La ricerca fondamentale sembra oggi un po’ dimenticata di fronte agli straordinari entusiasmi per gli sviluppi tecnologici e ambientali. Ciononostante la ricerca fondamentale, quella esclusivamente guidata dal desiderio umano di conoscere e di sapere, è ora in una fase di straordinario progresso. E in questo gli enti europei Cern, Eso, Esa e italiani Infn e Asi continuano ad avere un ruolo determinante. Il 2008 si annuncia come un anno molto interessante per la fisica delle particelle e per l’astrofisica. La densità e la composizione della materia ed energia nell’Universo sono di importanza fondamentale. Stiamo adesso arrivando ad una svolta, come è stato dimostrato dal premio Nobel per la fisica 2006 a John Mather e George Smoot per i loro studi sul Big Bang con il satellite Cobe, lanciato dalla Nasa nel 1989. Queste misure, che hanno aperto alla cosmologia il ruolo di una scienza esatta, proseguite con il satellite Wmap e il futuro satellite europeo Planck, stabiliranno con ancora più dettaglio il comportamento dell’Universo «bambino», nel primo istante in cui la luce si separò dalla materia, offrendoci oggi, 12 miliardi di anni dopo, questa meravigliosa immagine sferica dell’Universo incandescente.

LA MATERIA OSCURA DELL'UNIVERSO - Con simili misure si è riusciti per la prima volta a «pesare» l’Universo e a confermare con una precisione del 2% il valore predetto dalla cosiddetta teoria inflazionaria, basata sulla meccanica quantistica dei primissimi istanti della creazione dell’Universo. Oggi sappiamo, dunque, che la materia luminosa contribuisce solamente con una piccolissima frazione, lo 0.5% della massa dell’Universo, mentre la materia ordinaria, quella di cui è costituito il mondo a noi visibile, rappresenta solo il 6%. Quantunque le stelle siano straordinariamente interessanti e attraenti alla vista, esse rappresentano in realtà solamente una frazione piccolissima della materia e dell’energia complessive presenti nell’Universo. Come risaputo da parecchi decenni, la maggioranza della materia e dell’energia dell’Universo sono «oscure », invisibili all’astronomo e quindi solo indirettamente osservabili attraverso gli effetti indotti. La fisica delle particelle elementari ha tra i suoi compiti principali anche quello di aiutarci a comprendere quale ne sia l’origine, accomunando la fisica dell’infinitamente piccolo delle particelle elementari e quella dell’infinitamente grande della cosmologia. E’ questo uno dei compiti principali del nuovo Lhc (Large Hadron Collider), che entrerà presto in funzione al Cern. La fisica nucleare associata alla cosmologia ci ha permesso di ricostruire recentemente e con precisione il processo di nucleosintesi degli elementi della materia ordinaria (per intenderci i noti elementi della chimica) che, come descritto nel famoso libro di Steve Weinberg, avvenne nei famosi «tre minuti» dopo il Big Bang. Sappiamo oggi che questa materia ordinaria, quella di cui noi ed ogni oggetto esistente sulla Terra sono costituiti, rappresenta solo una piccola frazione della materia ed energia dell’Universo. Tutta la materia con cui siamo a visibile contatto fa parte di questo 6%. E i rimanenti 94 %? Intuitivamente ci si aspetterebbe che l’Universo sia sinonimo di materia ordinaria. Oggi sappiamo che questa intuizione è grossolanamente falsa, come è dimostrato dal valore globale della materia osservata dell’universo e dalla forte insufficienza della nucleosintesi.

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