Specola, cosmologi a confronto su buchi neri e onde gravitazionali

di Fausta Speranza 

La vera natura dello Spazio e del Tempo. Di questo affascinante orizzonte di pensiero si parlerà al convegno scientifico organizzato dalla Specola Vaticana ad Albano Laziale dal 16 al 21 giugno, intitolato “Buchi neri, onde gravitazionali e singolarità spazio-temporali”. Il workshop - incentrato sull’attualità delle intuizioni scientifiche di George Lemaître (1894-1966) - è stato presentato questa mattina nella Sala Stampa della Santa Sede. Fratel Guy Consolmagno, S.I., planetologo direttore della Specola Vaticana, ha sottolineato che il dibattito promosso rappresenta un “terreno neutro” di confronto per scienziati di diverso orientamento. “L’obiettivo è la verità”, ha affermato sottolineando l’importanza di contribuire continuativamente alla ricerca nella consapevolezza di tutto quanto ancora non è possibile conoscere”. Si tratta della seconda conferenza dedicata al sacerdote professore di fisica all’Università Cattolica di Lovanio che dal 1960 al 1966 è stato anche presidente della Pontificia Accademia delle Scienze. Gli atti della prima, svoltasi nel 2017, sono stati pubblicati da Foundation of Physics.

Una partecipazione ad alto livello

Nella conferenza di quest'anno, sostenuta anche dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), i temi in discussione andranno dalla tensione nelle misure della costante di Hubble, all’enigmatica natura delle singolarità spazio-temporali (compresi Big Bang e buchi neri), fino alle onde gravitazionali e alla ricerca della gravità quantistica e delle sue connessioni con l’entanglement e i fondamenti della teoria quantistica. La materia non è di immediata comprensione ma si capisce come si tratta di indagare su cosa ci dicono le singolarità spazio-temporali sulla natura del nostro Universo. La risposta in termini di partecipazione– è stato sottolineato da padre Gabriele Gionti, gesuita cosmologo, vice-direttore della Specola Vaticana – è stata entusiasta. Don Matteo Galaverni, cosmologo della Specola, ha precisato che oltre ai 40 studiosi di cosmologia teorica e osservativa partecipanti - tra cui i premi Nobel Adam Riess e Roger Penrose; i cosmologi e fisici teorici Andrei Linde, Joseph Silk, Wendy Freedman, Licia Verde, Cumrun Vafa e il vincitore della Medaglia Fields Edward Witten - in presenza ci saranno almeno 150 studiosi collegati on line. Ed è interessante sapere che la registrazione video della conferenza sarà sul sito della Specola, forse in diretta streaming, certamente in differita.

Sono molte le prenotazioni anche per la serata del 21 giugno aperta al pubblico in cui Viviana Fafone (Università di Roma Tor Vergata e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare INFN) e Gabriele Veneziano (European Organization for Nuclear Research CERN e Collège de France) parleranno di buchi neri, onde gravitazionali e dell’Universo prima del Big Bang.

La grande eredità di Lemaître

George Lemaître - ha sottolineato padre Gabriele Gionti - è stato una pietra miliare negli studi in materia interloquendo con Einstein, anche “correggendo il grande scienziato su alcuni punti”. In particolare Lemaître non ha avuto la chiusura di Einstein rispetto alla teoria quantistica ma piuttosto “ha saputo accogliere da subito la prospettiva di avere due dimensioni, quella della fisica classica e quella quantistica”. Inoltre, “ha dimostrato la capacità di comprendere subito l’importanza degli studi sulla costante cosmologica, che adesso è utilizzata per spiegare l’accelerazione dell’universo”.

In particolare, padre Gionti ha spiegato che negli anni Venti, le osservazioni astronomiche avevano rivelato un misterioso moto di recessione di galassie lontane. Nel 1927, risolvendo le complicate equazioni della teoria della relatività generale di Einstein, Lemaître spiegò che questo moto era il risultato dell’espansione dell’Universo. Questo poco prima che le osservazioni di Edwin Hubble stabilissero una relazione, chiamata “legge di Hubble” che collega la velocità di recessione e la distanza delle galassie. Per questo motivo, nel 2018, l’Unione Astronomica Internazionale ha votato affinché la “Legge di Hubble” venga ribattezzata “Legge di Hubble-Lemaître”.

In tema di Big Bang, padre Gionti ha chiarito che è famosa la teoria dell’“Atomo primordiale”, oggi nota come teoria di Lemaître. Comprese che l’espansione dell’Universo implicava che in qualche momento nel passato l’Universo doveva aver attraversato uno stato di altissima densità energetica, come un “atomo originario” da cui tutto ebbe inizio. Il suo studio può essere considerato pertanto il precursore della moderna gravità quantistica.

Tra fede e scienza

A proposito della sfida continua di comprendere come fede e scienza, Genesi e studi in divenire, non debbano essere concepiti “in competizione”, padre Gionti ha raccontato che Pio XII ricorse a Lemaître per esprimere il punto di vista della Chiesa che si nutre sia di fede che di sapere scientifico. Fratel Guy Consolmagno ha fatto riferimento alla confusione che a volte si crea tra la teoria del Big bang e la narrazione della genesi sulla Creazione per sottolineare che si tratta di due campi distinti nei loro percorsi di approfondimento che fanno parte di un unico cammino.

La velocità delle galassie

Massimo Bianchi, fisico teorico, professore ordinario dell'Università degli studi di Roma e INFN Tor Vergata, è intervenuto alla conferenza stampa per spiegare, tra l’altro, che oggi tra i temi di approfondimento c’è quello della velocità delle galassie. In tema di buchi neri è importante capire - ha chiarito - “è stato importante intuire, rispetto al passato, che la velocità della luce non è infinita, che la luce si propaga con velocità elevatissima ma finita”. Ha aggiunto, inoltre, che attualmente all’attenzione degli studiosi ci sono onde gravitazionali rivelate di recente. Bianchi ha anche ricordato che George Lemaître e Einstein in quattro occasioni si sono incontrati personalmente.

Fabio Scardigli, fisico teorico, del Politecnico di Milano, ha spiegato che si tratta delle “due grandissime costruzioni teoriche del ventesimo secolo basi a tutt’oggi di conoscenza dell’universo” e che scopo della conferenza è farle dialogare.