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Dietro le quinte dell'universo. Alla ricerca della materia oscura
Una scoperta straordinaria ha scosso le fondamenta della cosmologia e della fisica delle particelle: l’universo è permeato di una sostanza sconosciuta e inafferrabile, diversa da qualsiasi forma di materia mai osservata con i telescopi o misurata nei laboratori. Si chiama materia oscura e costituisce una delle sfide più complesse e importanti della scienza moderna. Nel libro, che ha vinto in Francia il premio Ciel & Espace come miglior testo di astronomia, Gianfranco Bertone, prendendo in prestito concetti e idee dall’arte e dalla letteratura, illustra in termini non tecnici la corsa in atto in tutto il mondo per rivelare la natura della materia oscura e le implicazioni di vasta portata di questa incredibile scoperta.
Già all’inizio del Novecento alcuni astronomi avevano notato strane anomalie nel moto dei corpi celesti e alla fine del secolo la comunità scientifica fu messa di fronte a una scoperta del tutto inaspettata: l’universo sembra essere costituito in larga parte di una sostanza sfuggente e misteriosa, fondamentalmente diversa da qualsiasi forma di materia mai osservata con i nostri telescopi o misurata nei nostri laboratori.
Identificarne la natura della materia oscura rappresenta una delle sfide più complesse e importanti della scienza moderna. La sua esistenza è molto più di una curiosità accademica, in quanto la materia oscura costituisce l’impalcatura invisibile che sostiene tutte le strutture nell’universo. Se scomparisse improvvisamente da una galassia come la nostra Via Lattea, vedremmo le stelle che la compongono schizzare via come proiettili nello spazio intergalattico!
Le conseguenze di questa scoperta sono sorprendenti. Lo straordinario spettacolo offerto dal cosmo – la danza dei pianeti intorno alle stelle, le delicate sfumature delle nebulose planetarie, i poderosi getti lanciati dai buchi neri nello spazio interstellare e il mistero stesso della nostra esistenza – si svolge su un colossale palcoscenico fatto di invisibili aloni di materia oscura. E noi, in quanto esseri umani, siamo fatti di una sostanza relativamente rara nell’universo: siamo “speciali”, in un senso nuovo e del tutto inaspettato.
Negli ultimi anni abbiamo imparato molto circa le proprietà della materia oscura. Per esempio, abbiamo misurato precisamente la sua quantità nell’universo, e adesso sappiamo che è molto più abbondante rispetto alla materia “normale”, fatta di atomi. E sappiamo altresì che non può essere composta di nessuna delle particelle fondamentali individuate finora nei nostri laboratori. Scoprirne la vera natura significherebbe, perciò, scoprire qualcosa di completamente nuovo e inesplorato.
È per questo oggi in atto una sorta di gigantesca caccia al tesoro, che coinvolge scienziati di tutto il mondo, e che si svolge in laboratori di ricerca posti in luoghi insoliti e spettacolari, come nelle profondità del ghiaccio antartico, e in orbita attorno alla Terra.
In questo libro, rivolto al lettore comune interessato a conoscere le più recenti scoperte scientifiche in fisica e astronomia, descriverò le osservazioni che hanno permesso di scoprire l’esistenza della materia oscura, e le strategie proposte dai fisici per andare “dietro le quinte dell’universo”, al fine di identificarne la natura. Sosterrò che stiamo per assistere a una vera e propria rivoluzione scientifica: sono passati trent’anni da quando le principali teorie sulla natura della materia oscura sono state proposte, e due generazioni di fisici hanno escogitato metodi sperimentali sempre più avanzati per dimostrare nei loro laboratori l’esistenza di questa misteriosa sostanza. È giunto ora il tempo di escludere queste teorie e di passare a nuove idee, o di scoprire finalmente la materia oscura e spianare così la strada a una nuova era di cosmologia e fisica delle particelle.
Già all’inizio del Novecento alcuni astronomi avevano notato strane anomalie nel moto dei corpi celesti e alla fine del secolo la comunità scientifica fu messa di fronte a una scoperta del tutto inaspettata: l’universo sembra essere costituito in larga parte di una sostanza sfuggente e misteriosa, fondamentalmente diversa da qualsiasi forma di materia mai osservata con i nostri telescopi o misurata nei nostri laboratori.
Identificarne la natura della materia oscura rappresenta una delle sfide più complesse e importanti della scienza moderna. La sua esistenza è molto più di una curiosità accademica, in quanto la materia oscura costituisce l’impalcatura invisibile che sostiene tutte le strutture nell’universo. Se scomparisse improvvisamente da una galassia come la nostra Via Lattea, vedremmo le stelle che la compongono schizzare via come proiettili nello spazio intergalattico!
Le conseguenze di questa scoperta sono sorprendenti. Lo straordinario spettacolo offerto dal cosmo – la danza dei pianeti intorno alle stelle, le delicate sfumature delle nebulose planetarie, i poderosi getti lanciati dai buchi neri nello spazio interstellare e il mistero stesso della nostra esistenza – si svolge su un colossale palcoscenico fatto di invisibili aloni di materia oscura. E noi, in quanto esseri umani, siamo fatti di una sostanza relativamente rara nell’universo: siamo “speciali”, in un senso nuovo e del tutto inaspettato.
Negli ultimi anni abbiamo imparato molto circa le proprietà della materia oscura. Per esempio, abbiamo misurato precisamente la sua quantità nell’universo, e adesso sappiamo che è molto più abbondante rispetto alla materia “normale”, fatta di atomi. E sappiamo altresì che non può essere composta di nessuna delle particelle fondamentali individuate finora nei nostri laboratori. Scoprirne la vera natura significherebbe, perciò, scoprire qualcosa di completamente nuovo e inesplorato.
È per questo oggi in atto una sorta di gigantesca caccia al tesoro, che coinvolge scienziati di tutto il mondo, e che si svolge in laboratori di ricerca posti in luoghi insoliti e spettacolari, come nelle profondità del ghiaccio antartico, e in orbita attorno alla Terra.
In questo libro, rivolto al lettore comune interessato a conoscere le più recenti scoperte scientifiche in fisica e astronomia, descriverò le osservazioni che hanno permesso di scoprire l’esistenza della materia oscura, e le strategie proposte dai fisici per andare “dietro le quinte dell’universo”, al fine di identificarne la natura. Sosterrò che stiamo per assistere a una vera e propria rivoluzione scientifica: sono passati trent’anni da quando le principali teorie sulla natura della materia oscura sono state proposte, e due generazioni di fisici hanno escogitato metodi sperimentali sempre più avanzati per dimostrare nei loro laboratori l’esistenza di questa misteriosa sostanza. È giunto ora il tempo di escludere queste teorie e di passare a nuove idee, o di scoprire finalmente la materia oscura e spianare così la strada a una nuova era di cosmologia e fisica delle particelle.
172 pages, Paperback
First published January 1, 2013
About the author
Gianfranco Bertone
6 books2 followersProfessor of Theoretical Astroparticle Physics at the Center of Excellence in Gravitation and Astroparticle Physics of the University of Amsterdam.
Ratings & Reviews
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Community Reviews
Displaying 1 - 7 of 7 reviews
February 5, 2014
A subject I find absolutely fascinating; a subject so rich and complex that every attempt I've ever made to read about it, to learn more, has been stymied by the complicated nature of the subject and the - to me - impenetrable language of physics. Behind the Scenes was refreshingly different. Gianfranco Bertone has managed to make this difficult topic completely readable and almost entirely understandable. It's been my bedtime reading for the past week, and I not only understood almost all of it, I actively enjoyed it too. I have no idea how good this book would to be to someone who already knows their stuff, but as a lay reader and a bit of a thicky, I would highly recommended it to anyone looking for a basic grounding in a fascinating branch of physics.
June 5, 2018
Siamo piccole gemme incastonate in un universo di oscurità.
Non mi è sembrato che questo libro aggiungesse nuove nozioni agli altri libri che ho già letto, a parte uno sguardo alle macchine con cui si sta dando la caccia alla materia oscura e alcune interessanti ipotesi sulle particelle che potremmo scoprire a breve, svelandone così il mistero. Potrebbe essere dovuto sia alla fortuna di avere letto prima i libri "giusti" sia al fatto che, purtroppo, sull'argomento non c'è ancora molto da dire (rispetto ad altri argomenti di astrofisica).
Vediamo ora i capitoli in dettaglio:
Un oscuro mistero Sguardo d'insieme per rispondere alle domande sulla natura della materia oscura e sul perchè non dobbiamo temere una ormai imminente (e auspicabile) rivoluzione
Nascosti nell'oscurità Come ci si è accorti della materia oscura, e quali prove ci sono a sostegno di questa ipotesi? Quali potrebbero essere le sue caratteristiche?
Mostri Quali sono le nuove particelle candidate e quali caratteristiche devono avere per essere prese in considerazione?
Lo spettacolo cosmico Analisi della distribuzione della materia oscura e del ruolo che essa ricopre nell'universo
La fabbrica di materia oscura Strategie e macchinari usati per la ricerca e (forse) identificazione della materia oscura
Miniere sotterranee con vista e Segnali dal cielo Per conoscere più da vicino i progetti e le ricerche già in corso, situati rispettivamente sottoterra e nello spazio (e perchè)
Uno sguardo al futuro Cosa implica il successo o il fallimento della ricerca di materia oscura? Perchè vale la pena spendere tempo e ingenti risorse?
"So di essere di natura mortale ed effimero. Ma quando contemplo i corpi celesti avvolgersi nelle loro orbite, i miei piedi non toccano più la terra. Sono in presenza di Giove, e con lui mi nutro di celeste ambrosia."
(Tolomeo)
March 16, 2019
Challenge: Non-fiction November 2018 (belated) - Micro/Macro - from the smallest particle physics to cosmic dark matter, learn how the CERN Large Hadron Collider works as well as other means of detecting dark matter. Short in pages, but deep in discussion of the intersection between chemistry, particle physics, and astrophysics of cosmology, both theoretical and applied. I read this as a nod to the comedy series, The Big Bang Theory. For those who want to know: what is the Higgs boson?
February 13, 2026
Over het algemeen goed te volgen uitleg van ontdekkingen en de manier waarop die gedaan zijn. Al begrijp ik als leek niet alles, het stoort niet in het begrijpen. En soms een filosofisch momentje in de link met geschiedenis en ontdekkingen op andere terreinen.
October 24, 2021
Boek dat doenbaar volgen blijft voor een leek over (on) zichtbare/ (on) dedecteerbare deeltjes en hun reis door cilinders en heelal (en?)
July 6, 2014
Covers search for dark matter, Higgs field and LHC structure and works to date.
May 7, 2021
donkere materie en donkere energie, nog steeds raadselachtig!
Displaying 1 - 7 of 7 reviews