Categorie: Cosmologia Storia della Scienza
Tags: Big Bang espansione Universo legge di Hubble Legge di Hubble-Lemaitre Lemaitre
Scritto da: Daniela
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Georges Lemaître: l'Uomo, il Genio, l'Umiltà
Il presente articolo è stato inserito nelle pagine d'archivio:
"Quattro passi nella storia della Scienza", "Spaziotempo/Cosmologia" e "Einstein ha sempre ragione (o quasi)"
Prendete un sacerdote cosmologo che insegna Fisica all'Università, Albert Einstein, una formula molto famosa che non è E=mc2, un uovo cosmico, un papa e un mistero rimasto tale per ottant'anni. Frullate il tutto e non otterrete una barzelletta né un giallo di Agatha Christie, bensì la storia vera di Georges Lemaître, una delle menti più brillanti del XX secolo, rimasto fuori dai riflettori, quindi dalla conoscenza del grande pubblico, ma non meno importante di altri suoi famosi colleghi per l'enorme balzo in avanti che ha fatto fare alla conoscenza dell'Universo. Vediamo perché...
v = H0 d
v è la velocità di allontanamento, d è la distanza attuale e H0 si chiama Costante di Hubble, che del tutto costante non è in quanto varia continuamente in funzione del tempo; ma se la misuro in questo momento è davvero costante ed è valida in tutto l'Universo. Ma di quale tempo stiamo parlando? Semplice... quello che è trascorso dalla nascita dell'Universo e che, guarda caso, ci viene fornito da 1/Ho.
Il valore attribuito oggi alla Costante di Hubble è 67 Km/s/Mpc. Il che significa che per ogni Mpc (Megaparsec = 3,26 x 106 anni luce) di distanza, la velocità cresce di 67 Km/s. Tanto per fare un esempio: se una galassia che si trova a tre milioni di anni luce da noi, scappa via a 67 Km/s, un'altra che osserviamo a 300 milioni di anni luce da noi, si allontenerà a ben 6.700 km/s.
No, non stiamo dando i numeri: stiamo descrivendo, in modo estremamente sintetico ed in tutta la sua meravigliosa semplicità, la formula che esprime la Legge di Hubble, nella quale v rappresenta la cosiddetta velocità di recessione delle galassie e d la loro distanza dalla Terra. Se volete approfondirne la conoscenza, potete farlo grazie a QUESTO ARTICOLO e ai link in esso contenuti.
Tutto chiaro? Forse. Tutto esatto? Mica tanto... infatti quella legge non è più intitolata soltanto a Edwin Hubble, ma ha recentemente cambiato nome e dobbiamo abituarci a chiamarla LEGGE DI HUBBLE-LEMAITRE.
Fu, infatti, il sacerdote e astronomo belga Georges Lemaître il primo a teorizzare, nel 1927, l'espansione fisica dell'Universo e lo fece in un articolo dal titolo "Un Universo omogeneo a massa costante e raggio crescente spiega la velocità radiale delle nebulose extragalattiche"(*). Peccato che questo storico articolo sia stato pubblicato in una poco conosciuta rivista scientifica francese e che, a quei tempi, non esistesse internet... è per questo che le analoghe conclusioni che furono rese pubbliche (tramite canali più autorevoli e conosciuti) da Edwin Hubble nel 1929 sembrarono arrivare per prime. Se a questo aggiungiamo il fatto che nella traduzione in inglese dell'articolo di Lemaître, fatta nel 1931 da Sir Arthur Eddington (sì, proprio quel Eddington che fornì la prima prova sperimentale della Relatività Generale), scomparvero alcuni paragrafi essenziali per attribuire la paternità della scoperta al sacerdote belga, ci sono tutti gli elementi per pensare ad un'azione disonesta perpetrata nei suoi confronti.
Questa volta, però, la realtà ha superato la fantasia e il giallo è stato risolto nel 2011, grazie al ritrovamento (da parte di Mario Livio, astrofisico allo Space Telescope Science Institute a Baltimora, autore tra l'altro di un pregevole libro sulla sezione aurea) di una lettera nella quale lo stesso Lemaître spiega di essere stato lui a voler eliminare quei paragrafi in quanto, a suo parere, superati dalle successive osservazioni effettuate proprio da Hubble.
Insomma, nessun riconoscimento dolosamente negato (come, tanto per fare un esempio "a caso", il Nobel a Jocelyn Bell per la scoperta delle pulsar), ma un chiaro e rarissimo caso di «onestà intellettuale e modestia che hanno fatto preferire il progresso della Scienza alla visibilità personale». E' così che recita, infatti, la Risoluzione B4, con la quale tremila scienziati membri dell'Unione Astronomica Internazionale, riuniti a Vienna alla fine dello scorso mese di agosto, hanno votato il cambiamento del nome della Legge di Hubble in Legge di Hubble-Lemaître. La risoluzione è stata poi confermata definitivamente tramite referendum online al quale hanno avuto diritto di voto tutti i trentamila iscritti alla UAI. E, dopo quasi un secolo, si è finalmente dato a Cesar... ops... a Lemaître ciò che è di Lemaître!
Ma se questa vicenda vi fa pensare che il nostro Monsignore astrofisico fosse timido, umile e remissivo, vi sbagliate di grosso: egli era ben consapevole delle proprie capacità e non guardava in faccia a nessuno quando si trattava di esporre le idee di cui era (giustamente, come è stato in seguito verificato) convinto.
Non ci pensò due volte, infatti, a spiegare la sua teoria dell'UOVO COSMICO (successivamente ribattezzato, in modo dispregiativo, Big Bang da Fred Hoyle) ad Albert Einstein, convinto sostenitore dell'Universo statico, che gli rispose “I vostri calcoli sono esatti, ma la vostra fisica è abominevole”, salvo poi ammettere, molti anni dopo, che quello era stato il più grande errore della sua vita.
Come non ci pensò due volte a recarsi da papa Pio XII, che in alcuni discorsi pubblici aveva ipotizzato che il Big Bang potesse identificarsi con la creazione, per convincerlo a non farlo più, in quanto tale argomentazione avrebbe potuto dimostrarsi un'arma a doppio taglio per la Chiesa. Il papa ci rimase un po' male, ma gli diede ascolto e fece bene... oggi che si ipotizza anche un prima del Big Bang, quel consiglio appare più attuale e saggio che mai.
Ascoltiamo il racconto di questi due episodi dalla viva voce di Carlo Rovelli in questo gradevole video:
Insomma... gran bel personaggio questo Uomo di Scienza e di Fede che riuscì a vivere intensamente entrambe le sue passioni, senza che l'una pestasse i piedi all'altra. Un po' come aveva tentato di fare Galileo, profondamente credente e convinto che la Bibbia spiegasse "come si vadia al cielo, e non come vadia il cielo", però i tempi non erano ancora maturi e per poco non finì sul rogo... ma questa è un'altra storia e l'abbiamo raccontata QUI.
(*) Come spiegatoci da Fabrizio (QUI e QUI), il modello sviluppato da Lemaitre nel 1927 si basa sullo sviluppo fisico-matematico delle equazioni di campo di Einstein e spiega le osservazioni eseguite sull’allontanamento di 42 nebulose extragalattiche (è così che ai tempi erano chiamate le galassie) da Gustaf Strömberg nel 1925, sulla base dei dati ottenuti dall'osservatorio di Mount Wilson. La velocità di allontanamento risultava proporzionale alla distanza (come “certificato” due anni dopo da Hubble con la sua famosa legge), tuttavia il fattore di proporzionalità misurato all’epoca è poi risultato sovrastimato rispetto a quello che oggi consideriamo reale, per l'errore di misura delle distanze che si faceva all'epoca.
QUI parliamo di sir Arthur Stanley Eddington, uno dei più illustri astronomi del XX secolo, che, tra i tanti allievi, ebbe anche Georges Lemaître.
27 commenti
Una storia esemplare di come il merito possa venire riconosciuto anche se con un secolo di ritardo.
Grazie Dany, per avercela raccontata così bene.
Grazie a te, Mau, per averla letta, commentata, per avermi segnalato il video di Rovelli e... per quel paragrafetto che hai scritto tu in un altro articolo e che ho subdolamente copiaincollato!
Brava Daniela, con l'occasione porgo una domanda ad Enzo: la distanza "d" nella formula è quella apparente?
ma guarda questi due... si fanno i complimenti, si scambiano i pezzi, si autocopiano, ecc., ecc. Il grande Jannacci direbbe: "Queste son situazioni di contrabbando...".
Ho visto il video Daniela, mahhhhh ogni volta che ascolto Rovelli mi dico è l'ultima volta. Si continua a parlare del big bang come un esplosione e tutti quelli che non vanno oltre l'ascolto hanno in testa una cosa simile alla deflagrazione di una bomba cioè con una posizione centrale. Altra cosa, al di la del fatto narrato, cosa frega alla chiesa che sia vero o meno? Continuano a riscrivere i " testi sacri " a loro uso e consumo e dovrebbero preoccuparsi di una cosa così complicata da comprendere per la maggioranza dei "fedeli"...........
No, Frank, d è proprio la distanza odierna in km o anni luce o quello che vuoi. Cosa intendi con "distanza apparente"?
Ad essere sincera, caro Frank, di Carlo Rovelli so solo che è un fisico divulgatore, ma non ho mai letto niente di lui e non ho, pertanto, un'opinione personale della sua opera né del suo modo di divulgare. Di questo video mi è piaciuta la storia che racconta e il modo "leggero" in cui lo fa.
Riguardo all'atteggiamento della chiesa, si può dire di tutto e di più e lo abbiamo fatto in altre occasioni (QUI per esempio), ma è come sparare sulla Croce Rossa, non c'è neanche più gusto a farlo...
Era solo per far si che richiamassi esplicitamente la sfera di Hubble-Lemaìtre oltre al link inserito da Daniela. Anche qui nella divulgazione si fa sempre una gran confusione e spesso mi capita di parlare con appassionati che hanno frainteso tutto il discorso sulle distanze. Io pure ho cominciato a comprendere qualcosa solo dopo aver letto il tuo libro "L'infinito Teatro del Cosmo". Da dire che anche il link citato è solo l'inizio del percorso che contiene a sua volta altri richiami. Insomma in per farla breve mi pareva un'occasione per spingere ad andare a "fondo" oltre al semplice cambio di nome della suddetta legge.
Aggiungo anche che pur riconoscendo l'onore a Lemaìtre e rispettando la scelta di chi ha titolo, che io non ho, per aver modificato il nome della legge suddetta, ritengo che qualsiasi cambio di nome ormai di uso corrente sia solo una sciocchezza che porterà a confusione se non polemiche e fraintendimenti. Forse il danno sarà limitato visto l'interesse non molto diffuso per la scienza, la sua storia poi. Solo un esempio tutti i testi, articoli, in poche parole tutto ciò che è registrato andrebbe corretto. Il tutto per dare onore a uno scienziato che già lo aveva nel DNA e che probabilmente si sarebbe fatto una risata e pensato, vista l'estrazione, "Perdonali, hanno tempo da perdere".
Richiamare la sfera di Hubble (credo che questa si chiami sempre così, solo alle legge hanno cambiato nome) in un commento penso sia praticamente impossibile, se non fuorviante. Chi ha voglia di "perdere il suo tempo" per approfondire, ha tutti i mezzi per farlo in questo blog, questo articolo può costituire solo uno spunto. Gli altri avranno un'informazione in più circa l'esistenza di un grande uomo e scienziato di cui forse non avevano mai sentito parlare (io per prima). Poi ognuno la usi o non la usi come crede...
Si Daniela, ok, ma è proprio il modo leggero il problema che sollevavo e non tanto per l'assenza di matematica che va inquadrata nel contesto in cui parlava e che non conosco quanto per l'affermare visioni che danno palesemente idee errate sul fatto in se e se vogliamo dirla tutta prosegue il tentativo di Fred Hoyle di denigrare questa teoria con il nome da lui datogli cioè "Big Bang" e rivoltatoglisi contro non solo per l'assunzione ma per aver dato modo di fraintendere a tutto il pubblico la teoria stessa. Riguardo la chiesa mi trovi d'accordo ma è lui che la spiega così e mi pare una sciocchezza anche questa non nel racconto ma nelle sue conclusioni. Ricordo che S. Hawkink raccontando il suo incontro con Papa Giovanni Paolo II disse che durante il colloquio, il Papa gli raccomandò di non indagare oltre il Big Bang perché quella era la creazione, l'inizio, l'opera di Dio e non bisognava farlo e intanto lui pensava che invece aveva già concluso che non esisteva alcun inizio. Quindi siamo sempre qui quando si mischia religione e scienza se va bene si ha della gran confusione ma l'otto per mille è reale.
Non so se cambia anche il nome della sfera e spero vivamente di no. Qualsiasi autorevole invito all'approfondimento di Enzo mi pare sia sempre utile ma posso anche sbagliarmi individuando il fattore distanze alla pari della dell'esplosione come due miti su cui battere incessantemente.
Scusate, volevo dire: "qualsiasi invito all'approfondimento dell'autorevole Enzo"
Mi è venuta al contrario, di nuovo sorry.
No, no, caro Frank ... la prima versione era quella giusta: autorevole invito. E' perfetto!!! Ah se non fossi così lontano ti picchierei con una mazza da golf...
Beh un'autorevole mazzata, seppur da golf, è sempre meglio di una comune bacchettata. Ma poi di che mi preoccupo la distanza scioglie la lingua. Hopsss la penna. Non osavo chiedere ma visto che mi hai ricordato lo spazio tra di noi......... hai per caso votato pure tu???
no, no, io sono in pensione e non ho diritto di voto (almeno penso... non me lo sono mai chiesto, in realtà...). Comunque la legge è quella ed è patrimonio di tutti., ma è anche giusto dare a Cesare ... Sai, per molto tempo anche alla mia generazione è capitato di non essere citata perché gli americani NON leggevano le riviste europee. Poi, a Patrasso, durante un Assemblea Generale dell'IAU, ho fatto una delle mie sceneggiate e Icarus ha deciso di darmi ragione, cominciando a inserire referee europei e italiani, in particolare. Le cose sono cambiate profondamente, ma... tu pensi che qualcuno, che ha poi sfruttato la mia piazzata (tu puoi immaginartela...), mi abbia ringraziato? Tutti buoni, zitti e coperti... meglio non rischiare e stare pronti a saltare sul carrozzone vincente. Boh... a volte sono meglio i mamba... serpenti per serpenti, almeno loro non si mascherano da uomini...
Ok riguardo il riconoscimento nessun tentennamento, se ricordi mi avevi raccontato brevemente la storia dei referee ma cambiare un nome che ormai si usa da quasi un secolo è tutta un'altra storia. Faccio due esempi uno per sentito dire, non sono mai andato a fondo della storia ma che qualcuno abbia già ventilato che le Americhe dovrebbero chiamarsi Colombidi è già saltato fuori. L'altro lo vivo quotidianamente, qui ogni tanto qualche idiota di politico decide di cambiare nome ad una città e così ti ritrovi da oggi a domani che "Port Elisabeth", tanto per citarne una conosciuta, diventa "Nelson Mandela Bay", oppure ancora l'aeroporto internazionale di Johannesburg che da "Jan Smuts" diventa "O.R. Tambo" con tutte le conseguenze pratiche che seguono. Altra cosa, Lemaìtre è deceduto nel 1966, mi pare che se gli fosse importato qualche cosa al riguardo aveva tutto il tempo per dirlo.
Su su, sii esplicito e di cosa avresti votato senza lasciare dubbi. Secondo me sei ancora membro a tutti gli effetti, prova ad informarti dai sono curioso e non fare cenno a mazze da golf o altro altrimenti si ricordano di Patrasso e tergiversano.
Non è facile rispondere e sarei combattuto...
E' un po' come per Plutone... una cosa è dirlo scientificamente (o legalmente per Lemaitre) e un'altra è l'abitudine storica. Alla gente normale interessa poco il nome proprio (pianeta, pianeta nano o pianeta così così), dato che non saprà mai la differenza. Agli addetti ai lavori la cosa è risaputa e chiamarlo pianeta oppure pianeta nano non cambia di certo il significato.
In fondo, la stessa cosa vale anche per Hubble-Lemaitre. Gli addetti ai lavori sanno tutta la storia, alla gente normale non gliene frega niente.
Ma... forse avrei lasciato Hubble dopo aver fatto sapere che in realtà era stato il secondo attraverso una notizia ufficiale. Io, ad esempio, temo che la chiamerò sempre legge di Hubble... pur sapendo la storia e aver rivalutato giustamente Lemaitre. Fossi stato io avrei fatto un gran cas... subito! E i preti quando vogliono si fanno rispettare e come!
Diverso è, ovviamente, il caso di Bell, ancora viva e trattandosi di un grosso premio in denaro. Se dovessimo pensare di rivalutare o svalutare dei vecchi Nobel ne avremmo da scrivere un libro (Al Gore, tanto per fare un nome... Nobel per la menzogna?)
Enzone, pensi troppo forte, hai scritto esattamente quel che mi aspettavo, anche negli esempi. Sono stato solo troppo intuitivo riguardo il Nobel credevo citassi Obama ma visto il discorso clima bastava che riflettevo due secondi di più e beccavo anche quello.
Per la Bel il discorso si fa più complicato, quelli spargono milioni di dollari alla volta chi cavolo rischia a metterseli contro se solo pensa che potrebbe suicidarsi da solo anche se non direttamente coinvolto nell'assegnazione. Anche gli scienziati sono peccatori............
acci! Devo concentrami di meno...
Rispetto il tuo punto di vista, Frank, ma non lo condivido… cambiare nome alle Americhe sarebbe certamente inutile visto che Cristoforo Colombo sappiamo tutti chi è e il ruolo che ha avuto nella loro scoperta; idem per l’intitolazione di una città a Nelson Mandela, la cui fama non ne ha certo bisogno; altrettanto inutile, se non dannosa, la variazione del nome di un’uscita autostradale (a Firenze ne hanno cambiati due negli ultimi anni). In questo caso, invece, quel cambiamento di nome è senz’altro servito a portare a conoscenza di persone come me e come te (ovvero non addetti ai lavori, ma interessati all’argomento) l’esistenza di uno scienziato fino a ieri noto solo agli addetti ai lavori. Che a lui non importasse niente è fuori di dubbio, infatti è ormai chiaro che è stato lui il principale responsabile di questo silenzio; che più o meno tutti continueremo a chiamarla Legge di Hubble è altrettanto sicuro, se non altro perché è più corto e per farci capire al volo quando ne parleremo. Ma certamente oggi più persone come me e come te hanno un’informazione in più: a qualcuno interesserà a qualcun altro no, ma oggi Georges Lemaitre è meno sconosciuto di ieri e su questo non vedo motivo di polemica.
Mah Daniela credo che hai preso un abbaglio se pensi che l'intenzione fosse quella di far conoscere Lemaìtre al pubblico, per quel che mi riguarda già lo conoscevo e quando ho letto la notizia si era ancora alla votazione durante la conferenza e subito pensato quanto scritto. I due esempi da me citati infatti si riferivano al cambio di nome e conseguenze pratiche non al motivo del cambio e come tu confermi anche un semplice cartello autostradale può portare parecchia confusione. L'evento va valutato nel tempo a venire non solo nel momento dell'atto e non credo che ci sia nulla da eccepire sul fatto che porterà confusione specialmente a chi ha più bisogno di chiarezza. La polemica si accenderà in seguito alla confusione non certo ora che tutto sommato le bocce sono ancora ferme. Poi sono sempre molto sospettoso quando si alza un polverone per un problema che non mi pare un problema e di cui tutti gli addetti ai lavori conoscono i fatti storici.
No, non sono così ingenua da pensare che il motivo che ha spinto la UAI sia stata la volontà di far conoscere il personaggio. Sinceramente il motivo non lo so, ma neanche mi interessa. Resta il fatto che prima non lo conoscevo e mi ha fatto piacere avere l'opportunità di scoprirne l'esistenza. Questione di punti di vista...
Grazie Daniela, questa storia non la conoscevo.
Caro Frank, tu scrivi: “Si continua a parlare del big bang come un esplosione e tutti quelli che non vanno oltre l'ascolto hanno in testa una cosa simile alla deflagrazione di una bomba cioè con una posizione centrale
”.
Su questa affermazione concordo perfettamente.
Più di una volta mi è capitato di provare a spiegare che si tratta di espansione dell’universo, ma è dura combattere contro dei pregiudizi e contro il "sentito dire" !
In genere per provare ad argomentare uso proprio la costante di Hubble, affermando che ogni secondo, ad ogni porzione di spazio quantificabile in 3,26 milioni di anni luce (sarebbe meglio dire spaziotempo, ma sorvoliamo) si aggiungono 67 km di “nuovo” spazio (usando questo valore della costante, sulla cui misura precisa ancor oggi ci sono dubbi)… quindi due “oggetti” nonostante siano “fermi” si allontanano comunque a causa dello spazio in più che si crea fra di loro con lo scorrere del tempo.
Paolo
Insomma, Enzone mio, mi sa che un articolone sul Big Bang non te lo leva nessuno!
Prima di mandarmi a quel papalpaese, pensa che non devi partire da zero: hai già scritto qualche articolo sull'argomento (per esempio questo http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2013/11/12/caro-big-bang-sei-proprio-un-tipo-singolare/) che puoi riunire e impreziosire come solo tu sai fare...
direi che Paolo è stato più che esauriente! Può veramente scrivere qualche riga lui con un bel disegnino "ad hoc". I papalli conoscono molto bene il Big Bang (si trovavano proprio vicino a lui
)...
Ma è vero che da quando la Costante di Hubble venne presentata al mondo ad oggi, la stessa è stata ridotta di sette volte? (ossia, da circa 500 km/s/Mpc a circa 75 km/s/Mpc)
Il fatto sorprendente è che i valori, negli anni, cambiano in modo impressionante, ma le leggi cui essi sono di supporto restano sempre valide e non vengono minimamente intaccate…
Ma è altresì vero che nel 1953 la distanza della galassia M31 è stata raddoppiata?
Povero Lemaitre; ora che la violatissima Legge di Hubble sta per andare in pensione, lo tirano in ballo.
caro LR,
anche i greci sapevano come misurare la distanza del Sole, ma la sbagliarono in modo enorme. E lo stesso avvenne nei secoli delle grande esplorazioni... Eppure la legge del moto terrestre è sempre quella...
Misurare le distanze stellari e galattiche ha avuto bisogno di molto tempo ed è enormemente più difficile oltre che corrotto da mille e uno effetto aggiuntivo. La legge è giusta, ma ancora siamo distanti da avere un modello soddisfacente... Ricorda con quali oggetti era nata la legge... come voler determinare l'orbita di un Kuiper Belt da tre osservazioni che coprono un solo giorno...