«Qual è la forma dello spazio? È la domanda che più mi intriga da trent’anni a questa parte», inizia così il volume di Jean-Pierre Luminet, astrofisico, scrittore, poeta e conferenziere francese, esperto di fama mondiale di buchi neri e di cosmologia. Il testo non è una nuova uscita editoriale, ma mantiene inalterata la sua attualità e per tale ragione vale la pena riproporlo.
Nell’edizione italiana (che è un ampliamento di quella francese, pubblicata nel 2001 con il titolo L’Univers chiffonnè) dopo la premessa, troviamo un’utile guida alla lettura nella quale l’autore presenta la struttura a grafo del testo: la prima parte del volume è il tronco principale del grafo, mentre i capitoli della seconda parte, che apportano chiarimenti e approfondimenti, possono esserne considerati i rami; si può quindi percorrere il testo tentando l’esplorazione delle ramificazioni quando un punto d’uscita possibile è indicato nella parte principale, oppure ci si può inerpicare fino alla cima del tronco principale per poi esplorarne i rami.
Seguiamo questa seconda opzione e descriviamo brevemente il tronco della «costruzione arborescente», come la definisce lo stesso autore; si incontreranno numerosi argomenti di Fisica e di Matematica esposti in modo divulgativo nei loro elementi essenziali, per comprendere i quali non sono necessarie conoscenze avanzate, ma sicuramente richiedono una qualche familiarità sia con i temi trattati sia con i concetti utilizzati e la pazienza di una o più riletture per le parti più complesse.
Si parte dalla domanda: «qual è lo spazio matematico suscettibile di rappresentare correttamente lo spazio reale?» per precisare subito che, mentre su scala locale (cioè a distanze comprese tra 10-18 metri e 1011 metri) ci basta la geometria euclidea, su scala macroscopica (da 1011 metri a 1025 metri) è necessaria la geometria riemanniana, mentre a distanze inferiori a 10-18 metri penetriamo nel dominio dello spazio microscopico, la cui architettura intima risulta tuttora inaccessibile.
La descrizione del passaggio dallo spazio assoluto di Newton a quello relativo di Einstein è svolta con una efficace esposizione della relatività generale e dei modelli cosmologici da essa derivati che mettono in relazione proprietà dello spazio come la curvatura e la dinamica temporale con la densità di materia e di energia.
Le domande «quale curvatura per l’Universo?» e «aperto o chiuso?» introducono una trattazione delle topologie relative alle diverse ipotesi; si esaminano sia la topologia più semplice (monoconnessa) sia quelle più complesse (multiconnesse) e si presentano le relative possibili forme che potrebbe avere il nostro Universo.
Si catalogano così «forme affascinanti», come le chiama lo stesso autore, dal toro all’ipertoro fino ad alcuni poliedri regolari, che secoli fa anche Keplero utilizzò nel suo Misterium cosmograficum. Ma, soprattutto, dalla possibilità di utilizzare topologie multiconnesse per descrivere l’Universo emergono ipotesi inquietanti: poiché la luce potrebbe percorrere oltre al cammino più breve anche altri cammini, da questi ultimi si genererebbero immagini fantasma di stelle e galassie, perciò gli oggetti celesti che osserviamo potrebbero essere sia reali che miraggi; inoltre tutto ciò introdurrebbe la possibilità che l’Universo sia «spiegazzato», chiffonné appunto.
A questo punto è legittima la domanda: ci sono dati o metodi che permettano di decidere quale, tra tutte quelle esposte, sia la forma dello spazio? O quanto meno, c’è la possibilità almeno di selezionarne o escluderne alcune?
Gli ultimi capitoli della prima parte descrivono alcuni metodi per ottenere risposte a riguardo, ma contemporaneamente ne rivelano anche i limiti; il testo, discutendo anche di modi inappropriati di applicare principi come quello di semplicità, lascia quindi del tutto aperta la domanda iniziale.
Due parole sulla seconda parte: gli approfondimenti, spesso sintetici e sempre efficaci, spaziano dalle Geometrie non euclidee al paradosso del buio di notte, dalle distanze astronomiche alla simmetria, non trascurando aspetti storici e filosofici, come i capitoletti Cosmos e logos o Una breve storia dello spazio; alcuni capitoli terminano anche con consigli di letture per approfondire ulteriormente il tema specifico.
Una particolarità interessante del volume è costituita dal fatto che ogni capitolo viene introdotto da una citazione tratta da autori che attraversano la letteratura, la scienza e la filosofia di tutti i tempi e in tutte le latitudini, quasi a sottolineare il nesso tra l’ampiezza del Cosmo e la profondità dell’esperienza umana.
Jean-Pierre Luminet
La segreta geometria del cosmo
Raffaello Cortina – Milano 2004
Pagine 420 – Euro 32,00
Recensione di Doriana Fabiani
© Pubblicato sul n° 58 di Emmeciquadro
