Prof. Amedeo Balbi, Lei è autore del libro Il buio oltre le stelle. L’esplorazione dei lati oscuri dell’universo edito da Codice. Conosciamo con certezza la natura fisica solo del 5% dell’universo: quali sono i limiti alla nostra esplorazione?Esistono diversi limiti, alcuni eliminabili, altri no. Nel caso dello studio del contenuto dell’universo, ad esempio, noi possiamo vedere direttamente solo la materia e l’energia che emettono o assorbono radiazione elettromagnetica. Ci siamo però convinti che esistano anche materia ed energia non direttamente visibili. Come? Perché interagiscono attraverso la gravità con la materia visibile, influenzando, ad esempio, il moto delle stelle e delle galassie. Così, in base a ciò che crediamo di aver capito, l’universo sarebbe fatto per il 95% di materia e energia oscure, e solo il restante 5% sarebbe materia dello stesso tipo che ci è familiare e di cui siamo fatti noi stessi, ovvero gli atomi. Una delle sfide della fisica moderna è capire cosa sia, di preciso, il resto. Per il momento abbiamo idee ragionevoli ma nessuna conclusione definitiva.
Cosa sono l’energia e la materia oscura, le componenti predominanti del cosmo di cui abbiamo per ora solo una conoscenza indiretta?
Come dicevo, non lo sappiamo di preciso. Quello che crediamo è che la materia oscura sia composta di un qualche tipo di particella elementare difficile da catturare in laboratorio, perché oltre a non emettere e assorbire luce è anche molto sfuggente: non interagisce granché con la materia ordinaria. Particelle del genere potrebbero attraversare enormi strati di materiale senza lasciare traccia. Quanto all’energia oscura, la migliore spiegazione che abbiamo, al momento, è che si tratti dell’energia dello spazio vuoto. È un’idea che può sembrare incredibile, ma è compatibile con la visione della fisica moderna, in base a cui anche lo spazio vuoto è in realtà una ‘cosa’, perché contiene i campi responsabili delle interazioni fondamentali e ribolle di particelle che vengano create e distrutte in continuazione. Anche in questo caso, però, non abbiamo una risposta definitiva.
L’energia e la materia oscura potrebbero mettere in discussione le ipotesi fisiche alla base della descrizione e dell’interpretazione dell’universo?
Le hanno già messe in discussione, perché ci hanno costretto a ipotizzare nuove componenti dell’universo che non fanno parte del modello standard che usiamo per descrivere tutte le particelle elementari note e il loro comportamento. Inoltre, ci hanno costretto a valutare la possibilità che la teoria della relatività generale di Einstein, che è al momento la nostra migliore descrizione della gravità, possa essere da modificare: per il momento non sembra essere così, ma è una possibilità.
Quale destino per il cosmo?
Anche questa è un’incognita, che è stata resa più complessa proprio dalla presenza dell’energia oscura. L’ipotesi più semplice e probabile è che l’universo continui a espandersi per sempre, sempre più velocemente, fino a diventare, in un lontanissimo futuro, completamente vuoto e buio. Ma in realtà non possiamo escludere nessuna possibilità, neanche una futura contrazione e collasso, o qualcosa di ancora più strano.
