In effetti, due notevoli caratteristiche del sole e di altre stelle sono l’efficienza e la stabilità a lungo termine. Facciamo una semplice analogia. Si sa che, per funzionare bene, il motore di un’automobile ha bisogno di carburante e aria in un preciso rapporto; gli ingegneri progettano complessi sistemi meccanici ed elettronici per ottimizzare il rendimento. Se questo vale per un semplice motore, che dire delle stelle come il sole, che “bruciano” in maniera così efficiente? Le principali forze in gioco sono calibrate con grande precisione, e sono ottimizzate per permettere la vita. Questa precisione è del tutto casuale? Nell’antichità a Giobbe fu chiesto: “Fosti tu a emanare i decreti che governano i cieli, o a stabilire le leggi della natura sulla terra?” (Giobbe 38:33, The New English Bible) Nessun essere umano potrebbe rispondere di sì a queste domande. E allora da dove proviene questa precisione?

Le due forze nucleari

La struttura dell’universo richiede molto di più della calibrazione delle sole forze gravitazionale ed elettromagnetica. Ci sono altre due forze che influiscono sulla nostra vita.

Queste due forze agiscono all’interno del nucleo dell’atomo, e sono una chiara dimostrazione di lungimiranza. Prendete il caso della forza nucleare forte, che tiene uniti protoni e neutroni nel nucleo dell’atomo. Grazie a questo legame si possono formare vari elementi, sia leggeri (come elio e ossigeno) che pesanti (come oro e piombo). A quanto pare, basterebbe che questa forza fosse del 2 per cento più debole e potrebbe esistere solo l’idrogeno. Viceversa, se fosse appena un po’ più intensa esisterebbero solo gli elementi più pesanti, ma non l’idrogeno. Questo influirebbe sulla nostra vita? Ebbene, se nell’universo non ci fosse idrogeno il sole non avrebbe il combustibile di cui ha bisogno per irraggiare energia vivificante. E noi, naturalmente, non avremmo né acqua né cibo, dato che l’idrogeno è un componente essenziale di entrambe le cose.

La quarta forza, detta forza nucleare debole, regola il decadimento radioattivo. Inoltre, influisce sulle reazioni termonucleari all’interno del sole. ‘Questa forza è ben calibrata?’, potreste chiedervi. Il matematico e fisico Freeman Dyson spiega: “L’interazione [o forza] debole è milioni di volte meno intensa della forza nucleare. La sua intensità è esattamente sufficiente a permettere che l’idrogeno solare bruci in modo lento e uniforme. Se questa interazione fosse molto più forte o molto più debole, le forme di vita che dipendono da stelle come il sole sarebbero ancora una volta in difficoltà”.d Sì, la velocità con cui il sole “brucia” l’idrogeno è proprio quella giusta per riscaldare la terra — senza incenerirla — e per mantenerci in vita.

In più, gli scienziati ritengono che la forza debole entri in gioco nelle esplosioni delle supernovae, esplosioni che sono considerate il meccanismo responsabile della produzione e della distribuzione della maggior parte degli elementi. “Se queste forze nucleari fossero in qualsiasi modo leggermente diverse da come sono, le stelle non sarebbero in grado di formare gli elementi di cui voi e io siamo fatti”, spiega il fisico John Polkinghorne.

Si potrebbe continuare, ma probabilmente avete compreso il punto. Queste quattro forze fondamentali sono calibrate con una precisione straordinaria. “Tutt’intorno ci sembra di vedere la prova che la natura ha fatto le cose per bene”, ha scritto il prof. Paul Davies. Sì, la precisione con cui sono calibrate le forze fondamentali ha reso possibili l’esistenza e il funzionamento del sole, del nostro splendido pianeta e, su quest’ultimo, dell’acqua e dell’atmosfera, indispensabili per la vita, nonché di un gran numero di preziosi elementi chimici. Ma chiedetevi: ‘Perché esiste tanta precisione, e da dove proviene?’

Le caratteristiche che rendono ideale la terra

La nostra esistenza richiede precisione anche sotto altri aspetti. Prendete le dimensioni della terra e la sua posizione in rapporto al resto del sistema solare. Il libro biblico di Giobbe contiene queste domande che inducono all’umiltà: “Dov’eri tu quando io fondai la terra? . . . Chi ne dispose le misure, nel caso che tu lo sappia?” (Giobbe 38:4, 5) Oggi più che mai queste domande esigono una risposta. Perché? A motivo delle straordinarie scoperte che sono state fatte riguardo alla terra, tra cui le sue dimensioni e la sua posizione all’interno del sistema solare.

In nessuna parte dell’universo si è trovato un altro pianeta simile alla terra. È vero che alcuni scienziati additano prove indirette secondo cui attorno ad alcune stelle orbiterebbero degli oggetti centinaia di volte più grandi della terra. La terra, però, è proprio delle dimensioni giuste per la nostra esistenza. In che senso? Se la terra fosse leggermente più grande, la sua attrazione gravitazionale sarebbe maggiore e l’idrogeno, un gas leggero, si accumulerebbe, non riuscendo a sfuggire alla gravità terrestre. L’atmosfera sarebbe quindi inadatta alla vita. D’altra parte, se la terra fosse leggermente più piccola l’ossigeno necessario alla vita sfuggirebbe e le acque superficiali evaporerebbero. In entrambi i casi, la vita umana sarebbe impossibile.

Inoltre, e anche questo è essenziale per la vita, la terra si trova a una distanza ideale dal sole. L’astronomo John Barrow e il matematico Frank Tipler hanno studiato “il rapporto tra il raggio della terra e la sua distanza dal sole”. I due sono giunti alla conclusione che la vita umana non potrebbe esistere “se questo rapporto fosse leggermente diverso da quello che si osserva”. Il prof. David L. Block fa questo commento: “Dai calcoli risulta che se la terra fosse solo del 5 per cento più vicina al sole, un imponente effetto serra [surriscaldamento del pianeta] si sarebbe verificato circa 4 miliardi di anni fa. Se invece la terra fosse solo dell’1 per cento più lontana dal sole, un’imponente glaciazione [con buona parte del globo coperta dai ghiacci] si sarebbe verificata circa 2 miliardi di anni fa”. — Our Universe: Accident or Design? (L’universo: caso o progetto?)

A questo si aggiunga il fatto che la terra ci mette un giorno per compiere una rotazione attorno al suo asse: la velocità giusta per avere temperature moderate. Venere impiega 243 giorni per compiere una rotazione. Pensate a cosa succederebbe se la terra ruotasse così lentamente! Non potremmo sopravvivere alle temperature estreme che risulterebbero da giorni e notti così lunghi.

Un altro particolare essenziale è l’orbita che la terra descrive attorno al sole. Le comete hanno orbite ellittiche molto allungate. Meno male che non è così nel caso della terra. L’orbita terrestre è quasi circolare. Anche questo ci risparmia letali escursioni termiche.

E non va trascurata nemmeno la posizione del sistema solare. Se fosse più vicino al centro della Via Lattea, l’attrazione gravitazionale delle stelle vicine distorcerebbe l’orbita terrestre. Se invece si trovasse proprio ai margini della galassia il cielo notturno sarebbe quasi privo di stelle. La luce delle stelle non è essenziale per la vita, ma non è forse vero che dona grande fascino al cielo notturno? E basandosi sulle teorie cosmologiche attuali, gli scienziati hanno calcolato che ai margini della Via Lattea gli elementi chimici necessari per formare un sistema solare come il nostro non sarebbero stati disponibili in quantità sufficiente.e

Legge e ordine

Per esperienza personale, saprete sicuramente che tutte le cose tendono al disordine. Come sa bene qualsiasi padrone di casa, le cose abbandonate a se stesse tendono a rompersi o a disgregarsi. Gli scienziati definiscono questa tendenza “seconda legge della termodinamica”. Possiamo vedere questa legge all’opera ogni giorno. Se un’automobile o una bicicletta nuova viene abbandonata a se stessa, diventerà un rottame. Se si abbandona a se stesso un edificio andrà in rovina. E l’universo? Ubbidisce anch’esso alla stessa legge. Perciò si potrebbe pensare che in tutto l’universo l’ordine debba cedere il passo al caos completo.

Eppure non sembra che questo stia succedendo, stando a ciò che ha scoperto il prof. Roger Penrose, docente di matematica a Oxford, studiando lo stato di disordine (la cosiddetta “entropia”) dell’universo osservabile. Un modo logico di interpretare queste scoperte è concludere che l’universo ha avuto origine in uno stato di ordine ed è tuttora altamente organizzato. L’astrofisico Alan Lightman ha osservato che gli scienziati “trovano sorprendente che l’universo sia stato creato in uno stato così ordinato”. E ha aggiunto che “qualsiasi teoria cosmologica valida dovrebbe offrire una spiegazione definitiva a questo problema dell’entropia”, dovrebbe cioè spiegare come mai l’universo non è diventato caotico.

In effetti, la nostra stessa esistenza va contro questa legge accettata. E allora perché esistiamo? Come abbiamo già detto, questa è una domanda fondamentale a cui dovremmo cercare di dare una risposta.

Appendice

“I mattoni dell’universo”

Così una moderna enciclopedia della scienza definisce gli elementi chimici. Tra gli elementi che costituiscono la terra vi è una sorprendente varietà; alcuni sono rari, altri abbondano. Elementi come l’oro sono belli a vedersi. Altri sono gas che non vediamo nemmeno, come l’azoto e l’ossigeno. Ogni elemento è composto di atomi di un certo tipo. La struttura degli atomi e le loro relazioni reciproche rivelano un uso razionale delle risorse e un’organizzazione stupenda che segue uno schema ben preciso.

Circa 300 anni fa si conoscevano solo 12 elementi: antimonio, argento, arsenico, bismuto, carbonio, ferro, mercurio, oro, piombo, rame, stagno e zolfo. Quando se ne scoprirono altri, gli scienziati notarono che gli elementi riflettevano un ordine preciso. Visto che in questo ordinamento rimanevano dei posti vuoti, scienziati come Mendeleev, Ramsay, Moseley e Bohr ipotizzarono l’esistenza di elementi sconosciuti, predicendone le caratteristiche. In seguito quegli elementi furono scoperti confermando puntualmente le previsioni. Come fecero quegli scienziati a predire che esistevano forme di materia a quel tempo ancora sconosciute?

Ebbene, gli elementi chimici seguono un ordine numerico che dipende dalla loro struttura atomica. Questa è una legge dimostrata. Per questo motivo i libri di testo possono pubblicare una tavola periodica degli elementi suddivisa in righe e colonne, in cui trovano posto idrogeno, elio e così via.

Un’enciclopedia osserva: “Poche sistematizzazioni, nella storia della scienza, possono competere con il concetto di periodicità quale vasta rivelazione dell’ordine del mondo fisico. . . . Se in futuro verranno scoperti nuovi elementi, è certo che questi troveranno la loro collocazione nel sistema periodico, conformandosi al suo ordine ed esibendo le caratteristiche appropriate per il gruppo in cui si troveranno”. — McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology.

Disponendo gli elementi secondo le righe e le colonne della tavola periodica si nota una notevole affinità tra gli elementi che occupano la stessa colonna. Ad esempio, nell’ultima colonna ci sono elio (numero atomico 2), neon (numero atomico 10), argo (numero atomico 18), cripto (numero atomico 36), xeno (numero atomico 54) e radon (numero atomico 86). Si tratta di gas che emettono una forte luce quando sono attraversati da una scarica elettrica, e vengono usati in certe lampade. Inoltre, a differenza di altri gas, non reagiscono facilmente con vari elementi.

Sì, finanche negli atomi che lo costituiscono, l’universo rivela uno straordinario grado di armonia e ordine. Da dove derivano l’ordine, l’armonia e la varietà dei “mattoni” dell’universo?

[Prospetto a pagina 27]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

Tavola periodica degli elementi

L’ordine e l’armonia degli elementi nella tavola periodica sono frutto del caso o di un progetto intelligente?

METALLI

NON METALLI

GAS NOBILI

ELEMENTI DI TRANSIZIONE

Serie dei lantanidi

Serie degli attinidi

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

Nome dell’elemento Simbolo Numero atomico

idrogeno H 1

elio He 2

litio Li 3

berillio Be 4

boro B 5

carbonio C 6

azoto N 7

ossigeno O 8

fluoro F 9

neon Ne 10

sodio Na 11

magnesio Mg 12

alluminio Al 13

silicio Si 14

fosforo P 15

zolfo S 16

cloro Cl 17

argo Ar 18

potassio K 19

calcio Ca 20

scandio Sc 21

titanio Ti 22

vanadio V 23

cromo Cr 24

manganese Mn 25

ferro Fe 26

cobalto Co 27

nichel Ni 28

rame Cu 29

zinco Zn 30

gallio Ga 31

germanio Ge 32

arsenico As 33

selenio Se 34

bromo Br 35

cripto Kr 36

rubidio Rb 37

stronzio Sr 38

ittrio Y 39

zirconio Zr 40

niobio Nb 41

molibdeno Mo 42

tecnezio Tc 43

rutenio Ru 44

rodio Rh 45

palladio Pd 46

argento Ag 47

cadmio Cd 48

indio In 49

stagno Sn 50

antimonio Sb 51

tellurio Te 52

iodio I 53

xeno Xe 54

cesio Cs 55

bario Ba 56

lantanio La 57

cerio Ce 58

praseodimio Pr 59

neodimio Nd 60

promezio Pm 61

samario Sm 62

europio Eu 63

gadolinio Gd 64

terbio Tb 65

disprosio Dy 66

olmio Ho 67

erbio Er 68

tulio Tm 69

itterbio Yb 70

lutezio Lu 71

afnio Hf 72

tantalio Ta 73

tungsteno W 74

renio Re 75

osmio Os 76

iridio Ir 77

platino Pt 78

oro Au 79

mercurio Hg 80

tallio Tl 81

piombo Pb 82

bismuto Bi 83

polonio Po 84

astato At 85

radon Rn 86

francio Fr 87

radio Ra 88

attinio Ac 89

torio Th 90

protoattinio Pa 91

uranio U 92

nettunio Np 93

plutonio Pu 94

americio Am 95

curio Cm 96

berkelio Bk 97

californio Cf 98

einsteinio Es 99

fermio Fm 100

mendelevio Md 101

nobelio No 102

laurenzio Lr 103

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