Gli abissi del tempo
di Pierdomenico Memeo
- Argomenti: Fisica teorica
“Qui sulla Terra abbiamo appena iniziato a renderci contodel grande oceano di spazio e di tempo dal quale siamo emersi.”
Carl Sagan, Cosmos (1980)
Gli abissi del tempo
“Il calendario cosmico inizia alla mezzanotte del primo gennaio, con la nascita del nostro Universo: contiene tutto quello che è successo, da allora fino a oggi, che in questo calendario corrisponde alla mezzanotte del 31 dicembre. A questa scala, ogni mese rappresenta poco più di miliardo di anni; ogni giorno, rappresenta circa 40 milioni di anni; ogni ora, un milione e mezzo di anni; ogni secondo, poco meno di 450 anni della nostra storia.”
L’aspetto forse più difficile da comprendere quando parliamo di eventi che riguardano la storia dell’Universo, è la loro reale scala temporale. Sappiamo che il Big Bang, l’incommensurabile evento primordiale che ha dato origine all’Universo come lo conosciamo, è avvenuto circa 13,8 miliardi di anni fa; la formazione della Terra, circa 4,5 miliardi di anni fa; i primi organismi pluricellulari si sono originati 800 milioni di anni fa; la specie Homo sapiens si è evoluta in Africa appena 300.000 anni fa; il primo sbarco sulla Luna, solo 55 anni fa.
Ma questi numeri, per quanto corretti, non riescono a dare l’idea della reale distanza temporale che li separa: la nostra capacità cognitiva fatica a orientarsi tra ordini di grandezza così diversi (miliardi, milioni, migliaia), e il risultato è che spesso ci troviamo confusi rispetto alla corretta collocazione temporale degli eventi e alla durata degli stessi.
È la questione del “tempo profondo”, come venne definito già nel 18° secolo dal geologo James Hutton. Nelle parole del matematico John Playfair, amico e collega di Hutton: “La mente sembra provare una specie di vertigine a scrutare così in profondità negli abissi del tempo.”
Il problema del tempo profondo, e la fatica nel comprendere processi la cui scala temporale è così diversa da quella a cui siamo abituati nella vita di tutti i giorni, è alla base della difficoltà, e a volte del rifiuto, di molte persone nell’accettare l’esistenza di fenomeni i cui effetti si misurano in migliaia, milioni, o miliardi di anni, come l’espansione dell’universo, il movimento delle placche tettoniche, l’evoluzione biologica tramite la selezione, o i mutamenti climatici. Risulta quindi necessario un modo per riportare questi eventi a scale temporali più comprensibili.
Ma questi numeri, per quanto corretti, non riescono a dare l’idea della reale distanza temporale che li separa: la nostra capacità cognitiva fatica a orientarsi tra ordini di grandezza così diversi (miliardi, milioni, migliaia), e il risultato è che spesso ci troviamo confusi rispetto alla corretta collocazione temporale degli eventi e alla durata degli stessi.
È la questione del “tempo profondo”, come venne definito già nel 18° secolo dal geologo James Hutton. Nelle parole del matematico John Playfair, amico e collega di Hutton: “La mente sembra provare una specie di vertigine a scrutare così in profondità negli abissi del tempo.”
Il problema del tempo profondo, e la fatica nel comprendere processi la cui scala temporale è così diversa da quella a cui siamo abituati nella vita di tutti i giorni, è alla base della difficoltà, e a volte del rifiuto, di molte persone nell’accettare l’esistenza di fenomeni i cui effetti si misurano in migliaia, milioni, o miliardi di anni, come l’espansione dell’universo, il movimento delle placche tettoniche, l’evoluzione biologica tramite la selezione, o i mutamenti climatici. Risulta quindi necessario un modo per riportare questi eventi a scale temporali più comprensibili.
Un calendario per l’universo
Un esperimento il tal senso è quello del “calendario cosmico”: reso popolare dal celebre divulgatore scientifico Carl Sagan nella trasmissione televisiva Cosmos del 1980, si basa sull’idea di convertire la cronologia relativa all’età dell’Universo in un anno di calendario, in modo da collocare i processi astronomici, geologici, e storici all’interno di una cornice di 12 mesi.
In questo modo, l’origine dell’Universo sarebbe collocata alla mezzanotte del primo gennaio; la formazione della Terra, intorno all’inizio di settembre; la genesi delle cellule eucariote, verso la metà di novembre; i primi animali acquatici il 7 dicembre; la conquista delle terre emerse da parte degli anfibi il 22 dicembre; la nascita dei primi dinosauri il 25 dicembre, giusto in tempo per Natale, mentre la loro estinzione solo 6 giorni dopo, il 30 dicembre; tutta l’evoluzione degli ominidi arriva solo l’ultimo giorno dell’anno, e la storia dell’Homo sapiens dura appena gli ultimi 10 minuti prima della mezzanotte del 31 dicembre.
La conversione permette di valutare in maniera più chiara la distanza temporale tra due eventi (cosmologici o astronomici) o la durata temporale di un processo (geologico o biologico), confrontandoli in un arco temporale con il quale abbiamo tutti confidenza, quello di un anno dal 1 gennaio al 31 dicembre. Questa idea si può applicare anche ad altri eventi o processi: ad esempio, si può convertire l’età della Terra ad un anno, e collocare gli eventi geologici e biologici in questo nuovo arco temporale.
Questo tipo di riflessione permette quindi di concettualizzare scale temporali che sarebbero altrimenti fuori dalla portata della nostra immaginazione. Lo scopo finale è dare una base di riferimento a processi reali (astronomici, biologici, climatici, o altro) che però si svolgono su archi temporali così ampi da risultare difficili da osservare direttamente, con il rischio che vengano per questo sminuiti, contestati, o interamente negati nei loro effetti sulla nostra realtà.
In questo modo, l’origine dell’Universo sarebbe collocata alla mezzanotte del primo gennaio; la formazione della Terra, intorno all’inizio di settembre; la genesi delle cellule eucariote, verso la metà di novembre; i primi animali acquatici il 7 dicembre; la conquista delle terre emerse da parte degli anfibi il 22 dicembre; la nascita dei primi dinosauri il 25 dicembre, giusto in tempo per Natale, mentre la loro estinzione solo 6 giorni dopo, il 30 dicembre; tutta l’evoluzione degli ominidi arriva solo l’ultimo giorno dell’anno, e la storia dell’Homo sapiens dura appena gli ultimi 10 minuti prima della mezzanotte del 31 dicembre.
La conversione permette di valutare in maniera più chiara la distanza temporale tra due eventi (cosmologici o astronomici) o la durata temporale di un processo (geologico o biologico), confrontandoli in un arco temporale con il quale abbiamo tutti confidenza, quello di un anno dal 1 gennaio al 31 dicembre. Questa idea si può applicare anche ad altri eventi o processi: ad esempio, si può convertire l’età della Terra ad un anno, e collocare gli eventi geologici e biologici in questo nuovo arco temporale.
Questo tipo di riflessione permette quindi di concettualizzare scale temporali che sarebbero altrimenti fuori dalla portata della nostra immaginazione. Lo scopo finale è dare una base di riferimento a processi reali (astronomici, biologici, climatici, o altro) che però si svolgono su archi temporali così ampi da risultare difficili da osservare direttamente, con il rischio che vengano per questo sminuiti, contestati, o interamente negati nei loro effetti sulla nostra realtà.
Proposta di attività per la classe:
Un anno da ricordare
L’attività propone di scegliere un evento o un processo che si svolge su un arco temporale di lunga durata (per esempio: le trasformazioni geologiche della Terra, l’evoluzione di una specie animale o vegetale, le variazioni climatiche di lungo periodo) e di convertirlo in un “calendario” all’interno del quale collocare le diverse fasi ed eventi significativi relative a questo processo.
Il lavoro può essere svolto singolarmente o per piccoli gruppi, oppure può coinvolgere l’intera classe sotto forma di discussione e di progetto didattico collettivo.
Si possono utilizzare gli strumenti didattici di Google Suit (vedi ad esempio il Cosmic Calendar originale su GoogleCalendar), oppure il lavoro può prendere la forma di un progetto che dura l’intero anno con l’utilizzo di piattaforme social (esempio: Cosmic Calendar su X [Twitter]).
Il lavoro può essere svolto singolarmente o per piccoli gruppi, oppure può coinvolgere l’intera classe sotto forma di discussione e di progetto didattico collettivo.
Si possono utilizzare gli strumenti didattici di Google Suit (vedi ad esempio il Cosmic Calendar originale su GoogleCalendar), oppure il lavoro può prendere la forma di un progetto che dura l’intero anno con l’utilizzo di piattaforme social (esempio: Cosmic Calendar su X [Twitter]).
Sitografia
The Cosmic Calendar | Cosmos: A Spacetime Odyssey [YouTube]
The Cosmic Calendar | Cosmos: Possible Worlds [YouTube]
Carl Sagan - Cosmos - Cosmic Calendar [YouTube]
Per un commento critico: The Problems with the Cosmic Calendar [Space.com]
Calendario cosmico (versione grafica) - [Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna]
Calendario cosmico (versione testuale) - [Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna]
The Cosmic Calendar | Cosmos: Possible Worlds [YouTube]
Carl Sagan - Cosmos - Cosmic Calendar [YouTube]
Per un commento critico: The Problems with the Cosmic Calendar [Space.com]
Calendario cosmico (versione grafica) - [Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna]
Calendario cosmico (versione testuale) - [Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna]
Bibliografia
L'uomo che scoprì il tempo
James Hutton e l'età della terra
Jack Repcheck
Raffaello Cortina Editore (2003)
ISBN: 978-8870788648
I draghi dell'Eden
Carl Sagan
Club degli editori (1997)
James Hutton e l'età della terra
Jack Repcheck
Raffaello Cortina Editore (2003)
ISBN: 978-8870788648
I draghi dell'Eden
Carl Sagan
Club degli editori (1997)
