giovedì 31 gennaio 2013

Questione di misure (seconda parte)

Come promesso tre settimane fa, ecco la seconda parte dell'articolo sulle misure, in cui stavolta, invece dell'infinitamente piccolo mi occuperò dell'infinitamente grande.

Per noi, il nostro pianeta, la Terra, è già gigantesco, eppure esso non è così grande: con un diametro di 12.745 chilometri circa, la Terra è già molto più piccola della distanza che la separa dalla Luna, che è distante mediamente 384.400 chilometri; la luce, la quale si muove alla velocità di circa 300.000 km al secondo (un dato questo da ricordare), impiega più di un secondo a giungere. Il Sole è ancor più lontano, distando 149,597 milioni di chilometri: in scala, se la Terra fosse una monetina da 10 centesimi di euro (e di conseguenza la Luna a distanza media sarebbe a circa 60 centimetri), la nostra stella si troverebbe a circa 230 metri da essa: e a questo punto, parlare di metri o chilometri è ormai controproducente, e si usa quindi la Unità Astronomica, pari per convenzione appunto a circa 149,597 milioni di chilometri. Aprendo una piccola parentesi sulle dimensioni dei corpi celesti, il nostro Sole ha un diametro di 1.391.000 km, ma è classificato come "Nana Gialla", essendo piccolo in confronto ad altri oggetti. Esistono infatti le stelle della categoria "Giganti" che hanno un'estensione immane in confronto: l'esempio più eclatante è la stella nota col nome VY Canis Majoris, il cui diametro è 1400 maggiore del sole. Per l'esempio della moneta, con la Terra sfera del diametro di una monetina da 10 centesimi, il Sole sarebbe largo circa due metri, nulla comunque in confronto alla stella di cui sopra, una sfera di tre chilometri di diametro. Tornando alle distanze, il pianeta più lontano dal Sole, Nettuno, ha un'orbita di 30 UA astronomiche di raggio, ma il limite del sistema solare è ben più lontano della sua orbita: si stima che la Nube di Oort, una specie di "guscio" del sistema solare composto da comete, abbia diametro tra 20.000 e 100.000 UA: essendo l'orbita terrestre l'ormai solita monetina (e con l'orbita Nettuniana larga circa tre metri), questa nube sarebbe compresa tra quasi due e poco meno di dieci chilometri.

In questa scala di grandezza non ha nemmeno più senso usare l'Unità Astronomica, e quindi si tendono ad adoperare due altre unità di misura, l'anno luce e il parsec. L'anno luce è quella distanza che la luce, alla sua velocità di 300.000 km al secondo, impiega un anno a percorrere (ricordo che la luce della Luna ci arriva in più di un secondo, mentre quella del Sole ci impiega otto minuti). Il sistema stellare più vicino al nostro, Alpha Centauri, è a circa un quattro anni luce di distanza da noi, e tutte le altre stelle sono più lontane, il che ci dice anche che gli astri che vediamo in cielo non sono quelle reali, bensì proiezioni della posizione in cui essi erano al momento in cui la luce è partita; per cui, guardando una stella distante 100 anni luce, si vede in realtà com'era essa stella cento anni fa.E' preferibile usare il parsec (pc), un'unità che si trova in maniera ottica (non vi sto a spiegare il procedimento), pari ad ogni modo a circa 3,26 anni luce o a 206.264 UA( mentre un anno luce è circa 63.384 UA), ed il nostro Sistema Solare ha un diametro, in parsec, di 0,485 pc (ed Alpha Centauri è a poco più di un parsec).

Detto questo, per farla molto breve il diametro stimato del disco della nostra galassia è 24 kpc (kiloparsec, ossia migliaia di parsec): eppure la struttura periferica, l'alone, dal centro si estende ancora oltre, fino alla distanza di 61 kpc. Per il confronto con la monetina, se essa fosse il nostro sistema solare preso al limite esterno (100.000 UA), il disco della nostra galassia avrebbe un diametro di quasi un chilometro, ed il suo alone sarebbe grande quasi due chilometri e mezzo. Ancora più in grande: tralasciando le galassie satelliti (ossia gruppi di stelle che ruotano intorno alla nostra come appunto satelliti) della nostra, la galassia più vicina alla Via Lattea è quella di Andromeda, che dista 779 kpc, ovvero due miliardi e mezzo di anni luce: l'immagine che di essa vediamo è quella di com'era due miliardi e mezzo di anni fa (periodo in cui nemmeno la vita pluricellulare esisteva sulla Terra), ed osservarla è veramente guardare indietro nel tempo. Eppure non è che la galassia più vicina a noi, tra le cento miliardi esistenti. Comunque sia, la nostra galassia fa parte di un gruppo di galassie conosciuto come Ammasso Locale, il quale a sua volta fa parte di una struttura nota come Superammasso Locale: il primo è composto di galassie piccole e le due maggiori sono la nostra ed Andromeda (e questo è l'unico caso in cui siamo in qualche modo "al centro" nell'universo, per dimensioni), ed ha un diametro medio di 3,1 mpc (megaparsec, milioni di parsec o migliaia di kpc): il Superammasso, formato da esso e da altri ammassi, è invece grande 60 mpc: ovvero, se la nostra galassia (senza alone) fosse la solita monetina (e con Andromeda a sessanta centimetri), il Gruppo Locale sarebbe grande più o meno due metri e mezzo, e il Superammasso sarebbe compreso in una sfera di cinquanta metri di diametro. Contando poi che la grandezza dell'universo è stimato essere circa 28,5 gigaparsec (migliaia di mpc, con la luce che impiegherebbe, per percorrerlo tutto, un tempo ben superiore all'intera età stimata del cosmo), avremmo che esso sarebbe grande, nella proporzione, ventitré chilometri. Un ultimo paragone con la moneta: tornando alla nostra cara Terra, che ci sembra così grande, se essa fosse una sfera del diametro della moneta da dieci centesimi, l'universo sarebbe grande 45 kpc, ossia  quasi il doppio della nostra galassia, il che ci fa ben capire quanto siamo piccoli in confronto al cosmo.

Tutto ciò, oltre ad essere estremamente affascinante (almeno per me lo è, tantissimo), può anche essere all'origine di una riflessione: il nostro universo non è certo a misura d'uomo, anzi siamo veramente un granello di polvere nell'immensità (paragone da prendere in maniera poetica, visto che scientificamente la proporzione tra un granello di polvere e noi è gigantescamente maggiore rispetto a quello del nostro pianeta coll'universo), peraltro per la quasi totalità composta di vuoto. Da questa prospettiva, i nostri problemi sembrano veramente piccoli: e pure se per noi sono certo importanti (non intendo certo sminuirli), dovremmo renderci conto, ogni tanto, di quanto noi siamo piccoli ed insignificanti rispetto a tutto ciò che esiste.

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