Astri e particelle, in mostra

Richard Feynman affermava che esistono arcobaleni che gli occhi non possono vedere, ma che per questo non sono meno affascinanti. Occupandomi di particelle elementari, di forze fondamentali, di meccanica quantistica, vale a dire di cose infinitamente piccole ma proprio per questo alla base di tutto il resto, ho sempre avuto ben presente l'osservazione di Feynman. Quando cercavo di spiegare, a me prima ancora che agli altri, quali fossero gli oggetti che studiavo, quasi sempre con strumenti inversamente proporzionali, nelle loro dimensioni e complessità, alle dimensioni e all'elementarità dei fenomeni che volevo osservare, mi rendevo conto di quanto non sia facile raccontare l'invisibile. 

La mostra Astri e particelle. Le parole dell'Universo che abbiamo inaugurato a Roma lo scorso 27 ottobre e che resterà al palazzo delle esposizioni fino al prossimo 14 febbraio parte dal presupposto che, una  volta viste, anche le particelle elementari diventano incredibilmente  familiari e quotidiane. Che se riusciamo a manipolare con le nostre mani il tessuto dello spazio tempo non ce ne dimenticheremo facilmente. Che se l'espansione dell'universo ci avvolge in tre imensioni  mentre la guardiamo potremo raccontarla ai nostri amici o ai nostri figli. E se capiamo come  l'eco del Big Bang sia davvero presente nelle antenne delle nostre televisioni, la prossima volta che guardiamo il Grande Fratello ci puo' venire voglia di cambiare canale e di ... sintonizzarci sull' Universo

Gli astri sono irraggiungibili, ma ci mandano una grande quantità di messaggi sotto forma di radiazione: messaggi che, opportunamente rivelati e decodificati, ci  permettono di capire di cosa siano fatti i corpi celesti, come si sviluppino, quale sia il loro ruolo nell'Universo. 

Gran parte di questa radiazione è luce, una piccola parte è materia. Della parte luminosa solo una piccola frazione è visibile ai nostri occhi  attraverso le lenti dei telescopi. Quasi tutti i messaggi che arrivano sul nostro pianeta sono invece invisibili.

Abbiamo quindi cercato di mettere in evidenza l'invisibile  universo quotidiano. Si parte con una  Doccia Cosmica dove è possibile prendere una fotografia assieme ai muoni, effimeri ma penetranti messaggeri dell' Universo che passano in tempo reale nel nostro corpo e mandarla via email agli amici. Poco più in là piccole tracce che appaiono dal nulla nella forma di sbuffetti di condensazione all' interno di una Camera a Nebbia: è la nostra dose di  radioattività naturale

Non sempre è possibile fare esperimenti così semplici con i Raggi Cosmici. Pensiamo ai neutrini. Siamo immersi in un mare di queste particelle, emesse dalle stelle, incluso il nostro Sole, dalle supernovae, dal Big Bang. Per rivelare i neutrini che vengono dalla nostra galassia gli scienziati usano il pianeta Terra come filtro: con giganteschi esperimenti piantati nei ghiacci del Polo Sud  guardano i neutrini che vengono dall'emisfero Nord, nelle profondità  mare Mediterraneo guardano i neutrini che vengono dall' emisfero Sud. Un curioso modo di usare il nostro pianeta, no ? Qualche cosa di simile lo facciamo con il fascio di neutrini che corre dal CERN di Ginevra al Gran Sasso, dove sono posti gli strumenti per la  rivelazione di queste particelle.

La mostra continua con la luce, il messaggero principe con cui l'Universo comunica con noi. La luce visibile sì, ma soprattutto quella invisibile, dalle onde radio ai raggi gamma. Quella che negli ultimi 50 anni ci ha permesso di vedere tutti i colori dell' Universo, e di apprezzare il suo splendore, la sua violenza, la sua immensità. Un arcobaleno di astronomie, che parlano tutte degli stessi oggetti,  ma osservandoli da punti di vista diversi: ogni colore dello spettro esteso corrisponde a ben precisi processi fisici e stati della materia, gas, polvere,  stelle, esplosioni, jet di materia e radiazione. Grazie alla luce emessa nelle bande radio, il pubblico potrà ascoltare il fischio delle pulsar, oggetti compattissimi che, girando su se stessi  centinaia di volte al secondo, emettono una onda radio modulata nelle frequenze sonore.

La luce è in grado di attraversare l'Universo e di raggiungerci dopo un viaggio che può essere iniziato poco dopo il Big Bang, quasi 14 miliardi di anni fa. In questo lungo viaggio, la maggior parte dei  fotoni  non incontrano praticamente nessuna particella, procedono alla cieca nella loro frenetica oscillazione elettromagnetica, fino a che non sbattono violentemente contro un atomo, magari nel piano focale di un nostro telescopio. Ma in tutto questo tempo non si annoiano troppo, perché sono in continua interazione con la struttura dello spazio tempo, la geometria dell' universo deformata dalla gravità prodotta dalle masse dei corpi celesti. La luce percorre sempre la strada più breve tra due punti e nello spazio piegato dalla gravità questo percorso non è necessariamente una linea retta. Per spiegare questo concetto è stata realizzata una installazione in cui la presenza del visitatore modifica in modo dinamico la geometria  dello spazio, come se fosse una stella o un buco nero.

Nel corso della visita accadranno delle cose straordinarie, ma questa volta per davvero:  scoppieranno 100.000 supernove nell' Universo visibile, disperdendo nel cosmo 10 milioni di miliardi di miliardi di chili di ferro, sarete attraversati da un milione di Raggi Cosmici oltre che dai suddetti neutrini solari. Abbiamo fatto le cose in grande: vi  faranno compagnia nelle sale della mostra mille miliardi di fotoni del Big Bang e 150 miliardi di neutrini anch'essi provenienti dai primi istanti dell' Universo. E le centinaia di miliardi di particelle di materia oscura? Come degno finale di una Mostra dedicata agli arcobaleni invisibili, scoprirete che nonostante tutto quello che siamo riusciti a scoprire, l' Universo ci nasconde ancora oggi il 95%  di ciò che lo compone ... un messaggio per le nuove generazioni di scienziati:  il bello ha ancora da venire.