Ciò che la luce può insegnarci sull'universo - Pete Edwards

Per vedere l'intera lezione visita: http://ed.ted.com/lessons/what-light-can-teach-us-about-the-universe-pete-edwards

L'umanità da tempo osserva l'universo e si interroga su grandi quesiti quali: quando è cominciato? Come finirà? I cosmologi stanno lavorando duramente per trovare le risposte, ma da dove cominciare? La risposta è la luce. Pete Edwards illustra i sei messaggi unici che la luce porta con sé, i quali, una volta messi insieme, svelano agli astronomi un'incredibile quantità di informazioni.

Lezione di Pete Edwards, animazione di Bevan Lynch.

Come e quando è iniziato
il nostro universo?

Com'è diventato così?

E come finirà?

Gli esseri umani se lo chiedono da sempre

senza riuscire a raggiungere un accordo.

Oggi, i cosmologi stanno lavorando
duramente per trovare le risposte.

Ma come si può sperare di trovare risposte
concrete a domande tanto profonde?

E com'è possibile esplorare e studiare
qualcosa di così vasto come l'universo,

la maggior parte del quale
non raggiungeremo mai?

La risposta è la luce.

E sebbene la luce
di zone remote dell'universo

possa impiegare miliardi di anni
per raggiungerci,

essa porta con sé sei messaggi distinti
che, una volta combinati,

possono rivelare un incredibile
volume d'informazioni

agli astronomi
che sanno come cercarle.

Come i raggi solari possono essere
divisi nel familiare arcobaleno,

dividere la luce di oggetti distanti
fa emergere trame di colori diversi

a seconda della loro fonte.

Questo distintivo codice a barre di luce
non svela solo di cosa è fatto un oggetto,

ma anche la temperatura e la pressione
delle parti che lo costituiscono.

E c'è anche dell'altro
che possiamo scoprire dalla luce.

Se siete mai stati su una banchina
forse avrete notato

che il treno fa un rumore diverso
a seconda della direzione,

con un suono ascendente
quando si avvicina

e discendente quando se ne va.

Ciò non accade perché il conducente
fa pratica per una nuova carriera.

Piuttosto, questo accade per un fenomeno
chiamato Effetto Doppler,

per cui le onde sonore di un oggetto
in avvicinamento sono compresse,

mentre quelle di un oggetto
che si allontana sono allungate.

Ma che cosa ha che fare tutto questo
con l'astronomia?

Il suono non viaggia attraverso il vuoto.
Nello spazio, nessuno vi sente gridare!

L'effetto Doppler si applica
anche alla luce

la cui fonte si muove
a una velocità eccezionale.

Se si muove verso di noi,
le onde sono più corte

e faranno apparire la luce
di un blu intenso.

Se invece la luce
proviene da una fonte

che si sta allontanando
avremo una lunghezza d'onda maggiore,

e la luce si sposterà
verso il rosso.

Quindi analizzando lo schema dei colori
nella variazione Doppler della luce,

da un oggetto osservato al telescopio
possiamo conoscere di cosa è fatto,

quanto è caldo
e quanta pressione contiene,

se si sta muovendo,
in quale direzione e a che velocità.

E questi sei valori,
come sei punti di luce,

ci rivelano la storia dell'universo.

La prima persona a studiare la luce
delle lontane galassie fu Edwin Hubble,

e la luce da lui osservata variava
verso il rosso.

Le galassie lontane si stavano
tutte allontanando da noi,

e più erano lontane,
più velocemente si spostavano.

Hubble aveva scoperto
che il nostro universo è in espansione

fornendo la prima prova a sostegno
della teoria del Big Bang.

Insieme all'idea che l'universo visibile
fosse in continua espansione

partendo da un singolo punto
con massa estremamente densa,

una delle ipotesi più importanti
di questa teoria

è che all'inizio l'universo consisteva
di solo due gas: idrogeno ed elio,

in un rapporto di tre a uno.

E questa ipotesi può essere verificata
con la luce.

Se osserviamo la luce da una regione
lontana dell'universo e la suddividiamo,

troviamo di fatto le tracce dei due gas
esattamente in quel rapporto.

Un altro trionfo
per la teoria del Big Bang.

Tuttavia, molte domande restano aperte.

Anche se sappiamo
che l'universo visibile si sta espandendo,

la gravità dovrebbe agire da freno.

Recenti misurazioni della luce
proveniente da lontane stelle morenti

dimostrano che esse sono più distanti
di quanto previsto.

Quindi l'espansione dell'universo
sta accelerando.

Sembra esserci qualcosa
che lo spinga,

e molti scienziati credono
che si tratti dell'energia oscura,

che forma più di 2/3 dell'universo
e che lo sta lentamente lacerando.

La nostra conoscenza sul comportamento
della materia

e la precisione dei nostri strumenti
fanno sì

che osservando le stelle distanti
possiamo saperne di più

sull'universo di quanto si possa credere.

Ma ci sono altri misteri,
come la natura dell'energia oscura,

sui quali dobbiamo ancora fare luce.