Soggetto: astrofisica

Nel settembre 2015 l’osservatorio americano LIGO rivela per la prima volta un’onda gravitazionale, una perturbazione nello spazio-tempo prevista un secolo prima da Einstein. L’onda è stata prodotta da una fusione di due buchi neri a oltre un miliardo di anni luce. Nel 2017 a LIGO si unisce il rivelatore europeo Virgo, che permette di localizzare più precisamente le sorgenti e in particolare la storica fusione di due stelle di neutroni del 17 agosto, rivelata con le onde gravitazionali e poi con decine di telescopi. Da quel momento le rivelazioni di onde gravitazionali continuano, sempre più frequenti, all’aumentare della sensibilità degli strumenti.

Oltre a essere un’ulteriore conferma della teoria della relatività generale di Einstein e un’incredibile impresa tecnologica, la rivelazione delle onde gravitazionali rappresenta l’inizio di un nuovo modo di osservare il Cosmo, per cercare di rispondere ai problemi aperti dell’astrofisica, della cosmologia e della fisica fondamentale.

I concetti alla base dell’astrofisica resi accessibili a tutti in maniera curiosa e accattivante.

Si parte dal Big Bang, per affrontare poi la struttura della materia, l’energia oscura, passando per lo spaziotempo e la complessità, e arrivare infine agli scenari del futuro, al possibile Big Crunch o Big Rip e all’idea di un universo ciclico.

Ogni capitolo è dedicato a una delle parole alla base della comprensione di stelle e cosmo, per avere alla fine le chiavi del cielo, almeno in termini di conoscenza.

Il prepotente ingresso degli imprenditori privati nel mondo dello spazio ha moltiplicato il numero di servizi forniti da strumenti in orbita, facendo crescere in modo tumultuoso la Space Economy. Le orbite si stanno riempiendo in modo preoccupante e siamo solo all’inizio della proliferazione delle mega costellazioni nate per fornire connessione internet a livello planetario. Non esistono leggi per la gestione del numero dei satelliti in orbita che stanno crescendo a un ritmo così vertiginoso da fare temere veri e propri ingorghi orbitali che potrebbero essere causa di catastrofiche collisioni.

Occorre estendere allo spazio che ci circonda, ma anche agli altri corpi del sistema solare, il concetto di utilizzo sostenibile per non ripetere gli stessi errori che abbiamo fatto nella gestione del nostro pianeta. Guardando più lontano, alla Luna e a Marte, gli insediamenti umani dovranno rispettare l’ecosistema dei corpi celesti. Particolare attenzione deve essere rivolta ai rischi di inquinamento biologico. Gli esploratori (sia umani sia robotici) rischiano infatti di trasportare materiale terrestre. Allo stesso modo, la nostra gestione dei campioni extraterrestri richiede laboratori attrezzati e sorveglianza continua.

La coscienza ecologica è nata anche grazie alle immagini della Terra dallo spazio. Così abbiamo scoperto la bellezza, ma anche la fragilità del nostro pianeta; adesso è tempo di pensare a una nuova ecologia spaziale.

Quanti sanno veramente perché il cielo di giorno è azzurro e di notte è nero? O anche perché la Terra gira, o perché in montagna fa più freddo che al mare?

Ogni domanda è un pretesto per far riflettere su ciò che abbiamo sempre dato per scontato ma che scontato non è, per guardare ai fenomeni quotidiani con un occhio diverso, più attento e consapevole.

Le risposte sono pensate per un pubblico adulto che ha mantenuto la curiosità dei bambini e vuole soddisfarla in modo serio e maturo. Dalla Terra a stelle e pianeti, con un progressivo zoom dalle questioni più umane e terrestri a quelle più grandi sull’Universo e i massimi sistemi della realtà.

Nel cuore della Via Lattea c’è un buco nero supermassiccio con una massa 4 milioni di volte maggiore di quella del nostro Sole. Un luogo dove spazio e tempo sono talmente deformati che la luce resta intrappolata se si avvicina a meno di 12 milioni di chilometri. Secondo Einstein, lì si trova la fine del tempo. Secondo la fisica del XXI secolo, la realtà potrebbe essere molto più bizzarra.

I buchi neri si trovano dove una volta brillavano le stelle più massicce e al limite della nostra attuale capacità di comprendere. Sono oggetti di origine naturale, inevitabili creazioni della gravità quando troppa materia collassa in uno spazio insufficiente. Eppure, anche se le leggi di natura li predicono, non riescono a descriverli completamente.

I buchi neri sono luoghi nello spazio e nel tempo in cui le leggi gravitazionali, la fisica quantistica e la termodinamica entrano in collisione. Dopo averli originariamente considerati così inquietanti da concepire tanto da negarne semplicemente l’esistenza, solo negli ultimi anni abbiamo incominciato a intravedere una nuova sintesi. Una profonda connessione tra gravità e teoria dell’informazione quantistica descrive un universo olografico in cui spazio e tempo emergono da una rete di bit quantistici e cunicoli di tarlo si estendono nel vuoto.

In questo libro rivoluzionario i professori Brian Cox e Jeff Forshaw portano il lettore all’ultimo stadio della nostra comprensione dei buchi neri: un viaggio scientifico alle frontiere della ricerca attraverso un secolo di fisica, da Einstein a Hawking e oltre, fino alla sorprendente conclusione che il nostro mondo potrebbe funzionare come un gigantesco computer quantistico.

Un giro mozzafiato del cosmo, dai pianeti alle stelle, dalle galassie ai buchi neri e ai loop temporali; una visione e una prospettiva cosmiche offerte attraverso una narrazione avvincente.

Come vivono e muoiono le stelle? Ci sono altre possibilità di vita intelligente da qualche parte nell’universo? Come ha avuto inizio l’universo? Perché si sta espandendo e sta accelerando? E il nostro universo è unico oppure parte di un multiverso infinito?

Gli autori di best-seller e famosi astrofisici Neil deGrasse Tyson, Michael A. Strauss e J. Richard Gott guidano il lettore in un indimenticabile viaggio di esplorazione che rivela come realmente funziona il nostro universo.

Cosa costituisce la materia che ci circonda? Come si è formato il pianeta 11 Terra? Come si evolve l’Universo? Tre luminari, un fisico subatomico, un astrofisico e un geofisico, affrontano la sfida di spiegare la realtà dal microcosmo al macrocosmo.

Un libro che tratta dalle particelle elementari alle stelle: per mostrarci che nella struttura della materia non c’è nulla di casuale e che il nostro mondo è un punto infinitesimo negli spazi abissali dell’Universo, tra miliardi di stelle. Il tutto impreziosito dagli ultimi risultati delle ricerche: l’esperimento Borexino ha infatti trovato la spiegazione alla millenaria domanda sul perché il Sole e le stelle brillano, tanto da essere nominato nel 2014 e nel 2020 fra i dieci più importanti risultati del mondo e da ricevere il premio Cocconi dalla Società europea di Fisica.

Con prefazione di Roberto Battiston, fisico inserito nella Hall of Fame della Federazione Astronautica Internazionale.

Icona della fisica, Stephen Hawking sembra l’incarnazione stessa del genio; dai tempi di Albert Einstein, è la prima figura scientifica tanto ammirata dal pubblico. In questa coinvolgente biografia, lo scrittore e fisico Leonard Mlodinow racconta la storia del suo amico e collega, offrendo un’intima descrizione di questo gigante della scienza.

I due si incontrarono nel 2003, quando Stephen chiese a Leonard se volesse scrivere un libro con lui. Negli anni trascorsi a lavorare alla Grande storia del tempo e poi al Grande disegno, forgiarono un legame profondo e Leonard arrivò a capire e interpretare la vita quotidiana di Stephen, nelle sue difficoltà e nel suo humour. Insieme discutevano in modo ossessivo sulla frase perfetta, ragionavano di fisica e a volte facevano punting sui canali di Cambridge con champagne e fragole.

Con il tempo, Leonard imparò a finire le battute di Stephen e capì come gli ostacoli determinati dalla malattia lo avessero aiutato a elaborare una prospettiva unica sull’universo.

Intrecciando la storia della loro amicizia con una descrizione chiara e accessibile delle conquiste scientifiche di Hawking, Mlodinow ritrae Stephen come uomo brillante, irriverente e generoso, la cui vita è stata non solo eccezionale ma anche un esempio stimolante.

Lo studio della luce ha accompagnato tutta la scienza moderna. Indagando la sua natura si è sviluppata la meccanica quantistica e si è arrivati a un nuovo modo di interpretare la realtà, in cui le particelle diventano onde e le onde si comportano come particelle.

La costanza della velocità della luce ha permesso lo sviluppo della relatività speciale, aprendo la strada verso una nuova comprensione dello spazio e del tempo. Il comportamento della luce, influenzato dalla gravità, ha addirittura dimostrato come lo spazio, oltre che a contrarsi o allungarsi, possa torcersi e come la gravità cambi il fluire del tempo.

Il libro si chiude con la spiegazione dei vari modi in cui la luce nasce, dalle cariche accelerate alla radiazione di Hawking, dalla prima luce del Big Bang al laser. Sono tutti concetti strani e affascinanti, che l’autore spiega nel modo più semplice possibile, spesso ricorrendo a esempi e aneddoti, mantenendo un tono informale, accattivante e divertente.

Gli autori del best-seller internazionale Perché E=mc²? si rimettono al lavoro per affrontare un’impresa ambiziosa: mostrare che tutti possono comprendere gli interrogativi più profondi della scienza.

In Perché E=mc²? Brian Cox e Jeff Forshaw hanno portato i lettori alla frontiera della scienza del ventunesimo secolo per spiegare e rendere semplice l’equazione più celebre del mondo. Ora, con la stessa accattivante chiarezza e un entusiasmo contagioso, si confrontano con la meccanica quantistica, una delle teorie fisiche più affascinanti, ma notoriamente ostica al grande pubblico.

Semplicemente: cos’è la meccanica quantistica? Come si lega con le teorie di Newton e di Einstein? E soprattutto, come facciamo a essere certi che sia una teoria valida? Il regno subatomico vanta una reputazione ambigua, sospesa tra la capacità di previsioni concrete e sbalorditive sul mondo che ci circonda, e la genesi d’innumerevoli malintesi.

Ne L’universo quantistico svelato Cox e Forshaw fanno piazza pulita di ogni confusione, offrendo un approccio illuminante e accessibile al mondo della meccanica quantistica, mostrando non solo cos’è e come funziona, ma anche perché è così importante.