Cosmologia standard e oltre

Nel corso della seconda metà del XX secolo si è progressivamente svilppata ed affermata una cosmologia “standard”: vedremo in che cosa consiste e come si è costituita. Vedremo anche quali sono i suoi limiti e quali nuove teorie si candidano per superarli. Vorrei comunque chiarire subito che la cosmologia standard, per quanto possano sembrare sorprendenti i suoi risultati (qualche specialista parla di preposterous universe, ovvero di un assurdo universo), si fonda su esperimenti ed osservazioni, ed avrebbe potuto essere falsificata tante volte: ciò non è finora accaduto. Al cuore della cosmologia standard abbiamo quella che viene chiamata “teoria del Big Bang” la quale, offrendo una descrizione quantitativa dell’origine comune e dell’evoluzione di tutto l’universo osservabile, rappresenta una delle grandi conquiste intellettuali del XX secolo. Detto questo, nel quadro della teoria del Big Bang sono ancora possibili molti modelli diversi: soltanto alla fine del XX secolo si è finalmente avuta la convergenza su un modello particolare, che costituisce il modello standard (detto anche concordance model). Che cosa possiamo invece definire come cosmologia non standard? A parte le teorie alternative al Big Bang che appartengono al passato (come quella dello Stato Stazionario), abbiamo oggi teorie che si propongono di andare al di là del Big Bang e di spiegare ciò che la cosmologia standard per sua natura non è in grado di spiegare. Abbiamo così l’inflazione, i modelli di pre-Big Bang, gli universi-brana, il Multiverso, che a livelli diversi si basano su una nuova fisica non verificata sperimentalmente: siamo dunque in un campo altamente speculativo, ricco di ipotesi e molto lontano dalla pratica quotidiana dell’astronomo. In questo contributo cercherò di seguire una traccia storica e, per quanto riguarda la bibliografia, salvo poche eccezioni rimanderò ad una piccola selezione di review e libri nei quali il lettore potrà trovare i riferimenti agli articoli originali e specialistici. Per un’introduzione aggiornata in lingua italiana alla cosmologia, segnalo il testo a livello universitario di Bonometto(2008).