Helfand David, Le lancette dell'universo. Ricostruire la storia atomo dopo atomo. Apogeo editore, 2024.
Un libro che vuole essere divulgativo, ma che ha una solida base scientifica che richiede competenze di fisica, di matematica e di astronomia di alto livello. I suoi contenuti non sono di facile acquisizione.
Tuttavia è affascinante. Suddiviso capitolo per capitolo, seguendo le storie dei componenti dell'universo in cui siamo immersi ci permette di entrare in dimensioni e in processi straordinari.
Una molecola è una combinazione di due o più atomi dello stesso tipo o di tipi diversi tenuti assieme
in un rapporto fissato specifico.
L'elettrone ha carica elettrica negativa. Mentre il suo gemello di antimateria, il positrone ha medesima massa e dimensione ma con carica opposta, positiva.
La temperatura è semplicemente una misurazione diretta dell'energia cinetica media, ovvero dell'energia media del moto delle particelle.
E’ impressionante, ma gli atomi che vediamo nel cosmo sono identici a quelli di cui siamo fatti tutti noi.
Sono fatti per il 99,99999999999995% di spazio vuoto. Quindi quasi un perfetto nulla.
Sono gli atomi. Nel cui centro c'è un protone. Ce ne vogliono 15 miliardi di miliardi per fare un seme di papavero.
20000 anni fa un enorme strato di ghiaccio ricopriva larga parte della Terra, producendo l'abbassamento dei mari di oltre 120 m.
Questa enorme quantità di ghiaccio aveva cominciato a formarsi settantacinquemila anni prima.
La terra ha delle sue fluttuazioni climatiche estreme in funzione dell'asse della terra che si avvicina alla sua massima inclinazione. Il ciclo di precessione per raggiungere la fase in cui la terra si sarebbe trovata più vicina al Sole durante l'estate nell’emisfero nord.
Poi in 2 intervelli temporali distinti l’innalzamento delle temperature ha portato allo scioglimento del ghiacci con un rapido innalzamento del livello dei mari.
L'ultima deglaciazione avvenne dopo l'ultimo periodo glaciale di 11500 anni fa.
L’epoca dell'arca di Noè.
I novantaquattro elementi presenti sulla terra sono i medesimi presenti in tutto l'universo.
A preoccupare oggi non è l'entità dei cambiamenti della temperatura o la dimensione delle sue calotte polari o la composizione chimica della sua atmosfera. Queste variazioni non sono insolite.
E’ la velocità di tali cambiamenti in poche decadi invece che in decine di millenni. Questo è lo stupefacente.
Accadde così, però anche quando un asteroide di dieci chilometri di diametro si scontrò con la Terra poco lontano dalla costa della penisola dello Yucatan in Messico.
La conseguenza di questo evento fu che spazzò via il 75% di tutte le specie terresti e acquatiche dell'intero pianeta.
Il corpo umano consiste in tre miliardi di miliardi di miliardi di atomi, cioè 3 seguito da 27 zeri, che si trovano in uno stato dinamico costante.
E’ ciò che mangiamo, beviamo, respiriamo a determinare i loro rapporti reciproci.
Il 61% della nostra massa è Ossigeno il 22% Carbonio, il 10% Idrogeno, 2,5% Azoto, l’1,4% Calcio. Costituiscono assieme il 98% della nostra massa
L'energia è la capacità di effettuare un lavoro.
L'energia non può essere né creata né distrutta. L'energia si conserva.
Ognuna delle 4 forze fondamentali della natura corrisponde ad una diversa forma di energia.
Forza di gravità. Impone gli oggetti dotati di massa di muoversi gli uni verso gli altri.
La forza elettromagnetica. La luce è la forma fondamentale di energia elettromagnetiche
Le due Forze nucleari fondamentali: Forte e Debole
La nostra galassia la Via Lattea e un agglomerato di 100 miliardi di stelle tenute assieme dalle Forza di gravità.
Da quasi 14 miliardi di anni il 99% della materia dell'universo è composta da Idrogeno e Elio. Il terzo elemento fondativo dell'universo e il Litio.
Un nucleo atomico è composto da una manciata di cariche positive, i protoni che si respingono fortemente l'un l'altro ma sono tenuti tutti stretti in uno spazio infinitesimale dall'intervento della forza nucleare forte.
Si rinforza con un polo di neutroni costretti anche essi nello stesso spazio infinitamente piccolo.
La costruzione di nuclei atomici richiede condizioni estreme per essere impacchettati molto strettamente pur muovendosi con velocità estremamente elevate
Il sole diversamente dai pianeti non è un solido ma un plasma, il plasma è il quarto stato della materia che si aggiunge a solido, liquido e gassoso, nel quale gli elettroni sono stati liberati dai loro nuclei. Questo stato di plasma è molto differente dalla densità e dalla temperatura rispetto a un corpo solido come un pianeta.
Nella radiazione cosmica di fondo ci sono tantissimi fotoni. Per avere un'idea in una zolletta di zucchero ce ne sono 411. Viaggiano tutti alla velocità delle luce.
Per capirci ogni secondo cadono sulla nostra testa circa cinquantamila miliardi di Fotoni di Cosmic Microwave Background, CMB.
Protoni e elettroni hanno una quantità identica.
Mentre esistono un miliardo e seicento milioni di Fotoni per ogni protone.
Un minuto dopo il Big Bang in cui l'universo ruppe l’equilibrio quasi perfetto vi era identità fra particelle di materia e di antimateria.
In pratiche vi erano un miliardo e seicento milioni di particelle di antimateria ogni miliardo 600 milioni e 1 particella di materia.
Ed è quella particella in più da cui è venuto tutto.
Non possiamo vedere direttamente cosa successe prima della formazione degli atomi, ma come disse Blaise Pascal, se la nostra vista deve fermarsi qui, lasciamo che la nostra immaginazione vada oltre.
I mattoncini che hanno formato la materia nei tre secondi successivi al Big Bang sono gli stessi dell’universo oggi.
Dopo dieci secondi dall’inizio l'universo era grande solo quanto il sistema solare. Ma in esso vi erano tutte le particelle odierne.
L'universo si sta ampliando, accelerando rarefacendosi.
In tutto lo spazio arriva energia.
In tutte le direzioni c’è una radiazione con temperatura di 2,725 K, due, settecentoventicinque gradi Kelvin. Poco superiore allo zero assoluto.
E’ una luminescenza cosmica incredibilmente uniforme.
E’ la radiazione cosmica di fondo
Emerse 390mila anni dalla nascita dello spazio- tempo.
Permette di dedurre quali fossero le condizioni nel momento in cui iniziò, 13,8miliardi di anni fa.
L'universo nacque estremamente caldo e straordinariamente denso.
I fotoni si muovevano in quello spazio in espansione che cominciò ad espandersi e a raffreddarsi.
Aumenta la lunghezza d'onda e quindi diminuisce l'energia della radiazione.
Oggi la lunghezza d’onda della radiazione cosmica è di circa un millimetro, quando invece fu inizialmente emessa era mille volte più piccola, un micrometro.
Agli inizi la temperatura era tremila gradi Kelvin, cioè mille volte maggiore dell’attualità.