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Il Big Bang
Questo
testo vuole essere una prima stesura di una "Genesi" laica.
Si potrebbe proporre di insegnarlo a scuola agli alunni di famiglia ateo-razionalistica:
all’inizio delle lezioni, un minuto di silenzioso ringraziamento verso il Big
Bang;
alla fine la preghiera al Dna.
Il Nulla
All’inizio dell’universo c’era il Nulla - gran bella parola! - un termine da
usare con la maiuscola per rispetto verso qualcosa di totalmente alieno da noi.
Poi fu il Big Bang, la madre di tutte le esplosioni, l’espandersi di un punto
di densità ed energia infinite.
Il Tempo
Dal Nulla che esplose nacque il Tempo, che corse subito frenetico. Sono successe
più cose nei primi tre minuti dopo l’esplosione che nel 15 miliardi di anni
successivi; e nel primo secondo sono avvenuti fatti più decisivi che nei mille
secondi seguenti. La storia dell’Universo è tanto convulsa nei primi istanti
quanto monotona nei successivi.
Inizialmente l’Universo attraversò la fase detta della "gravità quantistica".
Durò soltanto 10 alla meno 43 secondi, cioè un decimilionesimo di un miliardesimo
di miliardesimo di miliardesimo di miliardesimo di secondo, il tutto ad una
temperatura di 10 alla 32esima gradi. Secondo le teorie supersimmetriche, a
questa incredibile temperatura le forze fondamentali della natura trovano la
loro unità. In quelle condizioni estreme la gravità diventa potente quanto le
interazioni forti che agiscono nel nucleo dell’atomo.
È nell’era della gravità quantistica che spazio e tempo si separano. In quel
momento, chiamato la "Tempesta dello spazio", si materializzano le
particelle elementari.
La materia
Secondo il
modello dell’‘’Universo inflazionario’’, l’era dell’inflazione cosmica sarebbe
durata appena 10 alla meno 32 secondi, ma in quel tempo brevissimo il volume
del mondo sarebbe aumentato di almeno 10 alla 50 volte (il numero più grosso
maì scoperto da mente umana).
Per giustifìcare un’espansione così rapida occorre introdurre concetti esotici,
come quello di "falso vuoto" e di "gravità repulsiva". L’eleganza
del modello inflazionario
sta nel fatto che l’evoluzione dell’Universo diventa quasì
indìpendente daì particolarì delle condizoni iniziali di cui
si sa poco o niente. Gia’ una frazione minuscola di tempo
dopo l’inizio, il mondo è ormai totalmente un’altra cosa
rispetto all’istante in cui è emerso dal Nulla.
L’Energia
A 10 alla quindicesima
milionì dì gradi, si formano i quark e gli antiquark, le particelle realmente
le elementari, poi ì neutrini - particelle libere dai condizionamenti elettrici
- e i fotonì, cioè i raggi di luce.
A un milionesimo di secondo, temperatura 10 alla 13esima, i quark sì uniscono
a tre a tre per formare protoni, neutroni e relative antiparticelle. Queste
naturalmente sì annichilano -cioè sì fondono e si annullano - con le rispettive
contropartì di antimateria, ma i fotoni sono ancora abbastanza energetici da
materializzare altre particelle e antiparticelle, per cui sì ha una fase di
equilibrio che dura fino a un decimillesimo dì secondo dall’inizio. A quel punto
la temperatura si è abbassata a 10 alla 12esima i fotoni non sono più in grado
di materializzare particelle e antiparticelle e quindì protoni e neutroni si
annichilano con le relatìve antiparticelle. C’è però una lieve asimmetria: per
ogni miliardo di antiparticelle c’è un miliardo più una particella. Questa preferenza
della natura per la materia anzichè per l’antimateria ha fatto sì che esistesse
l’Universo che conosciamo, dove l’antimateria è praticamente scomparsa.
Un secondo dopo ìl Big Bang, a una temperatura dì 10 alla decima (dieci miliardi
di gradi), i neutrini smettono di
interagire con le altre particelle e iniziano un esistenza
ìndipendente, in un Unìverso che per essi è diventato,
trasparente. Tredici secondi dopo, con una temperatura scesa
a 3 miliardi di gradi, elettroni e positroni - l’antiparticella dell’elettrone
- si annichilano tra loro, lascìando anche in questo caso un lieve eccesso di
materia rispetto all’antimateria, un miliardesimo della quantità iniziale. L’energia
dell’esplosione è ormai racchiusa, materializzata, compressa e fatta vorticare
all’interno delle particelle elementari create dal Big Bang.
Il Caso
L’esplosione avvenne
in un punto causale, che si trasformò nel centro dell’Unìverso. Da lì la materia
si espanse seguendo agglomeratì fortuìtì. Nel tempo che va da tre minuti a mezz’ora
dopo il Big Bang avviene la prima sintesi di elementi atomici: si formano idrogeno,
elio, litio. Da un’ora dopo il Big Bang a 700.000 anni dopo, tutto si limita
ad un’espansione del materiale primitivo, e ad un raffreddamento tale da consentire
agli elettroni di mettersi in orbita attorno ai nuclei per formare atomi stabili
e creando un Universo elettricamente neutro
Scomparendo gli elettroni allo stato libero, finalmente lo spazio diventa trasparente
alle radiazioni. Termina l’era del ‘’Plasma’’, ed è come se all’improvviso una
gran nebbia si diradasse. Qui e non nel momento dei Big Bang, si può collocare,
dal punto di vista fisico, il biblico ‘’Fiat lux".
Dal fumo di idrogeno ed elio lasciato dal Big Bang si cominciano a formare le
galassie quantistiche.
Dieci miliardi d’anni dopo il Big Bang si agglomera il Sole e poi la Terra,
con i suoi innumerevoli vulcani che eruttano vapor acqueo. Questo si condensa
in pioggia, che evaporando al suolo raffredda il pianeta, finchè l’acqua si
accumula nei luoghi più bassi: nasce il mare.
A questo punto la Terra ha un miliardo d’anni. Nei mille secoli che al mettono
i mari a formarsi il loro contenuto non è più solo acqua, è diventato fertile:
è il brodo primordiale, che ribolle, scava il suolo, intreccia molecole, crea
catene di atomi.
Quel liquido, la "placenta della vita’’, è pieno dei più pazzi e vari raggruppamenti
di molecole, strani e irripetibili miscugli di atomi, associati in grappoli,
in polpettoni che non si vedranno mai più. Un mare di alimenti chimici senza
ancora nessuno che voglia mangiarli: il paese della Cuccagna. Prima viene l’uovo
con cui si nutrirà la gallina. Nel brodo si è accumulato il cibo per la vita
che sta arrivando e che proprio di questi si nutrirà
La vita ha queste caratteristiche:
1. una superficie esterna, un qualcosa che la separi fisicamente dal ‘’fuori";
2. la capacità di crescere, dividersi e moltiplicarsi;
3. il conservare, pur nelle varie proliferazioni, una memoria della sua forma
originale: il Dna.
La vita
Dedurre com’era vita
prima dell’affermarsi dei Dna non è impossibile. Una goccia di grasso tende
spontaneamente a disporsi a bolla, racchiudendo a volte, vari tipi di molecole.
La restante materia che si ritrova dentro acquista una protezione verso l’esterno.
La superficie, la pelle o la buccia che separa i primi viventi dal caos che
c’è fuori, può esistere anche senza la vita: è quindi la prima condizione a
verificarsi.
È poi possibile che si incastrino in questa ‘’pelle’’ molecole che riescano
a funzionare da "bocche" - aperture attive che fanno entrare materia"
- e molecole che rilasciano l’energia necessaria alle "bocche" per
funzionare. Ciò crea una tensione fra un dentro che si gonfia e una pellicola
esterna che si assottiglia. In caso di scosse, frequenti nel ribollire del brodo,
una goccia di pseudovita può dividersi e dar luogo a due entità di sè stessa.
Per la vita come la intendiamo noi manca ancora qualcosa: una molecola che sappia
far ordine all’interno e riesca a mantenere una memoria di se, cioè il Dna:
un’informazione genetica che funziona come una formula per ricostruire un individuo.
È quasi un archivio di progetti su come ci assemblano molecole
Un batterio si serve di 3000 proteine diverse, che sono la plastica degli esseri
viventi, un uomo di centomila. Il Dna è uno stampo per proteine, la materia
organica con cui le cellule costruiscono la loro vita.
Racchiusa per caso dentro una goccia di grasso che gli fa da pelle, la divina
Spirale madre di tutti i viventi, moltiplica la vita. Prima dei Dna delle forme
di vita esistono, ma non costituiscono un tipo, non hanno un modello di funzionamento.
Lo stampo del Dna da un ordine tramandabile al materiale organico chiuso nella
buccia. La spirale del Dna può scindersi e dare origine a copie di se stessa,
la formula è fotocopiabile, e una copia di questa segue il destino di tutti
i nuovi CACC È nata la memoria, chimica e genetica. Quando le prime, brevi,
molecole di Dna iniziano a essere specifiche di un individuo, e costui al momento
della scissione in due nuovi esseri viventi può funzionare grazie alla stessa
formula di suo padre, nasce Gaia, la Dea della Vita sulla Terra, madre di tutti
noi.
La morte
I proto-batteri con
Dna si moltiplicano, esauriscono il brodo primordiale, si assestano e si selezionano
durante la grande carestia che ne seguì. Immaginate la situazione in cui il
mare comincia ad essere sempre meno ricco di macromolecole utili ad una cellula
per rimanere in vita. Fortuna che alcune imparano a sfruttare il Sole grazie
al ciclo della fotosintesi; altre si trasformano in mangiatori di altri batteri.
La vita produsse sempre più ossigeno quale gas di scarico che andava ad accumularsi
nell’atmosfera. Tre miliardi di anni fa la Terra si saturò d’ossigeno, fu una
strage per esseri viventi che avevano prosperato in abbondanza di ammoniaca,
in confronto l’inquinamento che stiamo creando noi, sono sciocchezze. L’ossigeno
corrode, brucia, specie allora quando, non essendoci lo strato di ozono, i raggi
ultravioletti penetravano nel mare.
Le prime forme di vita sono nate e si sono adattate ad un’atmosfera priva di
ossigeno, anzi, i protobatteri producono proprio l’ossigeno come materiale di
scarto, ma tutto questo gas di scarico finisce per avvelenare il mondo, trasformando
i residui protobatteri in quelli che noi chiamiamo batteri "anaerobici’’
che temono il contatto con l’aria. Molte di queste forme di vita seguiteranno
ad esistere, confinate nelle zone più remote e sotterranee.
Altri esseri si ridurranno all’essenziale, come i virus, forme pseudo-viventi
con lunghi periodi di letargo. Il virus è formato da un guscio, dal Dna interno,
e da poche proteine in una specie di ‘’bocca’’, capace di attaccarsi ad un’altra
cellula. Il Dna del virus, una volta entrato, può giacere nella cellula anche
per sempre, non costituendo un ostacolo per il suo sviluppo, ma può anche, per
motivi tutti suoi, scatenarsi, prendere il potere, sostituirsi al Dna dell’ospite
e imporre che l’organismo infettato produca solo le proteine che servono a lui.
In breve tempo l’ospite si riempie di copie dei virus. Ad un certo punto la
pressione interna lacera la parete cellulare e cento nuovi virus sono pronti
a diffondersi.
La Ricerca
Altri ancora, da ì
quali discendiamo noi, impararono a vivere utilizzando ossigeno.
Arrìvò il momento degli esserì aerobici. Alcune forme di vita, quelli che un
tempo erano stati i "decomposítori", gli "spazzíni" degli
ariaerobici, ímpararono a respirare quella merda, e se la cavarono meglio degi
altri. In due miliardi d’anni riempirono il mare.
Per tutto quel lungo periodo gli esseri che vivevano tra mare ospitale e ciclo
ricco di ossigeno, perfezionarono i loro organi interni e si prepararono alla
successiva evoluzione: inventarono il sesso.
Il sesso
Le cellule, che prima
sembravano tenere riservatissimo il loro Dna, gelose di ripeterlo sempre uguale,
ora accettarono di coniugarsi, di mescolare i geni. Fu un gran successo per
l’estrema varieta’ di nuove forme di vita che questo comportamento era capace
dì produrre.
La Socialità
Il prossimo passo
fu la vita pluricellulare: più individui, tutti figli di una stessa cellula,
che continuavano a vivere insìeme e a specializzarsi.
Fiorìture di esseri pluricellulari ce ne furono molte. Molto curiosa ma che
poì non ha lasciato traccie, e’ quella documentata dal fossili dí Encardia,
in Australia, risalenti
a 600 milioni di anni fa. Un’altra successiva invece si assesto’ benissimo,
e fu la nostra: nacquero spugne e meduse, poi coralli, vermi, pesci, insetti.
La vita pullulava sul 70% del pianeta: il mare; ma c’era rimasta una zona da
colonizzare, un postaccio dove la maggioranza delle forme di vita acquatiche
non sarebbe mal andato: la terra.
Uscirono dal mare gli insetti poi gli anfibi a caccia di insetti, rettili a
caccia di anfibi, dinosauri, uccelli, mammiferi, scimmie, e tutti impararono
a vivere nel Vento, dando inizio ad altre avventure e ad altri imprevedibili
mutamenti: l’Intelligenza, la capacita’ di leggere il Passato, il piacere di
scegliere il Futuro.
Ma questa e’ un’altra storia. E’ tutto un altro cambiamento.
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