L'universo si sta espandendo?

Da quando la teoria della relatività generale di Einstein è stata applicata a ciò che è noto sull'universo nel suo insieme, è stato sospettato che l'universo si stesse espandendo. Quando Edwin Hubble e Milton Humson scoprirono negli anni '20 che praticamente tutte le galassie nel cielo si stavano allontanando da noi a grandi velocità, questo aumentava i sospetti che l'universo si stava espandendo a un ritmo rapido. Eppure non è stato fino al 2000 che le prove decisive sono state finalmente trovate a favore dell'espansione dell'universo, sotto forma di estese sondaggi sul redshift di oggetti molto distanti.

L'universo in espansione è spesso citato come il risultato più significativo nella cosmologia moderna. Ai tempi di Einstein, la teoria dello stato stazionario era quella predominante, che affermava che l'universo rimaneva bilanciato alle stesse dimensioni. Einstein, le cui equazioni prevedevano l'espansione o la contrazione universale ma non la stasi, introdusse artificialmente una variabile stabilizzante nelle sue equazioni, chiamata "costante cosmologica". Dopo realizinG delle osservazioni di Hubble secondo cui l'universo si stava probabilmente espandendo, in seguito chiamò questo il suo "più grande errore".

Il fenomeno che ha portato per la prima volta cosmologi e astronomi a prevedere un universo in espansione è stato l'analisi di Hubble su Redshift. Usando l'Osservatorio di Mount Wilson, che all'epoca era il miglior telescopio del mondo, Hubble vedeva galassie lontane e vide che sembravano progressivamente Redde. Guardò più lontano nello spazio e, per estensione, anche più indietro nel tempo, poiché Light impiega molti miliardi di anni per viaggiare da queste galassie alla Terra. Poiché il fattore di arrossamento era correlato così bene con gli aumenti della distanza, Hubble sospettava che questo fosse un fenomeno affidabile con una causa fisica.

La causa è stata determinata per essere la seguente: mentre l'universo si espande, lo spazio sottostante aumenta di volume, ma la luce che lo attraversa rimane la stessa. Lo spazio in espansione sAllegge la lunghezza d'onda della luce, rendendola più lunga e quindi rossa. Un'analogia a volte utilizzata è punti sulla superficie di un palloncino in espansione. Disegna un motivo ad onda su un palloncino e mentre lo fai esplodere, nota come si estende l'onda e si allontana. Questo è lo stesso principio dietro il fenomeno di Redshift.

Nel 1998, è stato scoperto non solo che l'universo si sta espandendo, ma che probabilmente si sta espandendo a un ritmo di accelerazione. La ragione fisica di ciò è incrociata fino a una misteriosa "energia oscura", così chiamata perché ne sappiamo a malapena una cosa.