La massa mancante calcolata dai cosmologi fa pensare che esistano elementi nella materia ancora sconosciuti.

L'UniVerso potrebbe essere cento volte più grande di quanto lo immaginiamo; il viaggio straordinario della nostra conoscenza conferma che l'uomo non è al centro di nulla.
Tutto è cominciato nel 1933 da un'osservazione dell'astronomo Fritz Zwicky del California lnstitute of Technology. 
C'era qualcosa di insolito nel movimento delle galassie della Chioma di Berenice, un ammasso di galassie che si trova a decine di milioni di anni luce da noi. Con sua sorpresa, Zwicky si accorse infatti che gli spostamenti variavano molto da una galassia all'altra. 
Le singole galassie sembravano muoversi con una velocità maggiore di quella che si poteva pensare fosse la velocità di fuga dell'intero ammasso. Le velocità relative delle galassie erano talmente grandi che l' attrazione gravitazionale dovuta al materiale galattico luminoso non sarebbe stata sufficiente per tenere insieme l'ammasso. Eppure la Chioma stava lì, sembrava costituire un sistema stabile di galassie, non si era "dissolta" nell'enorme intervallo di tempo intercorso dalla sua formazione. 
Per uscire dall' apparente paradosso, Zwicky suppose che quel gigantesco sistema di galassie avesse una massa complessiva molto maggiore di quella che aveva stimato sommando il materiale galattico luminoso. 
Solo qualche decennio più tardi, a partire dagli anni Sessanta, si è cominciato a capire il significato di quella osservazione, afferma Lawrence Krauss, uno dei più autorevoli esperti nel campo. Osservazioni regolari di galassie "nane" oppure di enormi ammassi contenenti centinaia di galassie grandi come e più della nostra «hanno permesso di stabilire, al di là di ogni possibile dubbio, che in questi sistemi c'è evidentemente "qualcos'altro", la cui massa è abbastanza grande da assicurarne coesione gravitazionale».
Oggi gli astronomi hanno accumulato "prove schiaccianti" sull'esistenza di una "materia oscura", invisibile ai telescopi, che costituisce più del 90% dell'intera massa dell'Universo. L'attrazione gravitazionale di questa materia, che sfugge alle nostre capacità d'osservazione, è responsabile del moto delle stelle nelle galassie, delle galassie in ammassi come la Chioma di Berenice e del moto del nostro stesso Universo.
Di che cosa è fatta questa materia "oscura"?  La prima risposta, che viene naturale, è pensare che sia composta della stessa sostanza di cui siamo fatti noi stessi e la materia che conosciamo.
Tuttavia, ci sono «argomenti teorici potenti e persuasivi», suggeriti dai più recenti sviluppi della fisica e dell'astrofisica, che rendono improbabile quella risposta.
Addirittura, osserva Krauss, ci sono buoni argomenti per ritenere che la stessa materia "oscura" di cui si congettura l'esistenza intorno alle galassie, non sia che una piccola parte di un enorme "mare" cosmico di materia "oscura", una quantità pari a un centinaio di volte la materia visibile coi telescopi.
Per svelare il «mistero della massa mancante dell'Universo» Krauss ci invita a seguirlo in un lungo viaggio alla ricerca della materia "oscura", un'affascinante avventura che comincia agli albori della scienza
occidentale, nel mito e nelle visionarie speculazioni dei filosofi presocratici intorno agli elementi fondamentali, origine di tutte le cose dell'universo. Com'era l'acqua secondo Talete, o l'apeiron, l'illimitato, l'indeterminato per Anassimandro, secondo il quale la fonte di tutte le cose «non è né acqua né un altro dei cosiddetti elementi, ma un' altra natura infinita, dalla quale tutti i cieli provengono e i mondi che in essi esistono». 
Seguendo Krauss scopriamo numerose e sorprendenti connessioni tra l'indeterminato di Anassimandro e il "vuoto" della moderna fisica, certo meglio definito ma altrettanto impalpabile e sfuggente. "Quintessence", è il titolo originale di questo libro.
La "quinta essentia" di cui parla Aristotele, "la sostanza delle stelle", che forma i corpi celesti e pervade tutte le cose, ed è distinta dai quattro elementi che compongono le cose del mondo sublunare, si ripresenta per così dire nelle più ardite speculazioni della moderna cosmologia. 
Siamo alla vigilia di quella che potrebbe essere l"'ultima" rivoluzione coperniana, dice Krauss.
Sono in corso esperimenti per cercare di "vedere" questa materia "oscura" e verificare se, come pensano i fisici, essa è composta di particelle "esotiche" (cioè di tipi non ancora scoperti). 
I risultati potrebbero essere spettacolari. «Che la materia oscura sia fatta o no di nuove particelle esotiche», dice Krauss, «la maggior parte degli ingredienti del mio racconto sopravvivranno alla prova del tempo, perché sono sopravvissuti a quella dell'esperimento».
Quale che sia l'immagine dell'Universo che ci riserva il futuro, un risultato comunque si può già stabilire fin d'ora. 
«Negli ultimi quattro secoli siamo pervenuti, in qualche modo, a renderci conto dell'irrilevanza cosmica dell'umanità».
Copernico e Galileo ci hanno insegnato che la Terra non solo non è al centro dell'Universo ma neppure è al centro del sistema solare. Neanche il sistema solare o la galassia in cui ci troviamo hanno qualcosa di speciale. 
Mentre l'uomo cerca di mantenere la sua posizione al centro dell'Universo, ogni successiva scoperta della scienza ci conferma che i fenomeni essenziali della nostra vita costituiscono solo una parte sempre più piccola di un tutto sempre più grande.
Suona dunque quanto mai appropriato il titolo "Dall'io al cosmo" scelto da John Barrow per questa raccolta di brevi saggi.
Tuttavia, Barrow guarda alle sensazionali scoperte avvenute nell'ultimo decennio in cosmologia da un punto di vista diverso. Fin dalle prime i pagine affronta infatti il problema delle condizioni per l'esistenza della vita nell'Universo, discutendo "gli inattesi collegamenti" fra le condizioni necessarie per la vita su un pianeta come la Terra e "la  struttura dell'Universo come un tutto", con le sue leggi e le sue costanti. Se i valori di alcune di queste costanti fossero stati anche di poco diversi, osserva Barrow, non sarebbero potuti esistere esseri viventi come noi.
Da questa prospettiva "antropica", la distinzione fra l'intero Universo e la sua parte visibile, che alimenta le ricerche di Krauss, per Barrow sta invece a significare che le «grandi domande cosmiche" sull'inizio dell'Universo «non possono avere una risposta».
Da "Domenica" (inserto de "Il Sole 24 ore") del 26 novembre 2000 

Bibliografia:
John D. Barrow, «Dall'io al cosmo. Arte, scienza e filosofia", Raffaello Cortina Editore, Milano 2000.
Lawrence Krauss, «Il mistero della massa mancante», Raffaello Cortina Editore, Milano 2000. 
By Umberto Bottazzini

vedi:  Teoria dei Gradienti e delle Onde Portanti + Cosmogonia, Cosmologia

Commento NdR: questo articolo non tiene conto che le ricerche effettuate con i numeri dicono cose diverse...PDF
vedi anche la luna e la materia oscura...PDF (studi del ricercatore Rubino).