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Big Bang: l'espansione del cosmo

La scoperta dell'espansione dell'universo, avvenuta nel 1929 per opera dell'astronomo americano Edwin Hubble, è una delle evidenze osservative a favore della teoria del Big Bang: se lo spazio (e qualsiasi cosa contenuta in esso) si sta attualmente espandendo, in passato l'universo doveva essere molto più denso, in quanto tutta la materia ed energia che noi oggi osserviamo doveva essere concentrata in uno spazio molto più piccolo.

Quando si parla di universo in espansione, cosa si intende esattamente per "espansione"? Sono le galassie che si allontanano le une dalle altre in uno spazio vuoto, preesistente e immobile?
La risposta a questa domanda proviene dalla teoria della Relatività Generale di Einstein e ... sfugge completamente alla nostra immaginazione.

Non si deve pensare al Big Bang come a un'esplosione nel senso comune del termine: materia ed energia che volano via in ogni direzione nello spazio vuoto, a partire da un "punto" iniziale. Il Big Bang ha dato origine ... all'espansione dello spazio stesso! Dunque, si tratta di un'"esplosione" avvenuta ... contemporanemante ovunque! Di conseguenza, non sono le galassie a muoversi in uno spazio immobile; al contrario, è lo spazio in espansione a trascinare con sé le galassie!!

Per cercare di capire (almeno in parte!) quello che succede, basta prendere un palloncino sgonfio e disegnarci sopra tanti pallini colorati. Soffiandoci dentro, la superficie del palloncino aumenta gradualmente e i pallini si allontanano gli uni dagli altri . Proprio come i punti disegnati sulla superficie del palloncino, le galassie sono (pressoché!) immobili nello spazio: tutto il movimento è dato dall'espansione dello spazio, analoga a quella della superficie del palloncino. Così come i puntini del palloncino si allontanano gli uni dagli altri tanto più in fretta quanto più sono lontani, la velocità di fuga delle galassie aumenta in misura direttamente proporzionale alle loro distanze reciproche (legge di Hubble).

Ma, al contrario di quanto potrebbe indurre a pensare l'analogia con il palloncino che si gonfia, lo spazio non si sta espandendo all'interno di qualcos'altro! In altre parole, una data regione di spazio non spinge in là ... il resto dell'universo mentre si espande!
Secondo quanto sosteneva Einstein, lo spazio non è semplicemente un ... vuoto: al contrario, è un "qualcosa" di reale, flessibile ed estensibile.
Attualmente, la comprensione delle proprietà e del comportamento dello spazio rappresenta uno dei maggiori obiettivi della fisica moderna!