Un viaggio attraverso due infiniti - Seconda parte

Macrocosmo e Microcosmo: i confini dell'Universo

Nella prima parte dell’articolo "Un viaggio attraverso due infiniti - Macrocosmo e Microcosmo: i confini dell'Universo", abbiamo ipotizzato che sarebbe addirittura possibile osservare i Dinosauri terrestri da un altro pianeta.

https://www.civico20news.it/sito/articolo.php?id=45717

Non si tratta di fantascienza ma di prevedibile sviluppo tecnologico. Ora dovremmo sforzarci, utilizzando l’immaginazione, di trasformare il nostro telescopio in un microscopio, per tuffarci nelle dimensioni dell’infinitamente piccolo.

Comprenderemo che ciò che consideriamo il nostro mondo, quello a “misura d’uomo”, sia una realtà che galleggia tra due opposti infiniti.

Democrito  (Abdera, 460 a.C. – 370 a.C. circa) è stato il filosofo dell’antica Grecia, allievo di Leucippo, annoverato tra i fondatori dell'atomismo.

Per definizione l’atomo dovrebbe essere indivisibile.

Almeno con l’immagi-nazione Democrito lo ipotizzò come la più piccola unità di materia presente nell’Universo.

Alla base dell'ontologia di Democrito c'erano i due concetti di atomo e di vuoto.

Democrito per certi aspetti sostituì l'opposizione filosofica tra essere e non essere, con l'opposizione fisica tra atomo e vuoto. l'atomo assurgeva al ruolo di Essere, il vuoto a quello di Non Essere.

Democrito non diede alcuna misura all’atomo, né ipotizzò la presenza di atomi diversi da un punto di vista qualitativo. Il filosofo greco ebbe il grande merito di supporre l'esistenza di una entità materiale nonostante la sua assoluta invisibilità.

Tuttavia, quello che per noi oggi è l'atomo, non risulta essere la più piccola parte della materia, bensì un aggregato di parti molto più piccole, tenute insieme da forze elettromagnetiche e nucleari. 

Dovremo attendere il 22 ottobre del 1934, per ottenere dal gruppo di scienziati di via Palisperna diretti da Enrico Fermi,la scomposizione dell’atomo in alcuni dei suoi componenti.

Ora sappiamo che il raggio di un atomo di Idrogeno, l’atomo più piccolo che esista, è di  1 x 10−8 cm, ovvero un cento milionesimo di cm. Mentre il nucleo, formato da un Protone, è di  1 x 10−13 cm.

La particella più piccola in assoluto è il Neutrino. I Neutrini non fanno parte degli atomi che compongono la materia, sono all'esterno. Rappresentano realmente le particelle indivisibili ipotizzate da Democrito. Sono neutre, cioè prive di carica elettrica e possiedono una massa estremamente piccola.

Sebbene gli scienziati non siano ancora riusciti a misurare con precisione la massa di un neutrino, si stima, potrebbe essere da 100 mila a 1 milione di volte più piccola di quella di un elettrone, che, a sua volta, ha una massa circa 2 mila volte più piccola di quella dei protoni e dei neutroni.

Secondo altre stime che utilizzano la massa come unità di misura, l’elettrone misura 9,1093826 x 10−31 kg e il neutrino 8,913309 × 10−38 kg, quindi un elettrone potrebbe avere una massa di oltre dieci milioni di volte più grande di un neutrino.

Da rilevare che recenti studi forniscono misure molto diverse. https://www.galileonet.it/massa-neutrino-risposta/#:~:text=Oggi%2C%20infatti%2C%20un%20nuovo%20studio,piccola%20di%20quella%20dell'elettrone.

«Guardate il vostro pollice: ogni secondo, giorno e notte, è attraversato da cento miliardi di neutrini provenienti dal Sole», spiega Arthur Loureiro dello University College London, primo autore dello studio che oggi, su Physical Review Letters, riporta il nuovo limite superiore. «Sono “fantasmi” che interagiscono in modo estremamente debole e dei quali sappiamo poco. (Fonte Wikipedia).

In Fisica, il quark ( simbolo q) è considerato la particella elementare più piccola in assoluto, costituente fondamentale della materia, ma viste le sue particolari caratteristiche sarà oggetto di futuri approfondimenti.

Quelle di cui stiamo parlando sono dimensioni che sfuggono alla comprensione e che non hanno nessun riferimento con il quotidiano.

Quando guardiamo le nuvole di polvere evidenziate da un raggio di sole osserviamo oggetti che vanno dal mezzo millimetro a un decimo di millimetro, sotto questo valore le grandezze non sono più intuibili e il nostro cervello si rifiuta di considerarle. Lo stesso smarrimento, come abbiamo visto nella prima parte vale per l’infinitamente grande.

I limiti della comprensione sono forse da attribuire alla limitata capacità fisiologica dei nostri sensi, o a un blocco psicologico, paragonabile ad un senso di vertigine, che ci impedisce anche solo di immaginare dimensioni così vicine ai due opposti infiniti.

Democrito sapeva bene che l’atomo sarebbe sfuggito al controllo dei sensi, la cui essenza poteva cogliersi solo come intuizione dell’intelletto.

La realtà che costituiva gli atomi era per Democrito l'archè, quindi l'essere immutabile ed eterno. Gli atomi erano per definizione particelle microscopiche indivisibili, la cui essenza materiale, come è stato detto all’inizio dell’articolo, avrebbe dovuto opporsi, filosoficamente, al concetto di vuoto.

Tuttavia, visto che la Scienza evolve e si rinnova continuamente, creando nuovi e distruggendo vecchi paradigmi, anche il concetto di Vuoto sta assumendo un significato completamente diverso.

Secondo l’astrofisica, prima dell’inizio della creazione dello Spazio-Tempo, quindi prima del noto Big Bang, esisteva il Vuoto. Ma questa entità si opponeva al concetto di Nulla, poiché nel vuoto cosmico dove si preparava l’evento del Big Bang, esisteva, in potenza, tutto il nostro familiare Universo.

Particelle, antiparticelle, materia, antimateria erano presenti nel vuoto e fluttuavano, annichilandosi a vicenda, senza prendere alcuna forma.

Secondo gli scienziati esisterebbe una particella non ancora scoperta, chiamata Inflatone, Ci riferiamo a un ipotetico campo scalare, (ovvero un campo graduale che muta nello spazio, come ad esempio la pressione o la temperatura in una zona del cielo), e ad una particella ad esso associata. 

Tale unione  potrebbe fornire una spiegazione per il modello cosmologico inflazionario, secondo il quale si sarebbe verificata una drastica accelerazione dell'espansione dell'universo circa 10−35 secondi dopo il Big Bang.

l'inflatone avrebbe determinato l’espansione esplosiva dell’universo da dimensioni miliardi di volte più piccole di un protone fino a quelle paragonabili a un pallone da football. Da questo evento catastrofico, che avvenne a velocità quasi infinite e di gran lunga superiori a quella della Luce, nacque lo Spazio -Tempo, nel quale è immerso il nostro Universo. Come prescrivono le formule della Relatività Generale, la velocità della luce rappresenta un limite insuperabile nello Spazio -Tempo. Tuttavia quando avvenne l'evento dell'Inflazione che creò il Big Bang, lo Spazio-Tempo non esistevano ancora e i limiti delle Leggi relativistiche non potevano ancora esercitare il proprio potere.

 

P.s. Voci di corridoio ipotizzano che l'inflatone possa identificarsi con il bosone di Higgs.

 

 

Di Enrico05 - Opera propria, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=87531796

Schema particelle subatomiche

 

 

 

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Articolo pubblicato il 25/09/2022