanzamento del progresso umano e per la diffusione delle idee e delle scoperte è stata sicuramente l’invenzione della stampa. Con questa innovazione, la preparazione di un’unica matrice per stampare innumerevoli copie, sostituiva l’estenuante lavoro degli amanuensi che copiavano i libri “a mano”.
In questa breve nota descriveremo i principali procedimenti di stampa nel loro sviluppo storico.

XILOGRAFIA (xilos = legno – graphos = scrittura)

E’ il più antico procedimento di stampa, usato dai cinesi già nell’VIII° secolo avanti Cristo.
E’ un sistema “a rilievo”: consiste nell’incidere una matrice di legno duro, in modo da asportare le parti non stampanti cosicchè le parti stampanti restano in rilievo e possono essere inchiostrate.
La matrice viene poi pressata sul supporto (per esempio un foglio di carta) mediante un torchio, in modo da trasferire su di esso le scritte e le eventuali immagini.
Per asportare le parti non stampanti, si usano il bulino o le sgorbie: il bulino è una sottile asta d’acciaio che termina con un taglio obliquo che ne rende affilata la punta. Le sgorbie hanno invece le lame sagomate in modi differenti.

La Xilografia si diffuse successivamente nell’Impero Romano e poi, nel Medio Evo, in tutta l’Europa, dove veniva usata per stampare immagini religiose, carte da gioco, illustrazioni varie, ma anche interi libri. In questi ultimi prevalevano le immagini sulle parti scritte per l’evidente difficoltà di creare un’intera pagina scritta con tale metodo.
In epoca moderna venne usata da artisti famosi per creare raffinate opere d’arte.

CALCOGRAFIA

E’ un sistema di stampa “ad incavo”, cioè, a differenza della Xilografia, l’inchiostro si deposita sulle parti incise. Il sistema fu usato per la prima volta dall’orafo fiorentino Maso Finiguerra nel 1450.
La matrice è di metallo, quasi sempre zinco o rame.
Per ottenere l’incisione, si possono usare due metodi: diretto o indiretto.
Nel metodo diretto, l’incisione viene fatta a mano mediante la puntasecca (un ago di acciaio molto appuntito, usato come una matita).
Si inchiostra tutta la lastra e poi si asporta con una spatola l’inchiostro in eccesso, in modo che esso rimanga solo nelle parti incise e le parti lisce ne siano completamente libere.

Infine, mediante il torchio, si pressa il foglio sulla lastra, in modo che la stampa venga trasferita.
Nel metodo indiretto si sfrutta l’azione corrosiva degli acidi sul metallo, per ottenere l’incisione.
Dopo aver lavato la lastra, la si ricopre con uno strato di cera o vernice, poi la si annerisce col nerofumo.
L’altra faccia della lastra viene protetta dall’azione dell’acido mediante del nastro adesivo.
A questo punto si esegue il disegno, mediante un qualsiasi oggetto appuntito. Resteranno così scoperte solo le parti di metallo che saranno corrose dall’acido, mentre le parti non stampanti resteranno coperte dalla cera o dalla vernice, che non vengono attaccate dagli acidi.
La lastra così preparata va ora immersa nell’acido. Nella Calcografia tradizionale si usa la cosidetta Acquaforte costituita da una parte di Acido Nitrico (HNO3) e tre parti di acqua. L’azione dell’acido viene chiamata “morsura”.

La morsura viene evidenziata dallo sviluppo di bollicine di gas dalle parti metalliche scoperte, idrogeno nel caso di lastra di Zinco o Ipoazotide (fortemente irritante) nel caso di lastra di Rame.
L’esperienza dell’operatore è fondamentale per stabilire il tempo della morsura: se la lastra resta troppo tempo nell’acquaforte, si può anche bucare, mentre, se resta troppo poco tempo, le incisioni risulteranno insufficienti.
Si tenga presente che il Rame ha bisogno di più tempo rispetto allo Zinco per ottenere un’incisione sufficiente.
Al termine della morsura, si estrae la lastra dall’Acquaforte, si tolgono la cera ed il nastro adesivo e si inchiostra e si stampa come abbiamo descritto nel metodo diretto.
Dalla Calcografia deriva il metodo moderno del Rotocalco.

LITOGRAFIA (litos = pietra)

Nel 1796 il tedesco Aloys Senefelder scoprì in Baviera, nelle cave vicino a Monaco, una particolare pietra che poteva essere usata come matrice per un metodo di stampa “in piano”
Questa pietra aveva la proprietà di essere idrofila, cioè aveva la capacità di trattenere un velo di acqua.
Nella Litografia si opera in questo modo: dapprima si leviga perfettamente la pietra litografica, poi si esegue il disegno con una matita grassa, detta appunto matita litografica.
Si bagna con acqua tutta la superficie della pietra (attualmente vengono usati altri liquidi particolari al posto dell’acqua).
Come è noto, grasso ed acqua sono immiscibili, per cui il liquido verrà respinto dal tratto disegnato e sarà trattenuto solo sulle parti scoperte della pietra.

Successivamente si inchiostra tutta la superficie della pietra litografica: poichè anche l’inchiostro è una sostanza grassa, questo sarà respinto dalle parti bagnate della pietra e “costretto” a ricoprire solo le parti disegnate.
Infine si stampa usando un particolare tipo di torchio, detto appunto torchio litografico.
Dalla Litografia deriva il metodo moderno dell’Offset.

STAMPA A CARATTERI MOBILI (Tipografia)

E’ sicuramente una delle più grandi invenzioni della storia umana, perchè, ha permesso di stampare i libri in migliaia di copie, anzichè in poche decine, come nella stampa xilografica.
Questo metodo di stampa deriva direttamente dalla Xilografia e la tradizione ne attribuisce l’invenzione al tedesco Johann Gutemberg nel 1455, almeno per quanto riguarda l’Europa.
In questo metodo, l’operatore deve disporre di un completo set di caratteri singoli (lettere maiuscole e minuscole, numeri, punteggiatura ed altri simboli).
Questi caratteri sono costituiti da una lega metallica di Piombo, Stagno ed Antimonio, detta “lega tipografica”.

Ciascun carattere porta la lettera o qualsiasi altro simbolo, incisa a rilievo sulla faccia superiore di un parallelepipedo, che può essere accostato agli altri caratteri nella cosidetta “composizione” del testo.
Nella composizione, i caratteri vengono inseriti in un’apposito contenitore, dotato di apposite scanalature, in modo da formare il testo di una pagina.
Si inchiostra e stampa come nella Xilografia.
Il vantaggio di questo metodo è che i caratteri vengono fabbricati una volta per tutte e poi riutilizzati per testi differenti.
Nella tipografia moderna la composizione viene effettuata da apposite macchine (linotype e monotype)

Se si assiste all’autopsia di un essere umano o di un altro mammifero si nota che non vi sono grandi differenze: si trovano un cuore, due polmoni, un fegato, un cervello, organi genitali molto simili etc,etc…
Come tutti i mammiferi, l’uomo mangia, defeca, urina, emette gas maleodoranti, si congiunge sessualmente.

Non si capisce, perchè, tra tanti mammiferi, solo l’uomo sarebbe dotato di anima immortale e sarebbe addirittura destinato alla vita eterna !
l’Uomo è solo il mammifero più evoluto di un piccolo, introvabile, insignificante pianeta che, a folle velocità, ruota attorno ad una stella che si trova alla periferia di una galassia formata da 300 miliardi di stelle, che è solo una dei miliardi di galassie che ci sono nell’Universo.

E c’è anche il fondato dubbio che questo Universo non sia unico, ma parte di una struttura per noi inimmaginabile.
E’ ormai certo che quasi tutti i miliardi e miliardi di stelle dell’Universo sono dotate di un corredo di pianeti e che quasi tutti i pianeti sono dotati di satelliti.
Per avere solo una piccola idea dell’immensità dell’Universo, basta considerare che, per arrivare alla stella più vicina a noi (dista “solo” 4,5 anni luce), alla velocità delle nostre attuali navette spaziali, occorrerebbero 75.000 anni.

L’uomo, e tutto ciò che accade in questo angolo sperduto di Universo, non ha alcun rilievo, non conta niente.
Malgrado gli enormi progressi delle conoscenze scientifiche, l’uomo contemporaneo vive senza nessuna coscienza di questa realtà che, per motivi psicologici, la sua mente rifiuta.
Tutta questa immensità avrà certamente un senso, ma non certo quello che le danno le 3 grandi Religioni semitiche (Islam, Cristianesimo ed Ebraismo), inventate quando si credeva che il pianeta terra fosse tutto il mondo e basate sul concetto di un Dio umanoide, personale, antropomorfo con sentimenti poco dissimili dal mammifero uomo che avrebbe “creato”. Mammifero che sarebbe il centro dell’Universo!
Sicuramente, fra qualche migliaio di anni, i nostri posteri (se l’umanità esisterà ancora), sorrideranno di queste nostre superstizioni e, probabilmente, avranno fatto grandi passi avanti nella comprensione del mistero dell’Universo.

La posizione dell’uomo nell’Universo non è dissimile a quella delle formiche di questa mia brevissima favola:
“Nella cucina di casa mia ho scoperto una colonia di formiche. Per loro la cucina era tutto l’Universo. Poi una formica, grande esploratore, si avventurò oltre e scoprì il corridoio adiacente alla cucina. La religione delle formiche non poteva ammettere questa verità e l’esploratore fu condannato all’orribile morte del rogo.

Pensate se qualcuno avesse detto alle formiche che la cucina faceva parte di un appartamento, che l’appartamento faceva parte di un palazzo, che il palazzo faceva parte di una città, che la città faceva parte di una nazione, che la nazione faceva parte di un pianeta, che il pianeta ruotava attorno ad una stella, che la stella faceva parte di una galassia di 300.000.000.000 di stelle, che di galassie ce ne sono miliardi etc….”

Per un caso scrivo queste brevi considerazioni nel triste anniversario della morte di Giordano Bruno, che aveva ipotizzato l’esistenza di “infiniti mondi”.
Dopo aver rifiutato i conforti religiosi e il crocefisso, il 17 febbraio, con la lingua serrata da una morsa perché non potesse parlare, venne condotto in piazza Campo de’ Fiori a Roma, denudato, legato a un palo e arso vivo dalla Chiesa Cattolica.

Con le sonde spaziali a nostra disposizione, si impiegano circa tre giorni per raggiungere la Luna e sette mesi per raggiungere Marte (quando è più vicino alla Terra). Per raggiungere i pianeti giganti esterni, occorrono anni di viaggio.

E se volessimo raggiungere Proxima Centauri, la stella a noi più vicina ? Occorrerebbero 75.000 anni.

Per raggiungere il centro della nostra galassia occorrerebbero più di 500 milioni di anni e per raggiungere la periferia della nostra vicina galassia di Andromeda (che dista circa due milioni e mezzo di anni luce da noi) occorrerebbero quasi 50 miliardi di anni, più di tre volte e mezzo l’età dell’Universo !

D’altra parte, anche se sapessimo viaggiare alla velocità della luce (limite invalicabile), dobbiamo ammettere che l’esplorazione dell’Universo sarebbe un’impresa impossibile. Per raggiungere la galassia di Andromeda impiegheremmo sempre un tempo enorme: due milioni e mezzo di anni.

L’unica speranza per noi sarebbe la reale esistenza del ponte di Einstein-Rosen, comunemente noto come “wormhole”: una ipotetico “tunnel” nello Spazio-Tempo che permetterebbe di utilizzare una “scorciatoia” tra un punto e l’altro dell’Universo, viaggiando quindi a velocità di molto superiori a quella della luce (per chi misurasse la nostra velocità nell’Universo ordinario): anche chi percorre il wormhole non potrebbe mai superare la velocità della luce, ma il percorso tra i due punti sarebbe di gran lunga più breve.

Prendo spunto da quanto affermato dal noto scienziato, il fisico Stephen Hawking, che ha scritto molti libri e girato molti documentari sul tema della cosmologia e astrofisica.
Io non ho competenze da contrapporre a quelle di Hawking, perciò le mie riflessioni sono sicuramente contestabili, ma seguo semplicemente e disinteressatamente il filo del mio buonsenso.
Dunque Hawking afferma che è praticamente dimostrato che l'universo non ha avuto bisogno di Creatori per formarsi e poi per svilupparsi.
Quindi tutto ciò che ne deriva in quei 13,7 miliardi di anni è puramente casuale.

L'universo era in un punto e poi s'è dilatato, creando il suo spazio nello scorrere del suo tempo. Al di fuori di esso, si afferma, non c'è nè spazio nè tempo.
Già dire che l'universo ha 13,7 miliardi di anni significa secondo me affermare che esiste un tempo assoluto, mentre Einstein ci ha spiegato che tutto il tempo è relativo ad un determinato soggetto che si muova ad una certa velocità. Piccolo problema di incompatibilità delle due cose, ma sulla quale non vorrei soffermarmi.

Torniamo al nostro universo, che allora, con la nostra mente, possiamo immaginare così:

Lì in mezzo a questa immagine vedete il nostro universo. Non importa quanto lo disegni piccolo o grande (sarebbe immenso, ma anche lui si dice abbia un inizio ed una fine), lo dobbiamo immaginare lì.
Già...ma lì DOVE? Se fuori dall'universo, per definizione scientifica, non esiste nè spazio nè tempo, dove lo mettiamo il nostro povero mondo?
La nostra mente non riesce ad immaginare un luogo che non occupi spazio e non abbia una sequenza temporale.
Del resto anche se optassimo per l'ipotesi del Creatore, dove lo piazzeremo il nostro Creatore? In un non spazio senza tempo? E "quando" avrebbe creato il nostro mondo se Lui non ha il tempo a scandire il flusso del prima e del dopo?

Chi ci vieta di affermare allora che lo debba ancora creare il nostro mondo, oppure che lo stia creando in questo istante e che (allo stesso tempo, visto che il tempo lui non ce l'ha) lo abbia già creato un miliardo di anni fa? Fosse così non ci sarebbe e non sarebbe mai esistito, visto che non è soggetto al flusso del tempo che scorre e non occupa nessuna posizione da nessuna parte. Inoltre, conciato a quel modo, come farebbe a creare qualcosa, Lui che è fuori da tutto?
Ed infine, proprio per mandare in tilt l'intero ragionamento...ma e "Lui" ...chi lo ha creato? E quando? E dove? Ecc. ecc. all'infinito.

Di fronte a certi imbarazzi allora gli scienziati si sono inventati che è vero che sembra strano che il nostro universo si sia sviluppato casualmente, utilizzando dei valori costanti che devono essere di estrema precisione altrimenti il miracolo dell'espansione e dell'evoluzione (che ha prodotto galassie, stelle, pianeti e materia ed infine persino le forme di vita che ben conosciamo) non si sarebbe verificato. Ma i famosi scienziati ci controbattono che è stato possibile semplicemente perchè esistono PIU' universi, ognuno con valori leggermente diversi e quelli che sono più fortunati sono stati in grado di svilupparsi e magari arrivare persino a generare la vita, altri invece non ce l'hanno fatta.

Va bene, diamogli corda per un po'. Domanda: ma e questi altri universi (molti, ovvero magari infiniti) dove stanno? Stanno anche loro in quel posto magnifico che chiamiamo non spazio/non tempo?
Come li rappresentiamo? così?
E che distanza ci sarebbe tra i vari universi infiniti? Già...ma come facciamo a parlare di "distanza" se non c'è spazio?
In questo modo abbiamo sparso vari universi in "posti" più o meno distanti tra loro, il chè non è possibile, visto che fuori da un universo si parla di non-spazio/non-tempo. E' un po' come citare l'isola che non c'è, non vi pare?

Oppure sono tutti nello stesso spazio-tempo del nostro universo?
Uhm, difficile pensare che dentro il nostro universo ci siano miliardi di altri universi con versioni alternative a noi stessi, cioè dei "noi" un po' più piccoli o più biondi o in un'altra stanza...o del tutto assenti e via dicendo, raffigurando tutte le combinazioni possibili di tutti gli atomi dell'intero universo.
Neppure la fantascienza è arrivata a immaginare tanto, e allora come si fa a dirlo senza lo straccio di una conferma scientifica?

Azzardo l'ipotesi che uno spazio ed un tempo extra-universale ci debba magari essere. Sarà forse molto diverso dal nostro concetto di spazio, ma consoliamoci pensando che ci possa/debba essere e basta.
Certo, se accettiamo questa ipotesi, abbiamo la magra consolazione di restare con un solo problema irrisolvibile per noi: il concetto di "infinito".
E qui mi fermo, altrimenti dovrei azzardare subito cosa possa significare che questo spazio extra universale sia INFINITO. Quando nomino quella parolina mi si rizzano i capelli, perchè è un concetto che la mia mente (non so la vostra, fatemelo sapere semmai) non riesce proprio ad immaginare e dunque neppure ad accettare, che esista qualcosa che possa essere infinito.

Mi domando malvagiamente subito "e al di là dell'infinito che cosa c'è?". Una mia limitazione, come dicevo.
Io non sono scienziato e così non ho risposte da darvi o nuove ipotesi da formulare, ma credo semplicemente che non ci si debba fidare eccessivamente di quanto vanno affermando al giorno d'oggi i vari scienziati. Molti sono in cerca più di fama e/o profitto che di sicurezze scientifiche. Ho letto teorie da impallidire, sventolate lì senza un briciolo di plausibilità (e pudore).

Andateci cauti, dunque. E non vi fidate delle Particelle di Dio, visto che Dio può stare solamente nel nulla e nel mai.

UN PO' DI NUMERI E DI DEFINIZIONI

Probabilità di formazione spontanea di una PROTEINA: 1 su 50 miliardi di miliardi.
Numero di PROTEINE diverse usate dal nostro corpo: 200.000 tipi.
Le PROTEINE sono composte da circa 100 AMINOACIDI
Esistono 20 tipi di AMINOACIDI.
Gli AMINOACIDI sono costituiti da MOLECOLE.
Ogni MOLECOLA è costituita da un certo numero di ATOMI.
Ogni ATOMO è costituito da un PROTONE più un certo numero di ELETTRONI...ma non è proprio così semplice, vedi avanti.
Ogni PROTONE è a sua volta composto da varie particelle.

COME NASCE UNA PROTEINA E COSA SONO GLI ENZIMI?

Dalla doppia elica del DNA viene staccata una sequenza di codice che diventa a singola elica (RNA).
Questo pezzo viene portato al sito dove sono disponibili gli AMINOACIDI.
Il RIBOSOMA, muovendosi lungo l'RNA traduce il messaggio codificato e, usando gli aminoacidi come componenti, genera la PROTEINA.
Le PROTEINE sono destinate a vari usi.
Alcune svolgono funzioni di interruzione, altre compongono i cosiddetti ENZIMI.
Mettere assieme casualmente degli aminoacidi sperando che si creino degli ENZIMI non è molto probabile. Le probabilità sono di 1 con 40 mila zeri, cioè sarebbe come ottenere 50 mila volte di seguito un 6 lanciando un dado!
Nel corpo umano ogni millisecondo avvengono milioni di reazioni biochimiche.
Le reazioni sono per l'appunto controllate dagli ENZIMI.
Esistono circa 2.000 tipi di ENZIMI, che sono uguali in tutto il mondo vivente.

DOVE SI NASCONDE IL DNA?

Il DNA si trova in ogni cellula.
Il DNA è avvolto in ciascun CROMOSOMA.
Il numero di CROMOSOMI varia da specie a specie: nelle cellule umane ci sono 46 CROMOSOMI, come dire 46 "pezzi" di DNA.
In una cellula umana il DNA è lungo 2 metri.

COS'E' l'ATP? (adenosintrifosfato)

E' una molecola che rappresenta la moneta di scambio dell'ENERGIA della cellula.
L'ENZIMA fa da "stampo". All'ENZIMA si attacca, per esempio, una molecola ATP e una di glucosio. Tramite l'azione dell'ENZIMA l'ATP perde una parte che si unisce al glucosio. In pratica l'ENZIMA serve a creare velocemente delle reazioni chimiche specifiche.

CI POSSONO ESSERE ALTRE STRUTTURE DI VITA NELL'UNIVERSO DIVERSE DALLA NOSTRA?

L'energia di base è ricavata dagli ZUCCHERI.
Perchè proprio gli ZUCCHERI?
Perchè sono costituiti dalle due molecole più comuni nell'Universo: IDROGENO e MONOSSIDO DI CARBONIO (cioè atomi di CARBONIO, OSSIGENO, AZOTO, IDROGENO).
Difficile immaginare una forma di energia che non attinga a questi così semplici e abbondanti componenti.

LA TEORIA DI DARWIN

Oggi appare molto discutibile.
Il DNA si riproduce con pochissimi errori. Gli errori sono principalmente negativi (punitivi) per la sopravvivenza.
Non esistono prove nei reperti archeologici di un EVOLUZIONE GRADUALE (come riteneva Darwin), ma si parla di evoluzione a livelli.
Anzi, alcune forme di vita (chissà perchè) non si sono evolute per niente e sono rimaste totalmente invariate per periodi lunghissimi (200 milioni di anni!).
Hoyle sostiene le evoluzioni per salti, cioè provocate improvvisamente da disastri naturali (o dall'arrivo di geni dallo spazio?).
Le COMETE presentano composizioni chimiche molto simili a quelle necessarie per la formazione di esseri viventi.
L'ipotesi è che nel loro vagare per lo spazio facciano da "seminatori di vita".
Una cometa può avere un'orbita talmente ampia da avvicinarsi a comete orbitanti su altre stelle, interscambiando con esse materiale vivente.
Una parte di questo materiale può benissimo raggiungere la Terra, se la sua inclinazione e dimensione è tale da non produrre eccessivo calore d'attrito con l'atmosfera.
Infatti, un batterio può sopravvivere a temperature di 200°.
Inoltre un batterio è molto resistente alle radiazioni (raggi X) che sono presenti nello spazio cosmico, ovvero ha enormi capacità di riparazione dei DNA danneggiati.

DIFFERENZE TRA BATTERI E VIRUS

Un BATTERIO ha sufficienti geni da poter utilizzare materiale non organico.
Il VIRUS, invece, è molto più piccolo e non ha questa capacità, per cui, per riprodursi, deve per forza sfruttare strutture biologiche più grandi, di cui prende il controllo.
L'ipotesi di Hoyle considera i virus come possibili invasori dallo spazio.
In effetti il VIRUS è portatore di DNA che può inserirsi nel DNA di cellule normali e trasformarle stabilmente, riproducendosi con esse.
Se nello spazio viaggiano i BATTERI, questi potrebbero portare anche DNA di VIRUS che col loro tramite, raggiunta la Terra, potrebbero diffondersi e riprodursi in altre cellule.

L'ATOMO COME LO CONOSCIAMO OGGI

Fino al 1896 l'ATOMO era considerato unico e indivisibile.
Dal 1897 si comprende che l'ATOMO è a sua volta composto da un NUCLEO (protoni e neutroni) e da ELETTRONI/NEUTRINI.
Dalla Teoria QUANTISTICA: gli ELETTRONI non occupano realmente orbite ben definite.
Dalla FISICA DELLE PARTICELLE: PROTONI e NEUTRONI sono composti da particelle più piccole, dette QUARK.
I NEUTRINI non interagiscono con la materia, ma possono addirittura attraversare la Terra senza esserne assorbiti.
I QUARK possono abbinarsi due alla volta e formare i MESONI o tre per volta e formare particelle più pesanti.
I QUARK non sono tutti identici.
Sono caratterizzati da 3 proprietà:

- lo SPIN (con 2 alternative)
- il FLAVOUR (sapore) con 5 o più alternative
- il COLOUR con 3 alternative

Per descrivere esattamente un QUARK si devono dunque considerare 30 possibili combinazioni.
Lo SPIN è legato intimamente allo spazio-tempo.
Su larga scala il calcolo deterministico funziona sempre, ma su scala atomica il concetto di causa-->effetto diventa indeterminabile!
Per esempio: non siamo in grado di definire a priori dove si trovi un elettrone. Sembra che sia...la nostra COSCIENZA ha determinarne la posizione!
Il nostro cervello (100 miliardi di neuroni) essendo costituito da miliardi di atomi, agisce in accordo con la meccanica quantistica.
Gli atomi di OSSIGENO e CARBONIO sono prodotti nell'Universo in quantità opportunamente bilanciata. Intento o caso?

COSA SUCCEDE NEL VUOTO?

La distanza in un ATOMO tra il suo NUCLEO e le orbite degli ELETTRONI è enorme!
Per fare un esempio: se il nucleo fosse grande come un pallone da calcio, gli elettroni sarebbero a 10 chilometri di distanza e tra di loro si avrebbe solo del vuoto (vacuum).
Se ad un essere umano togliessimo tutto lo spazio vuoto che c'è tra i suoi atomi, il suo peso sarebbe quasi uguale, ma per vederlo ci vorrebbe il microscopio!
Se siamo fatti quasi completamente di vuoto, ci chiediamo cosa succeda in questo vuoto. La risposta lascia trasparire il fatto che gli eventi nel "vacuum" hanno per la salute un'importanza molto maggiore di quanto non si fosse finora creduto.

Nel vuoto si svolgono i più importanti eventi di ciò che noi chiamiamo "vita".
E' l'ambiente in cui si trovano le forze deboli che garantiscono la nostra formazione e costruzione, che ci permettono di funzionare in ogni momento e che trasmettono l'informazione delle nostre attività ad un campo universale, detto "campo scalare" o "campo di Higgs".
Tutto ciò che facciamo ha origine nell'influenza di un immenso mare energetico che si trova nel nostro vacuum e nell'ambiente circostante.
Tutto ciò che conosciamo come funzioni ormonali ed enzimatiche o immunitarie, avviene in prima fase a causa di uno spostamento di energia nel nostro vacuum. Ma anche l'effetto della nostra psiche sulla materialità del corpo nasce da una veicolazione dell'energia del corpo.

Quella di Elain Morgan è una storia singolare che simboleggia la caparbietà e capacità di approfondimento individuale di una tesi, da parte di una cittadina qualunque, contro il muro inespugnabile della scienza ufficiale. In essa trionfa il pensiero individuale, l'umiltà, il beneficio del dubbio e la tenacia.

Elain Morgan è una modesta casalinga inglese di 77 anni. Trent'anni fa sentì raccontare la storia evoluzionistica delle scimmie che ad un certo punto abbandonarono gli alberi per vivere nella savana.

E così impararono la postura eretta e da quelle scimmie poi derivò la razza umana. L'abbiamo studiata tutti questa semplice e convincente storia, no? E infatti aveva convinto più o meno tutti, antropologi compresi...tranne la signora Elain Morgan, che per inspiegabili motivi personali di diffidenza e irriverenza scientifica verso le tesi ufficiali, anzichè accettare le risposte, iniziò a farsi un sacco di domande, e ragionando per i fatti suoi sulla questione, arrivò a trovare la "sua" risposta più plausibile.

Tutto questo, ovviamente, tra un pudding e un pluncake. Studiò e confrontò le varie teorie.

Esaminò i reperti archeologici e lesse un sacco di libri. Ma più si erudiva e meno la teoria della savana la convinceva. Era troppo facile. Così maschilista, poi! Il maschio della savana che andava a caccia e le femmine a casa a curare la prole o raccattare bacche. Ci fu anche una certa spinta dall'ondata femminista di quell'epoca, a dire il vero, a fare insistere la nostra Morgan, che alla fine pubblicò un bel libro con la sua originalissima teoria: l'uomo doveva derivare da un tipo di scimmie acquatiche!

Solo così, secondo lei, tutti i suoi dubbi andavano a posto. Altrimenti non si spiegavano troppe cose che gli antropologi avevano lasciato inevase, snobbando o ignorando del tutto le sue gentilissime, ma insistenti lettere.

Per esempio perché mai l'uomo avrebbe dovuto stare nella savana senza più pelliccia, che invece era utile a tutti gli altri animali?

Come mai aveva uno strato adiposo sottocutaneo e tanto di pancetta ancor prima di nascere? Perché era l'unico animale a sapere controllare il respiro in acqua? Come aveva fatto a diventare così intelligente?

La teoria della Morgan spiegava che -forse- in una zona africana invasa dalle acque restò una specie di scimmie che, suo malgrado, fu costretta a vivere in quelle condizioni. E così, per tenere il più possibile la testa fuori dall'acqua, assunse la postura eretta. Per combattere il freddo si fece venire uno strato di grasso e perse il pelo che in acqua non serviva.

In quell'habitat quegli esseri si potevano nutrire di alimenti molto ricchi di sostanze. Tutti sanno che è meglio un branzino di una carota, no? E questo servì a sviluppare moltissimo il loro cervello. E dato che la loro zona era circondata dalle acque iniziò una rapida mutazione rispetto alle scimmie classiche, dovuta all'impossibilità di riprodursi con altri esemplari.

Tutto ciò, vero o falso che sia, è molto più plausibile della teoria della savana, che non spiega nessuna di queste differenze tra scimmie ed esseri umani. Sono passati trent'anni. La signora Morgan ha pubblicato 3 libri, venduti in tutto il mondo.

E' stata finalmente ricevuta negli ambienti scientifici dove ha umilmente illustrato le sue teorie. Oggi l'ipotesi della savana ha perso moltissima credibilità, grazie al ritrovamento di Lucy, mentre la teoria della signora Morgan resta la più plausibile, anche se non ancora dimostrata.

I buchi neri sono oggetti estremamente densi che hanno una attrazione gravitazionale tale che nulla può sfuggire dalla loro superfice. Neanche la luce può sfuggire al loro campo gravitazionale in quanto la velocità di fuga dalla superfice di un buco nero è superiore alla velocità della luce (300.000 km/sec). La velocità di fuga è la minima velocità che un oggetto deve possedere per allontanarsi indefinitamente da un corpo celeste.

La velocità di fuga sulla superficie del pianeta Terra è di 11,2 Km/sec.
Il buco nero non ha una dimensione definita, per cui si definisce la sua superficie come “orizzonte degli eventi”, cioè la superficie sferica in cui la velocità di fuga dal buco nero coincide esattamente con quella della luce.

Come si originano i buchi neri? Nel post “vita e morte di una stella” abbiamo visto che, quando una stella esaurisce il suo combustibile nucleare muore in tre modi diversi a seconda della sua massa lasciando come residuo una nana bianca se la sua massa è inferiore ad 1,4 masse solari, una pulsar se la sua massa è inferiore a 3 masse solari, un buco nero se la sua massa è superiore a 3 masse solari.
Poichè da buco nero non può fuoriuscire neanche la luce, esso è invisibile e può venire identificato solo verificando i suoi effetti gravitazionali sugli oggetti circostanti.

Quando la materia circostante cade nel buco nero raggiunge elevatissime temperature, per cui emette raggi X. In questo modo è stato possibile osservare i buchi neri nella spazio. Per esempio nella costellazione del Cigno c’è un sistema binario costituito da una stella gigante ed un buco nero. Quest’ultimo attira continuamente materia dalla stella, per cui si generano raggi X ed il buco nero può essere indirettamente studiato.

Un buco nero può essere scoperto anche grazie al fenomeno della lente gravitazionale: la luce si propaga in modo rettilineo, ma quando passa vicino ad un buco nero, il raggio di luce viene incurvato per effetto della gravità del buco nero, Quando tra noi ed una stella o una galassia che stiamo osservando c’è un buco nero, la posizione dell’oggetto ci appare spostata a causa della lente gravitazionale e spesso osserviamo due o più immagini dello stesso oggetto!
Pare che il numero dei buchi neri nell’Universo sia enorme: quando si studia l’Universo ai raggi X, si nota un bagliore diffuso, proprio il contrario del buio diffuso dell’Universo studiato nel visibile. Ciò è dovuto all’enorme numero di buchi neri presenti.

E’ quasi certo che ci sia un enorme buco nero al centro della nostra galassia e c’è chi pensa che vi sia un buco nero al centro do ogni galassia.
Quando un oggetto viene fagocitato da un buco nero, la sua velocità aumenta enormemente, per cui, per la Teoria della Relatività di Einstein il tempo rallenta per quell’oggetto. Quando l’oggetto giunge sull’orizzonte degli eventi, il tempo si ferma. E dopo? Forse l’oggetto torna indietro nel tempo?
Chi invece osserva l’oggetto dall’esterno vede solo che l’oggetto viene irrimediabilmente fagocitato dal buco nero.

I Fisici e gli Astrofisici definiscono “Materia Oscura” quella materia presente nell’Universo della quale si misurano gli effetti gravitazionali, ma che non è direttamente osservabile.
In realtà, tutto l’Universo osservabile è formato solo dal 10% di tutta la materia esistente . Il 90% della materia che costituisce l’Universo non è osservabile, perchè, a differenza della materia ordinaria, non emette radiazione elettromagnetica e quindi luce. Infatti la cartatteristica fondamentale della materia oscura è che non emette luce visibile, raggi x, raggi gamma o qualsiasi altra forma di radiazione elettromagnetica.

Parte di questa materia oscura (diciamo il 20%) è sicuramente formata da buchi neri, stelle nane brune (stelle morte da lungo tempo che non emettono più luce), stelle di neutroni (pulsar) e da pianeti, ma la maggior parte della materia oscura si ipotizza che sia formata da particelle ancora sconosciute (non barioniche) che non interagiscono con la radiazione elettromagnetica.
Queste particelle sarebbero le cosidette WIMP, particelle dotate di massa ma che interagiscono con la materia normale solo tramite la gravità e l’interazione nucleare debole. Le WIMPs avrebbero una massa di 10 miliardi di volte più grande di quella di un neutrino.

Anche i neutrini costituiscono parte della materia oscura: la massa stimata per i neutrini è però molto piccola; moltiplicandola per il gran numero di neutrini presenti nell’Universo si ottiene un contributo alla massa totale dell’Universo poco meno della materia visibile.

La prova principale dell’esistenza della materia oscura sta nello studio della rotazione delle galassie: poiché la forza centrifuga generata dalla rotazione di una galassia risulta di gran lunga più forte della forza di gravita generata dai corpi celesti visibili che la compongono, le stelle componenti la galassia si dovrebbero disperdere per l’universo. Dato che ciò non avviene, si deve supporre che le galassie siano costituite anche di enormi quantità di un tipo di materia non osservabile, in modo da generare la forza gravitazionale necessaria a tenere insieme le stelle.

La quantità totale di materia presente nell’universo, sia essa visibile che oscura, è un dato fodamentale per conoscere il il suo destino: dal Big Bang in poi l’universo è in espansione, ma, se la quantità di materia totale che lo costituisce supera un certo limite, la forza di gravità, ad un certo punto, avrebbe il sopravvento e l’universo inizierebbe a contrarsi fino a ritornare al punto iniziale (Big Crunch).
Non si può non riflettere sul fatto che la Materia visibile è solo il 10% di quella che sarebbe necessaria a fermare l’espansione dell’Universo, per cui un eventuale Big Crunch sarebbe giustificato solo da una quantità enorme di materia oscura !

Attualmente nei grandi acceleratori di particelle si sta cercando di individuare i WINPs predetti dalla teoria, ma fino alla data in cui è stata scritta questa breve nota, non sono ancora stati individuati.
C’è poi da considerare che la materia oscura potrebbe anche non esistere: la presenza di questa enorme massa di materia non visibile si spiega infatti ammettendo la validità delle attuali leggi della fisica ma se queste leggi non fossero vere in ogni luogo o se non fossero state sempre le stesse nel corso della lunga storia evolutiva dell’Universo, si potrebbero giustificare le anomalie sul moto di stelle e galassie anche facendo a meno della materia oscura.

Ma queste sono ipotesi che, se reali, sconvolgerebbero tutto il nostro attuale sapere scientifico.