Non mandatemi al diavolo

Cari amici, non mandatemi al diavolo, anche se ne avreste più di una valida ragione! Ho appena finito di fare annunci di ritiro sull’Aventino ed ecco che ho già cambiato idea. Vi debbo delle spiegazioni. Prima di tutto devo dire grazie ad alcune risposte quasi commoventi di molti lettori tra i più affezionati. Stamattina, poi, quella semplice e umilissima constatazione di Carlo. Uno schiaffo alla mia stupida e insulsa pseudo-arrabbiatura. Infine, ieri, il pranzo a casa mia con la famiglia di un carissimo amico. Hanno voluto comprare il libro sul “Cosmo”, ma hanno avuto problemi a leggerlo. Vorrebbero qualcosa di ancora più semplice che gli permettesse di entrare all’interno di quel teatro così meraviglioso. Qualcosa che li preparasse al salto successivo. La colpa è mia. Forse ho preteso troppo e non mi sono calato abbastanza al giusto livello, aperto veramente a tutti, non solo ai bambini e ai ragazzi, ma anche agli adulti che per vari motivi non hanno potuto formarsi le basi. Ho proprio peccato della qualità che chiedo sempre a voi: l’umiltà intellettuale.

E allora stamattina ho deciso. Non importa se servirà a pochi o a tanti. L’importante è che almeno tenti di rispondere alla richiesta di aiuto che sento giungermi alle orecchie. L’Universo ne ha il diritto e così anche la volontà di tanti che rubano ore al loro riposo per avvicinarsi al Cosmo. Magari non ne sarò capace. In fondo sono ben poca cosa rispetto alle grandi menti della Scienza. Tuttavia, è giusto e doveroso che ci provi.

Scriverò, anzi sto già scrivendo, un testo diretto ai bambini (diciamo dai dieci anni in su, magari aiutati dai genitori), ma anche ai genitori che vogliono capire e sapere. In poche parole, qualcosa che serva a prepararsi per potere poi leggere con tranquillità il libro scritto con Francesca.

Sarà una specie di avventura, di favola o ciò che preferite. Tuttavia, non qualcosa che si limiti a umanizzare gli oggetti celesti, lasciandoli in un limbo tra gioco e fantasia. Qualcosa di più (e qui sta la vera sfida), che tratti TUTTI gli argomenti, dall’origine delle stelle alla loro evoluzione e trasformazione finale, dagli ammassi globulari alle vagabonde blu, dalle galassie ai quasar e via dicendo. Perfino il cono di luce! Gli stessi argomenti trattati nel libro ma descritti con un linguaggio ancora più semplice e immediato. Un trampolino di lancio per viaggiare poi sicuri nell’infinito teatro del Cosmo, appunto…

Se chiedo umiltà agli altri devo dimostrala io per primo. Inserirò molte figure, di due tipi: una quasi da cartone animato dove si riesca a capire l’essenza del discorso. L’altra, reale, catturata dalle grandi tecnologie odierne. Farò molti esempi legati alla vita di tutti i giorni, in modo che chiunque possa capire che l’Universo, in fondo, segue sempre le stesse semplici leggi della Natura. A volte siamo noi a farle vedere molto complicate, quasi che facendo così ci sentissimo più bravi e importanti…

E non mi importa quanti lo compreranno e se lo compreranno. Lo farò comunque. Lo sento come obbligo morale. E sarà già un successo se avrà aperto gli occhi e fatto scoprire le meraviglie dell’Universo a una sola persona in più. Ne sarò comunque enormemente soddisfatto. Sì, mi sono deciso, ne vale proprio la pena…

Per sapere se sono nel giusto non posso che far rispondere voi (se ne avete voglia, ovviamente). Vi allego allora l’introduzione (provvisoria) che ho buttato giù. Lo stile e il livello saranno questi… Secondo voi va bene?

Introduzione

C’erano un volta, tantissimo tempo fa, in un luogo buio, nebbioso e silenzioso, tantissime particelle sparse in uno spazio enorme, senza fine. Erano piccolissime, quasi senza peso, eppure erano tutto ciò che esisteva in quel posto triste, gigantesco e senza luce. Non avevano nemici, ma non potevano essere contente. Erano ormai milioni e milioni di anni che erano state create, ma nessuna di loro riusciva ancora a capire a cosa servissero veramente. Eppure doveva essere stata una fatica enorme. Possibile che il loro destino fosse solo quello? Torniamo, allora, un attimo indietro, all’origine di tutto…

Non esisteva niente. E quando dico niente dico proprio niente. Nemmeno un granello di polvere,  perché per potere esistere avrebbe avuto bisogno di uno spazio che lo potesse contenere.  Purtroppo, però, non esisteva nemmeno lo spazio. Ed era stato probabilmente così da sempre, anche se parlare di sempre vuol dire parlare di tempo, ma anche il tempo non esisteva. Non aveva, quindi, senso nemmeno parlare di prima. Il prima è una proprietà del tempo e senza di lui non può esistere un prima. Senza spazio e tempo non poteva quindi esistere la materia, che ha bisogno di spazio dove vivere e muoversi e del tempo per svolgere le sue azioni.

Improvvisamente, però, la materia decise di nascere. Non chiedetemi e non chiedetevi il perché, almeno per adesso, non ce n’è bisogno. Improvvisamente, dal nulla, dal niente, apparve la materia. Ovviamente, come detto precedentemente, ebbe subito bisogno dello spazio. Dapprima piccolissimo, molto meno di una capocchia di spillo. Poi, velocemente, sempre più grande, più della Terra, del Sole, dell’intero Sistema Solare. E continuava a espandersi. Per potere misurare quella crescita spaventosa era dovuto nascere anche il tempo. Un secondo, due secondi e già lo spazio sembrava infinito. Non avreste potuto terminare di pronunciare la parola più corta che conoscete che quello spazio fu invaso dalla materia che si era formata insieme a lui. Essa era composta da particelle ancora più piccole di quelle esistenti nel luogo buio da cui è cominciato il nostro racconto. Si scontravano le une con le altre, lottando per ritagliarsi un piccolo fazzoletto tutto per loro nello spazio che si stava allargando sempre di più. Lo spazio aumentava ma loro erano tante, tantissime, sembravano non finire mai.

Ci furono anche delle guerre terribili, dove la materia dovette vincere sull’antimateria. Due nemiche-amiche che sembravano identiche, ma che invece, venendo a contatto, si trasformavano in un lampo di luce. Una delle due doveva sparire, se no tutto il lavoro svolto sarebbe stato inutile e si sarebbe ritornati al nulla iniziale. In breve, la materia divenne padrona dello spazio. Il caos continuava, però, a regnare sovrano in quel turbinio di particelle in movimento continuo. La temperatura era altissima, miliardi di gradi. Vi era anche la luce, ma i corpuscoli che la trasportavano, i fotoni, non riuscivano a farsi largo in quella ressa spaventosa. Sembrava di essere immersi in un brodo denso e caldissimo.

A mano a mano che lo spazio aumentava, scandito da suo fratello tempo, la temperatura scese di molto. Prima, milioni di gradi, poi, centinaia di migliaia e, infine, poche migliaia.  Le particelle si calmarono e si guardarono attorno. Il moto frenetico si era calmato. Adesso anche i fotoni che trasportavano la luce potevano muoversi in mezzo alle particelle che si erano tranquillizzate. Erano passati circa 400 000 anni dall’inizio di tutto.

La luce finalmente riuscì a illuminare uno spazio già grandissimo, in cui si muovevano lentamente miliardi di miliardi di miliardi di corpuscoli piccolissimi: era la materia creata fino a quel momento. E sarebbe stata anche tutta quella a disposizione dell’Universo nel suo futuro. Il Big Bang, la creazione di spazio e tempo, aveva creato quella materia, che dopo aver combattuto con l’antimateria, sarebbe stata anche l’unica a disposizione… per sempre. Le particelle che la formavano potevano solo unirsi, scambiarsi informazioni, combinarsi insieme per formare forme diverse e più complicate, separarsi di nuovo, aspettare da sole o riunirsi in gruppi numerosissimi. Sì, la materia poteva fare moltissime cose, ma quella era e quella sarebbe stata per sempre.

Cari lettori, basta pensare alla sabbia di una spiaggia. Si può bagnare, rendere più o meno compatta, usarla per costruire castelli, montagne, vulcani, piste per far correre palline colorate. I più bravi riescono a anche a scolpire statue magnifiche e complicate. Però, sono sempre fatte della stessa sabbia che prima o poi tornerà nella sua forma iniziale. Lo stesso capitava e capiterà nel Cosmo. La materia a disposizione è sempre la stessa. Sembra cambiar forma e dimensioni, ma è sempre composta dalle particelle nate con il Big Bang, così come la sabbia di una spiaggia senza fine.

Le particelle si guardarono intorno mentre la luce riusciva a mostrare il “teatro” in cui si stavano muovendo.  Ve ne erano di vario tipo, ma quelle più attive nel voler costruire qualcosa di nuovo erano ben visibili. Innanzitutto, i protoni e i neutroni. Erano i più grandi (“grandi”, relativamente alle dimensioni piccolissime delle particelle). I più volenterosi erano i primi. Essi avevano e hanno la possibilità di attrarre vicino a loro altre particelle molto più piccole, gli elettroni. I neutroni, invece non attraggono e non vengono attratti, sono osservatori  neutrali: se c’è bisogno di massa in più sono disponibili, se no aspettano e non interagiscono.

I protoni iniziarono a catturare gli elettroni. Il risultato più semplice fu quello di un solo protone con un solo elettrone che gli girava intorno. Vi sembra una piccola conquista? Nemmeno per sogno: si era formato il primo atomo dell’Universo, quello ancora oggi più comune nel Cosmo, sicuramente il più importante di tutti: l’atomo di idrogeno.

A volte il protone si univa anche a uno o due neutroni, per sentirsi più importante. Formava atomi più pesanti, ovviamente, ma che rimanevano comunque atomi di idrogeno. Ciò che veramente importava, per avere un nome e certe caratteristiche, era solo il numero dei protoni e degli elettroni. La presenza di qualche neutrone formava ciò che oggi chiamiamo isotopi, atomi con lo stesso numero di protoni ed elettroni, che si differenziavano tra loro solo per il numero di neutroni che si erano uniti ai protoni. L’insieme del protone (e degli eventuali neutroni) viene chiamato nucleo atomico. L’idrogeno con un neutrone si chiama deuterio, quello con due, trizio.

Chiamiamoli pure come vogliamo, l’importante è che era nato il primo granello di sabbia in quella spiaggia enorme che era ed è l’Universo. Non si poteva fare molto di più in quei tempi antichi. Tuttavia, alcuni protoni più agitati di altri e, forse, più coraggiosi riuscirono con gran fatica a unirsi a un altro protone. Credetemi, non era cosa facile mettere insieme particelle che attraevano gli elettroni, ma che si respingevano tra loro.

In termini più “tecnici”, il protone ha una certa capacità, o proprietà, di attirare altra materia. Questa capacità ha segno “positivo”. L’elettrone, che viene attirato dal protone, ha, invece, una capacità “negativa”. Come dicevo, unire tra loro due particelle con capacità opposte era ed è relativamente semplice (provate con una calamita). Molto più difficile era tenere insieme due particelle positive. Ognuna di loro voleva attrarre quelle negative e non avrebbe voluto stare insieme a un’altra particella positiva, ma gli scontri e la pressione della folla riuscirono, a volte, in quest’ardua impresa.

Anche se molto meno numerosi degli atomi di idrogeno, nacquero, così, anche gli atomi di elio. Essi hanno due protoni nel loro nucleo e intorno ad esso ruotano due elettroni (uno per ciascuno non fa male a nessuno …). In certi casi, molto rari in verità, si riuscirono a mettere insieme anche tre protoni con i relativi elettroni. Si formarono pochi e ambiziosi atomi di litio.

Le condizioni in cui vivevano le particelle non permetteva, però, di andare oltre. La materia aveva, comunque, trovato il modo di costruire dei granelli di sabbia, piccolissimi, ma che rappresentavano già qualcosa di eccezionale rispetto ai tempi in cui tutto era iniziato, qualche decina di milioni di anni prima.

In quell’ambiente decisamente più tranquillo, i più fortunati sembravano i fotoni, ossia le particelle senza peso che trasportavano la luce. Finalmente, gli elettroni, che erano stati i più agitati nella “zuppa” primordiale, si erano accasati e non gli tagliavano più la strada, costringendoli a tornare indietro e a scontrarsi a destra e a sinistra.  I fotoni sono i corpuscoli più veloci tra tutti e non gli  sembrava vero avere tanto spazio a disposizione e correre sulle strade infinite che si erano ormai liberate dal traffico e che si allungavano sempre di più. Sfioravano gli atomi di idrogeno, di elio e quei pochi di litio, lanciandosi verso un futuro incognito e misterioso.

La felicità fu, però, di breve durata. I fotoni erano sì liberi di correre indisturbati, ma si rendevano anche conto che erano rimasti in pochi: dietro di loro non si formavano più nuovi fratellini. La luce si stava spegnendo. Gli atomi di idrogeno e di elio (senza dimenticare quei pochi di litio…) capirono in fretta il perché. I fotoni si creavano proprio quando vivevano in modo agitato e caotico, nascevano quando gli scontri tra particelle erano all’ordine del giorno. Se era vero che gli scontri con gli elettroni bloccava la strada ai fotoni era anche vero che senza quelle collisioni non potevano nascere nuovi fotoni. La tranquillità ottenuta attraverso l’abbassamento della temperatura (che, ricordate, vuol proprio dire meno agitazione delle particelle) stava addormentando e spegnendo l’Universo appena nato.

Gli atomi erano stati una grande conquista, ma avevano portato al blocco di qualsiasi attività. Tanto lavoro, per creare lo spazio e il tempo dove far nascere e vivere tantissime particelle, e poi basta? Tutto lì? Tutta quella fatica per arrivare alla costruzione degli atomi di idrogeno, di elio e di litio e poi la pace eterna, senza nemmeno un po’ di luce per poterla vedere?

Nel frattempo, oltretutto, lo spazio continuava ad aumentare, ad espandersi, e la materia, ormai formata essenzialmente dai granelli di sabbia (gli atomi), si disperdeva sempre di più. D’altra parte la materia era quella che era, non se ne poteva formare di nuova. Crescendo lo spazio a disposizione, la materia non poteva che diluirsi. Gli atomi, le meravigliose creature appena costruite, si trovarono immerse in una nebbia sempre più fitta, dove la luce si era ormai spenta del tutto. Si allontanavano inesorabilmente gli uni dagli altri. Non avevano voce per chiamarsi e non potevano nemmeno mandarsi segnali luminosi attraverso i fotoni.

Il nostro racconto nasce in un momento che sembrava veramente senza via d’uscita:  una creazione enorme, fantastica, meravigliosa eppure destinata a non cambiare mai, a rimanere sempre uguale. Non si poteva più fermare il tempo che scorreva senza curarsi del destino delle particelle e nemmeno lo spazio che lo seguiva e lo stringeva per mano. Spazio e tempo, due creazioni che non potevano più tornare indietro o bloccarsi e che si muovevano all’unisono, legati tra loro in un abbraccio indissolubile. L’era oscura dell’Universo, il momento più critico, sembrava prendere il sopravvento e portare verso una fine senza speranza.

Come se non bastasse, anche la temperatura scendeva sempre di più dato che lo spazio aumentava. E scendendo la temperatura gli atomi erano sempre più apatici, pigri, statici. Non sentivano nemmeno più il bisogno di incontrare i propri simili, trascinati in una corrente che li disperdeva istante dopo istante. I protoni e gli elettroni avevano anche dimenticato le loro proprietà fondamentali, quella positiva e quella negativa che li aveva fatti incontrare e unire insieme.

Gli atomi erano infatti del tutto neutri: la proprietà attrattiva positiva dei protoni si era annullata con quella negativa degli elettroni. Stavano bene così com’erano e non sentivano il bisogno di compiere nuove azioni. La solitudine portava, infatti, all’apatia completa. E pensare che avevano a disposizione delle forze meravigliose. Quelle forze che avevano permesso alle particelle primordiali di formare i protoni e i neutroni. Quelle forze che avevano fatto incontrare e unire strettamente i nuclei con gli elettroni. Forze straordinarie, ma che lavoravano solo a distanze piccolissime, quelle tipiche delle dimensioni infinitesime dell’atomo. Non per niente prendono il nome di forze nucleari, ossia tipiche del nucleo atomico. Niente potevano, però, a distanze più grandi, quelle che ormai dividevano un atomo dall’altro.

Tutta l’energia racchiusa in quelle particelle piccolissime sarebbe andata sprecata? Dove aveva sbagliato l’Universo? Era andato troppo veloce rispetto ai suoi piccolissimi attori? Li aveva creati quando ormai erano troppo distanti gli uni dagli altri? Le forze che i nuclei possedevano erano grandiose ma troppo limitate nello spazio?

Cari lettori, non abbiate paura. L’Universo aveva tenuto conto di questo problema. Era solo necessario aspettare. La velocità della nascita e delle prime fasi creative del Cosmo non doveva trarre in inganno gli atomi spaventati e isolati. Le loro dimensioni erano piccole, ma non nulle. Possedevano una massa. Poca cosa, sicuramente, ma più che sufficiente anche in uno spazio che sembrava scappare di mano, trascinato dal tempo.

Esisteva un’altra forza, magari meno potente di quelle che trattenevano uniti gli atomi, ma che non aveva paura della distanza, per grande che fosse: la forza di gravità. Bastava dargli tempo e non disperare. Se ci fosse stata la luce forse si sarebbe visto subito come questa forza stava già agendo sugli atomi. Il buio l’aveva nascosta. Uno scherzo dello spazio e del tempo? Voglia di giocare un po’ con le particelle e di prenderle in giro dopo tutto il caos che avevano fatto appena nate? Un rischio calcolato per creare “suspense”? Non lo potremo mai sapere, ma l’importante è che quella nebbia triste e silenziosa stava celando meccanismi di portata gigantesca che avrebbero portato senza titubanza alle meraviglie che vediamo oggi alzando gli occhi al cielo o guardando in un telescopio.

Il nostro racconto comincia qui, nel preciso istante in cui gli atomi di idrogeno, di elio e anche di litio (poverini) smisero di aver paura di non servire a niente, di rimanere soli e inutili in uno spazio sempre più grande. L’avventura o fiaba che sia (reale però) inizia proprio nel momento in cui si resero conto che una forza buona, quasi una fata, li stava dirigendo verso il loro luminosissimo futuro.

Eccetera, eccetera, eccetera…