Visite alla Specola Vaticana

I rapporti tra gli scienziati e la Chiesa non sono sempre stati facili. Al punto che Galileo venne condannato nel 1633 per aver difeso l’eliocentrismo. Bisognerà aspettare il 1992 e un discorso di Giovanni Paolo II per riconoscere ufficialmente un errore rimasto celebre. Da allora le cose sono cambiate. Nel XX secolo, il canonico belga Georges Lemaître elaborò la sua famosa teoria del Big Bang. Nel 1930, il Vaticano aprì il suo osservatorio a Castel Gandolfo. Oggi il Santo Padre è diventato un partner privilegiato nella ricerca astronomica. Direzione: il cosmo. 

Da Roma… verso l’Arizona

Originariamente, l’osservatorio aveva la funzione di apportare le correzioni necessarie al calendario. Era situato nella Torre dei Venti, vicino al corridoio del Museo Vaticano; questa torre, costruita secondo i progetti del frate domenicano e astronomo Ignazio Danti, professore all’università di Bologna, è infatti attraversata dal meridiano che indicava a Papa Gregorio XIII il giorno dell’equinozio di primavera necessario per stabilire con esattezza la data della Pasqua. Il calendario gregoriano, promulgato nel 1582, fu sviluppato dal matematico gesuita Christopher Clavius a partire dai dati astronomici. Nel XVIII secolo, l’istituto si specializzò nelle ricerche sui terremoti. Le osservazioni astronomiche, trascurate per un periodo, ripresero nel 1780 grazie al telescopio di John Dollond. Successivamente, nel 1787, fu fondato un osservatorio presso il Collegio Romano e l’osservatorio vaticano si dedicò allora allo studio della meteorologia e della fisica terrestre. L’osservatorio si dotò di strumenti meteorologici e magnetici, di un sismografo e di una meridiana per le osservazioni astronomiche.

La storia successiva fu turbolenta e instabile: l’osservatorio dovette chiudere e trasferirsi più volte. Nel 1930 fu ufficialmente spostato a Castel Gandolfo, residenza estiva del Papa. Iniziò così l’era moderna, ma anche un problema: l’inquinamento luminoso. Se le luci della città eterna avevano allontanato gli astronomi, non passò molto tempo prima che si presentasse lo stesso problema altrove. Dopo 31 anni fu presa una decisione drastica: un nuovo trasferimento in Arizona, sul Monte Graham. Fu fondato il Vatican Observatory Research Group (VORG), con uffici presso l’Osservatorio Steward dell’Università dell’Arizona a Tucson. Il sito di Castel Gandolfo rimase attivo, dedicato principalmente a scopi educativi. Il telescopio fu installato nel 1993. I membri astronomi del clero lavorano lì insieme a scienziati laici, partecipando a ricerche congiunte. L’osservatorio è membro dell’Unione Astronomica Internazionale (IAU) e del Centro Internazionale di Astrofisica Relativistica (ICRA). L’attuale direttore dell’osservatorio, Guy Consolmagno, ha preso il posto nel 2015 di José Gabriel Funes, anche lui gesuita e astronomo.

Incontro con Gabriele Gionti

Quando siamo arrivati alla Specola Vaticana (l’osservatorio del Vaticano), in compagnia di Monsignor Jean-Marie Gervais, la prima cosa che ci ha sorpreso è stata la posizione del nostro punto di incontro: Albano Laziale e non Castel Gandolfo, sebbene molto vicino. Il complesso è infatti molto vasto; l’osservatorio del Vaticano comprende diverse aree geografiche.
La persona che ci ha accolto si chiama Gabriele Gionti, un sacerdote gesuita particolarmente cordiale. Le sue specialità sono la cosmologia e… la gravità quantistica. Coincidenza o no, l’astronomo sarebbe stato invitato due giorni dopo all’Università di Namur. André Füzfa ci ha confermato l’altissima qualità del suo lavoro.

Prima di entrare nel vivo della discussione, il nostro ospite ci ha mostrato con orgoglio il registro degli scienziati che si sono succeduti in questi luoghi, durante seminari, conferenze o semplici incontri. Spitzer, Lemaître, Fowler, Hoyle… una vera “dream team” dell’astronomia.
Abbiamo inoltre potuto ammirare una splendida collezione di meteoriti, manoscritti risalenti al Rinascimento e, naturalmente, fotografie scattate con diversi Papi.

La Specola Vaticana affronta tutti i campi dell’astronomia. Con Gabriele Gionti è difficile evitare il dibattito sulla celebre “teoria del tutto”. Come descrivere in modo coerente e unificato l’insieme delle interazioni fondamentali? Una teoria simile non è ancora stata scoperta, principalmente a causa dell’impossibilità di trovare una descrizione della gravità compatibile con il modello standard della fisica delle particelle, che è il quadro teorico usato per descrivere le altre tre interazioni conosciute (elettromagnetismo, interazione debole e interazione forte).

Una pista frequentemente riproposta è la teoria delle stringhe. Tuttavia, Gabriele Gionti non ne è convinto. Secondo lui, si tratta di una buona teoria matematica che tenta effettivamente di unificare la meccanica quantistica e la relatività generale, che descrivono rispettivamente i fenomeni a livello microscopico e macroscopico.

In fisica fondamentale, la teoria delle stringhe è un quadro teorico in cui le particelle puntiformi del modello standard sono sostituite da oggetti unidimensionali chiamati stringhe. La teoria descrive come queste stringhe si propagano nello spazio e interagiscono tra loro. Su scale superiori a quella della stringa, essa appare come una particella ordinaria, con proprietà di massa, carica e altre determinate dallo stato vibratorio della stringa. In particolare, uno di questi stati vibratori corrisponde al gravitone, una particella descritta dalla meccanica quantistica che trasmette l’interazione gravitazionale.

Tuttavia, non siamo ancora riusciti a ottenere una prova formale che la teoria delle stringhe descriva realmente il mondo. Questa teoria e le sue varianti presentano un inconveniente pratico: la loro complessità estrema che, a oggi, non permette di arrivare a risultati utilizzabili senza ricorrere a grossolane approssimazioni.

Torniamo all’infinitamente grande. La relatività generale non consente di descrivere un prima del Big Bang, a differenza della fisica quantistica. Nasce quindi una domanda logica: ci sono stati altri Big Bang? Esistono universi paralleli? È difficile dimostrare ciò che non si può osservare. Sebbene l’idea stia prendendo piede, Gabriele Gionti sottolinea che, allo stato attuale, si tratta solo di speculazioni. La teoria delle stringhe potrebbe ipoteticamente offrire una soluzione, ma di concreto non c’è ancora nulla.

Qualche anno fa, il progetto Anita della Nasa ha descritto particelle che sembrano non seguire le leggi della fisica classica. L’esperimento Anita (Transient Impulsive Antenna) consiste in un pallone aerostatico ad elio ad alta quota dotato di un sistema di antenne radio, che ha rilevato alcuni esempi di neutrini altamente energetici attraversare la Terra. I neutrini sono particelle fondamentali “fantasma”, che attraversano la materia quasi senza interagire, rendendoli estremamente difficili da rilevare. Tuttavia, quando prodotti da oggetti potenti ed esplosivi nell’Universo, possono raggiungere energie così elevate da interagire più facilmente con la materia ordinaria. Questi neutrini dovrebbero provenire dallo spazio profondo… e non dalla Terra. Ciò suggerisce l’esistenza di un anti-universo dominato dall’antimateria, che si estende indietro nel tempo dal Big Bang e con proprietà spaziali invertite rispetto al nostro Universo. Insomma, piste, ipotesi e teorie esistono, ma la prova formale dell’esistenza di un multiverso rimane al momento irraggiungibile.

Gabriele Gionti è un teorico puro: comprende l’Universo attraverso le equazioni. Tuttavia, il team dell’osservatorio del Vaticano è multidisciplinare. Si occupa di meteoriti, stelle, pianeti extrasolari, meteorologia, fotometria (lo studio quantitativo della radiazione luminosa così come percepita dalla visione umana) e altro ancora. Nella ricerca spaziale, il “santo graal” è spesso rappresentato dalla scoperta di forme di vita altrove. Come molti, Gionti evita di affermare con certezza l’esistenza di extraterrestri, ma ammette una probabilità molto alta, vista la vastità delle possibilità nell’universo. Alcuni pianeti potrebbero addirittura essere più abitabili della Terra. Inoltre, siamo sicuri che acqua e carbonio siano le uniche basi per la vita, sebbene siano le più ideali? Gabriele Gionti ci ricorda ciò che molti astrofisici hanno detto prima di lui: sarebbe un errore limitarsi a immaginare la vita solo come una forma bipede e tecnologicamente avanzata. La scoperta anche solo di un batterio extraterrestre sarebbe già una rivoluzione enorme.

In astronomia, spesso una risposta genera molte più domande. Segno del destino o no, mentre visitavamo la basilica di San Pietro il giorno dopo, un uomo si è girato sulla nostra strada. Gionti ci ha sorriso divertito dalla nostra sorpresa. Le probabilità di incontrarci di nuovo quel giorno erano basse. Una cosa è certa: la Chiesa non è più nemica della scienza.

(Geoffrey Van Hecke per Tota Pulchra News)