Franco Gabici, Avvenire 29/6/2014, 29 giugno 2014
E L’UNIVERSO FECE RUMORE
La scoperta della Radiazione cosmica di fondo dovuta a Arno Penzias e Robert Wilson cinquant’anni fa (1964) è il classico caso di serendipity, dove con questo termine si indica una scoperta inaspettata o più precisamente la scoperta di una cosa mentre se ne sta cercando un’altra. La scoperta fu considerata una delle più importanti del ventesimo secolo e dimostrava che il nostro universo era per davvero nato da una grande esplosione, il famoso big bang, evento accaduto circa 14 miliardi di anni fa.
Ma andiamo con ordine. All’inizio degli anni Sessanta del secolo passato la Bell Telephone prese alle sue dipendenze due ingegneri, Pensias e Wilson, e affidò loro il compito di modificare uno speciale tipo di antenna per captare i segnali provenienti da Telstar, il nuovo satellite per le comunicazioni che sarebbe stato lanciato nel luglio del 1962 da Cape Canaveral. L’antenna assomigliava al corno usato dai pastori svizzeri e aveva una ’apertura’ di quasi due metri quadrati.
Ben presto, però, i due ingegneri si trovarono di fronte a un fatto inspiegabile. L’antenna, infatti, registrava un ’rumore’ molto debole ma costantemente presente. Penzias e Wilson dedicarono un intero anno per cercare di capire la fonte di questo misterioso rumore. Analizzarono accuratamente la loro antenna, verificarono tutte le saldature, ma senza venire a capo di nulla. Poi, secondo uno di quegli aneddoti che fanno sempre da corona a certe importanti scoperte, si pensò di aver individuato la causa in un nido di piccioni scovato in una cavità dell’antenna. I due volatili, ovviamente, furono immediatamente sfrattati, la cavità fu ripulita con cura ma evidentemente la coppia di pennuti non c’entrava proprio nulla perché il ’rumore’ persisteva.
A questo punto i due ingegneri presero carta penna e calamaio e stesero una relazione del loro lavoro, che verrà pubblicato nel maggio del 1965 su Astrophysical Journal, limitandosi a sottolineare la presenza del rumore, ma senza avanzare nessuna ipotesi sulla sua origine. Nella loro relazione, però, i due ingegneri descrissero l’identikit del rumore definendolo un segnale emesso da una sorgente alla temperatura di 3 gradi Kelvin (3 gradi K corrispondono a -273 °C).
Il caso volle che l’articolo venisse letto da alcuni astronomi dell’università di Princeton che, guarda caso, dopo avere ipotizzato l’esistenza di un rumore del genere stavano per costruire una antenna per catturarlo. Ma dopo aver letto l’articolo compresero subito che quanto avevano ipotizzato era già stato scoperto dai due ingegneri.
Detto in parole povere questo rumore sarebbe una specie di eco del big bang e dunque una prova inequivocabile che la grande esplosione si è realmente verificata. Al tempo del big bang, infatti, l’universo era caldissimo ma a seguito dell’espansione andò sempre più raffreddandosi e oggi la sua temperatura, lontana da fonti di calore (stelle, galassie…), è intorno ai 3 gradi Kelvin, che è proprio la temperatura che corrisponde al rumore che tanto aveva preoccupato Penzias e Wilson.
Tutti felici e contenti, dunque, per questo scoop inatteso la cui importanza fu paragonata alla scoperta dell’espansione dell’universo? Nossignori. Gorge Gamow, di fronte all’entusiasmo per la scoperta, si arrabbiò moltissimo perché da nessuna parte trovò citato il suo nome. E aveva tutte le regioni perché molti anni prima il gruppo da lui coordinato aveva previsto l’esistenza di questo ’rumore’. E due suoi allievi, Ralph Alpher e Robert Herman, nel 1949 avevano pubblicato su ’Nature’ un articolo nel quale affermavano che la temperatura dell’universo doveva aggirarsi intorno ai 5 gradi Kelvin e dunque di poco superiore a quella rilevata da Penzias e Wilson.
Come si dice, Gamow se la legò al dito e anche molti anni dopo dimostrò di non aver digerito quello che lui considerò sempre uno sgarbo. E il senso della sua indignazione sta tutto in questa dichiarazione che rilasciò a una conferenza sulle microonde: «Se io ho perso un nichelino, e un altro trova un nichelino, non posso dimostrare che il nichelino sia il mio. Però io ho perso un nichelino proprio là dove loro ne hanno trovato uno!». Ma Gamow non fu l’unico permaloso di questa storia. Anche Alpher ed Herman si associarono nell’indignazione e fecero di più. Disgustati per questa dimenticanza, abbandonarono per sempre la fisica.
Altri si giustificarono ricordando che lo stesso Gamow, a una ben precisa domanda se quell’eco avrebbe potuto essere misurato, aveva risposto con un secco «no». Ma forse, come a volte succede nella scienza, Gamow e il suo gruppo furono troppo in anticipo sui tempi.
La rivendicazione della paternità della scoperta tenne banco per parecchio tempo e, come scrisse Dennis Overbye, «lasciò una macchia sulle tradizioni accademiche della cosmologia, che erano state caratterizzate sempre da un’estrema correttezza». E probabilmente fu proprio per questo motivo che il premio Nobel a Penzias e Wilson arrivò solamente nel 1978, quattordici anni dopo l’annuncio della loro scoperta, quando ormai le acque della polemica si erano calmate.