Georges Lamaître, monsignor Big Bang

“Buchi neri, onde gravitazionali e singolarità spazio-temporali” è il titolo del convegno che si è tenuto presso Castel Gandolfo dal 17 al 21 giugno, su iniziativa della Specola Vaticana. Lo scopo dell’evento è stato quello di celebrare l’eredità scientifica del sacerdote e fisico mons. Georges Lamaître. Nato a Charleroi nel 1894, il religioso frequentò il collegio dei gesuiti prima di trasferirsi a Lovanio, dove studiò matematica e fisica. La precocità per la scienza corse parallela alla sua vocazione ecclesiale tanto che, completati gli studi, entrò in seminario e venne ordinato presbitero nel 1923. Come prete cattolico mostrò un profondo interesse per le leggi che governano l’universo. SI recò presso l’osservatorio astronomico diretto dallo scienziato Arthur Eddington a Cambridge e in seguito al Mit di Boston, dove si iscrisse ad un dottorato di ricerca per approfondire la teoria della relatività di Einstein. Tornò a Lovanio, insegnò all’università cattolica fino al 1964 e morì due anni dopo. Nel 1927, partendo da una soluzione delle equazioni di Einstein, Lamaître teorizzò per primo il modello di un universo in espansione in cui la velocità delle galassie lontane (chiamate allora “nebulose”) è proporzionale alla loro distanza (la costante di proporzionalità oggi si chiama “costante di Hubble”). Basandosi sulle “misure di redshift” di Slipher e Hubble, constatò che la luce emessa da tali corpi nel tempo tende a spostarsi verso l’infrarosso, il che indica che si stanno allontanando a velocità diverse. Il belga era convinto che l’universo in espansione avesse una sua storia reale e che fosse soggetto ad un equilibrio dinamico. Questa teoria, esposta nell’articolo scientifico “Un universo omogeneo di massa costante e raggio crescente, che spiega la velocità radiale delle nebulose extragalattiche”, non era condivisa da Einstein, secondo cui l’universo obbediva ad un modello cosmologico statico e immutabile. Nel 1929 l’astronomo Edwin Hubble confermò l’ipotesi di Lamaître, definendo la famosa “legge di Hubble”, secondo cui le galassie si allontanano da noi a velocità proporzionale alla loro distanza. Nel 2018 l’Unione Astronomica Internazionale decise di rinominarla “legge di Hubble-Lamaître”, riconoscendo la rilevanza degli studi dell’astronomo belga. Nel 1931 il prelato formulò l’ipotesi dell’ “atomo primordiale” o “quantum”, anche noto come “Big Bang” (denominazione data da Fred Hoyle nel 1949). Sembra che questa piccolissima particella contenesse in sé tutta la materia e l’energia in uno stato di massimo ordine e che, disgregandosi, abbia originato l’universo. Lamaître parlò di “singolarità inziale” o di inizio naturale, cioè di quel determinato istante in cui si generò l’universo a partire dal grande scoppio. Einstein, pur essendosi convinto della bontà dell’ipotesi di un universo in espansione, criticò il concetto di origine del mondo a partire da un quantum e l’idea della singolarità iniziale proposta dal collega, poiché le riteneva delle forme di “teologia camuffata”, troppo alleate della religione. È proprio la teoria dell’atomo primordiale all’origine dell’universo, tuttavia, che fu assunta come base del nuovo modello cosmologico noto come “Big-Bang caldo”, da cui sarebbero partite le ricerche sulla gravità quantistica. Accettando così l’origine dell’universo, gli oggetti si allontanano tra di loro e, se lo fanno in maniera uniforme, quelli più lontani corrono più velocemente di quelli più vicini. Penzias e Wilson nel 1964 scoprirono la “radiazione cosmica di fondo”, un mare di microonde che pervade l’universo e che può considerarsi prova del Big Bang che ha innescato l’universo. La notizia di quest’ultima scoperta, giunta alle orecchie del sacerdote belga prima di morire nel 1966, confermò i suoi studi sull’espansione dello spazio. Einstein cambiò negli anni la sua posizione e ritenne credibile ed esatta la teoria del Big Bang di Lamaître. Quest’ultima si adattava bene al principio di creazione cattolica, ma lo stesso scienziato mise in guardia Pio XII, quando quest’ultimo tentò di identificare il Big Bang dell’emergente modello cosmologico con il Fiat Lux biblico, non solo perché la conoscenza della nuova cosmologia era ancora agli inizi ma anche perché la creazione non si può assimilare a un evento che avviene in uno spazio e in un tempo, come intuì anche Tommaso d’Aquino. Il pontefice, di cui Lamaître fu consulente personale, seguì i suoi saggi consigli matematici. Il belga compì un certo percorso spirituale che intrecciò magnificamente con i suoi impegni scientifici. “Lamaître è un ottimo fisico, un grandissimo matematico e anche un insegnante. Si divide fra la missione di prete e quella di scienziato, e ci riesce” le parole di Massimo Capaccioli, astrofisico e già docente alle università di Padova e di Napoli Federico II.  Da giovane fu concordista e credeva che le Sacre Scritture celassero verità scientifiche. Poi capì col tempo che scienza e fede sono due settori separati ma non in antitesi fra di loro, e che non si può ricorrere alla scienza per spiegare il Dio della Rivelazione. Questi due cammini si possono comunque armonizzare, perché hanno la stessa matrice comune nella Verità di Dio. La conferenza a Castel Gandolfo ha visto la partecipazione di circa 40 scienziati provenienti da tutto il mondo, che hanno ripercorso questa lunga storia fatta di ricerca e di dialogo che ha segnato l’esistenza di Lamaître. Tra i partecipanti all’evento i premi nobel Adam Riess e Roger Penrose ma anche i cosmologi e fisici Andrei Linde, Joseph Silk, Licia Verde. Tra gli organizzatori dell’evento ci sono Massimo Bianchi, Sergio Cacciatori, Gabriele Gionti, i gesuiti fratel Guy J. Consolmagno e padre Gabriele Gionti, rispettivamente direttore della Specola Vaticana e vice direttore della Specola per Castel Gandolfo. Un misto di religiosi e laici appartenenti alla Specola, a testimonianza del fatto che scienza e fede possono collaborare fra di loro. Papa Francesco, rivolgendosi ai partecipanti al convegno, ha ribadito che “George Lamaître è stato un sacerdote e uno scienziato esemplare. Il suo cammino umano e spirituale rappresenta un modello di vita da cui tutti noi possiamo imparare”. Obiettivo dell’incontro è stato quello di promuovere l’interazione tra gli studiosi di cosmologia teorica e osservativa.