Atlante dell'Energia

Nell’Universo sono presenti due grandi entità intimamente collegate: l’energia, nelle sue molteplici forme, e la materia, nelle sue innite varianti. Il “granello cosmico” che chiamiamo Terra è frutto di una combinazione rara di questi fattori. Un concentrato di energia

• Quale combinazione tra energia e materia ha portato alla formazione della Terra?

• Da dove deriva il calore interno del nostro pianeta?

Protone Secondo la teoria scientica tenuta in maggiore considerazione, l’origine dell’energia risale a 13-15 miliardi di anni fa, quando qualcosa che si può immaginare come un’immane esplosione, il Big Bang , originò l’Universo. In principio, ciò che avrebbe formato l’Universo era costituito interamente da pura energia , a temperature e pressioni così elevate da essere praticamente inimmaginabili. Subito dopo l’esplosione ebbe inizio la fase di espansione e di raffreddamento (entrambe ancora in atto), in cui parte dell’energia primordiale si è trasformata nella materia che ha dato origine ai corpi celesti (galassie, sistemi stellari, pianeti ecc.) nel corso di miliardi di anni ( • Figura 1 ). È interessante considerare che quell’energia primordiale, innitamente trasformata, continua ad alimentare l’intero Universo. Il nostro Sole ha un’età di circa 5 miliardi di anni, mentre la Terra – di aspetto, composizione e temperatura molto diversi da quelli odierni – si è formata tra 4,3 e 4,5 miliardi di anni fa per aggregazione di polveri interstellari. Se avessimo potuto osservare il nostro

• FIGURA 1 - L’illustrazione rappresenta simbolicamente la sequenza degli eventi che si sono succeduti dal Big Bang a oggi: dalla formazione delle particelle elementari a quella degli atomi, fino all’aggregarsi della materia in galassie, stelle e pianeti. Per ogni tappa cruciale viene segnalato il tempo trascorso dal momento del Big Bang e la temperatura media alla quale si trovava l’Universo.

Si formano i primi atomi stabili grazie alla cattura degli elettroni che cominciano a orbitare intorno ai nuclei. Si verificano le prime reazioni chimiche

10 9 K

Tempo: 3 minuti

Tempo: 1 secondo

10 10 K

3x10 10 K

Protoni e neutroni si combinano e originano i primi nuclei stabili (idrogeno ed elio)

10 11 K

pianeta a quei tempi, avremmo visto una sfera incandescente composta da rocce fuse anche in supercie.

Neutrone

10 13 K

Materia ed energia interagiscono sempre più intimamente, mentre nell’Universo aumenta la materia. I protoni incrementano il loro numero più velocemente dei neutroni

Protone

10 25 K

Elettrone

Temperatura in Kelvin (K)

Neutrone

10 28 K

Appunti di... ❱

10 32 K

Formazione delle particelle fondamentali che costituiranno i primi atomi

...fisica e matematica: ❱ È importante ricordare che le teorie sulla formazione dell’Universo sono in continua evoluzione e ogni nuova scoperta scientifica potrebbe modificare ciò che fino al giorno prima appariva una relativa certezza. La grande illustrazione che domina queste due pagine costituisce una semplificazione di concetti

Formazione delle particelle elementari della materia

Big Bang Tempo: 0

Flussi di energia