7 errori di percezione… Perché il mondo non è come sembra

1. LA TERRA È PIATTA

Guardandola con i nostri occhi, a parte le protuberanze delle montagne, la Terra sembra effettivamente piatta.

Certo, ci sono sempre stati indizi del fatto che in realtà la sua superficie fosse curva, come il modo in cui sparisce prima la parte inferiore di una nave che si allontana all’orizzonte, oppure la forma dell’ombra proiettata dal nostro pianeta sul proprio satellite durante le eclissi lunari.

Una prova ancora più solida del fatto che la Terra fosse rotonda arrivò dalla prima circumnavigazione del mondo a bordo di una nave a opera del navigatore portoghese Ferdinando Magellano. Anche se fu ucciso nelle Filippine, il viaggio fu completato dal navigatore basco Juan Sebastián del Cano nel 1521. 

Ma, naturalmente, il modo più semplice per vedere che la Terra è una sfera è osservarla dallo spazio. E non c’è dubbio che quella che gli astronauti dell’Apollo 8 hanno fotografato, mezzo secolo fa, mentre si ergeva sopra la grigia desolazione della Luna, fosse una sfera.

Misurare le dimensioni della Terra è un po’ più difficile. Ma su una sfera, la distanza reciproca tra quattro città è diversa da quella che si avrebbe su una superficie piana (infatti, il fisico americano Steven Weinberg, nel suo libro del 1972, Gravitation and Cosmology, ha usato le distanze di Tolkien per dedurre che la Terra di Mezzo non è piatta!).

In questo modo è possibile determinare la grandezza della Terra dalle tabelle di percorrenza delle compagnie aeree e confermare che si tratta di una sfera.

La prima stima delle dimensioni della Terra, tuttavia, fu fatta intorno al 240 a.C. da Eratostene, bibliotecario capo del Museo di Alessandria.

Egli sapeva che a mezzogiorno del giorno di mezza estate un pilastro verticale a Syene (l’odierna Assuan) non proiettava alcuna ombra perché il Sole era posizionato esattamente sopra, mentre uno ad Alessandria proiettava un’ombra perché il Sole era a 7° dalla verticale.

Conoscendo la distanza tra Syene e Alessandria e utilizzando la geometria, Eratostene dedusse che la Terra doveva essere rotonda con una circonferenza di circa 39.000 km, una stima sorprendentemente vicina alla dimensione reale di 40.075 km.

2. LE STELLE GIRANO INTORNO ALLA TERRA

Dal nostro punto di vista è normale pensare che siano le stelle a ruotare intorno a una Terra ferma, anche perché questa spiegazione semplifica molto le cose.

Infatti è molto più complicato credere che sia il nostro pianeta a girare, perché questo richiede di spiegare come mai possa muoversi senza che nessuno di noi se ne accorga.

Questo enigma è stato spiegato da Galileo Galilei nel XVII secolo. Il fisico/astronomo/matematico pisano, attraverso l’esperimento del “gran navilio” dimostra che trovandosi all’interno della stiva di una nave che avanza a velocità costante senza scossoni laterali è impossibile accorgersi che si è in movimento, perché il modo in cui si muovono oggetti e insetti in quell’ambiente non cambia se il natante è fermo o in movimento.

Allo stesso modo, possiamo essere facilmente indotti a pensare di essere fermi anche se la superficie terrestre si muove a 1.670 km/h all’equatore.

La prova che la Terra sta girando è stata fornita dalle traiettorie dell’artiglieria a lungo raggio. Sono deviate a destra (rispetto alla direzione di marcia) nell’emisfero settentrionale e a sinistra nell’emisfero meridionale.

Questo perché il terreno sotto i proiettili si muove a velocità diverse a latitudini diverse. Ad esempio, un proiettile sparato verso nord dall’equatore si sposta costantemente a latitudini in cui la velocità del terreno è più bassa. Osservandolo da terra, sembra quindi deviare verso est.

Ma per dimostrare che la Terra ruota è stata necessaria l’invenzione del Pendolo di Foucault (sotto). Si tratta di un semplice dispositivo che prende il nome dal fisico francese Léon Foucault che, a Parigi nel 1851, ebbe l’idea di sospendere una sfera di ferro su un filo d’acciaio dalla cupola del Pantheon di Parigi.

Il lunghissimo pendolo, libero di oscillare a piacimento, sembrava cambiare direzione, ma in realtà, manteneva il suo moto mentre la Terra ruotava sotto di lui.

Alla fine, però, la prova definitiva che la Terra ruota su se stessa è arrivata osservando il pianeta girare sullo sfondo dello spazio dal punto di vista dell’orbita terrestre.

3. IL TEMPO SCORRE UGUALE PER TUTTI

Come si fa a confutare questa affermazione? Dopotutto possiamo sincronizzare gli orologi e, qualche tempo dopo, confermare che il tempo scorre alla stessa velocità.

Tuttavia, questo avviene solo perché viviamo tutti nella corsia ultra-lenta della natura e in una gravità debole.

Se viaggiassimo a una velocità prossima a quella della luce, o in condizioni di forte gravità, vedremmo qualcosa di radicalmente diverso.

La relazione tra velocità e dilatazione del tempo è una scoperta di Einstein del 1905 e si basa sul fatto che la velocità della luce è sempre uguale per tutti, indipendentemente da come ci si muova.

Quando si viaggia molto veloci il tempo sembra passare più lentamente rispetto a quando si è fermi. Questo succede perché per mantenere la velocità della luce costante il tempo si dilata, cioè sembra allungarsi. Più ci si avvicina alla velocità della luce più il tempo sembra dilatarsi.

Non sono solo i viaggi ad alta velocità possono influenzare il flusso del tempo: anche la forza di gravità può influenzarlo attivamente come capì Einstein nel 1915.

Provate a immaginare un orologio composto da un laser (che viaggia alla velocità della luce) con una traiettoria parallela al suolo e rimbalza avanti e indietro tra due specchi, producendo un “ticchettio” ogni volta che la luce colpisce uno specchio.

Vicino alla Terra, dove la gravità è più forte, lo spazio-tempo è più deformato e la luce deve compiere un percorso più curvo tra gli specchi e il ticchettio rallenterebbe. Quindi più forte è la forza di gravità e più scorre lento il tempo.

4. GLI ANIMALI SONO PROGETTATI PER SOPRAVVIVERE NEI LORO HABITAT E LE STELLE SONO PUNTURE DI SPILLO NELLA SFERA CELESTE

- GLI ANIMALI SONO PROGETTATI PER SOPRAVVIVERE NEI LORO HABITAT
Questo sembra ovvio. Dopo tutto, sappiamo che gli squali sono i predatori perfetti per l’oceano, che i pini sono gli alberi perfetti per le condizioni di neve e così via.
Come sostiene il biologo Richard Dawkins nel suo libro, del 1986, L’orologiaio cieco: «La biologia è lo studio di cose complicate che danno l’impressione di essere state progettate per uno scopo».
La realtà è che non c’è nessun progetto dietro, ma semplici “mutazioni” del DNA che producono un’enorme varietà di creature diverse.

La maggior parte si rivela inadatta all’ambiente in cui vive e muore di fame prima dell’età riproduttiva.
Solo una minoranza è adatta e sopravvive alla “selezione naturale”, così da poter lasciare una prole e proseguire il processo di adattamento all’ambiente.
Pensate a una macchina che produce chiavi a caso. La stragrande maggioranza non si adatterà a una particolare serratura. Ma una o due lo faranno. Si potrebbe dire che sono state “progettate” per la serratura? No.
Tuttavia, l’illusione della progettazione nel mondo naturale è molto potente e, ancora oggi, i creazionisti si rifiutano di credere che si tratti di un’illusione. «È quasi come se il cervello umano fosse stato progettato appositamente per fraintendere il darwinismo e trovarlo difficile da credere», afferma Dawkins.

- LE STELLE SONO PUNTURE DI SPILLO NELLA SFERA CELESTE
Per un antico abitante del pianeta dovevano sembrare proprio questo. Come potevano immaginare che erano come il Sole, ma incredibilmente lontane? Dimostrare che questa era la realtà si è rivelato estremamente difficile.
Il segreto era osservare una stella vicina da un lato dell’orbita terrestre e poi, sei mesi dopo, dall’altro. Proprio come un dito osservato da un occhio e poi dall’altro cambia posizione così dovrebbe fare una stella.
Si tratta di un effetto talmente piccolo, anche per le stelle più vicine, che questo spostamento, o “parallasse”, è stato osservato per la prima volta solo nel 1838. L’astronomo tedesco Friedrich Bessel scoprì che la stella 61 Cygni si trovava a 10 anni luce di distanza (più di 600.000 volte lontana del Sole).

La prova definitiva che le stelle sono altri soli venne in realtà dallo studio della loro luce. Nel 1835, il filosofo francese Auguste Comte dichiarò: «Mai, con nessun mezzo, saremo in grado di studiare la composizione chimica
o la struttura mineralogica delle stelle». Si sbagliava completamente.
La natura è stata gentile con noi. Ogni elemento emette luce con colori caratteristici, o lunghezze d’onda, che equivalgono a un’impronta digitale.
Nello spettro del Sole (la cui luce è distribuita nei colori dell’arcobaleno) queste impronte digitali si manifestano come bande scure, come i codici a barre dei supermercati, e gli spettri di tutte le altre stelle contengono altre bande scure di questo tipo.

5. LA LUNA NON CADE E POSSIAMO SAPERE COME È FATTO L’UNIVERSO “ORA”

- LA LUNA NON CADE
In realtà è in caduta costante e ci è voluto il genio di Isaac Newton per capirlo.
Egli immaginò un cannone che sparava un proiettile orizzontalmente sul terreno. La gravità avrebbe gradualmente frenato la sua traiettoria verso il basso e dopo 1 km avrebbe colpito il suolo.
Poi Newton immaginò un cannone ancora più grande e un proiettile che avrebbe percorso, ad esempio, 10 km prima di toccare il suolo. Infine, teorizzò un supercannone in grado di sparare qualcosa a 18.000 km.

In questo caso, la curvatura della Terra è di fondamentale importanza. Quando il proiettile dell’ultimo esempio comincia a cadere, la superficie si incurva e quindi non tocca mai il suolo. Cade per sempre in cerchio.
La stessa cosa avviene a ciò che è in caduta libera, ovvero non avverte alcuna gravità, proprio come non la sentireste se foste in un ascensore e il cavo si spezzasse (finché non interviene il meccanismo di sicurezza, ovviamente).
Questo è il caso degli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale, dove la gravità è circa l’89% di quella terrestre. Ma non perché sono sufficientemente lontani dal pianeta, ma perché, come la Luna, stanno cadendo in cerchio.

- POSSIAMO SAPERE COME È FATTO L’UNIVERSO “ORA”
“Ora” è un concetto privo di significato nell’universo. Il problema è che mentre la luce è veloce l’universo è enorme.
Come scrisse Douglas Adams in Guida galattica per gli autostoppisti: «Lo spazio è vasto. Veramente vasto. Non riuscireste mai a credere quanto enormemente incredibilmente spaventosamente vasto esso sia. Voglio dire, magari voi pensate che andare fino alla vostra farmacia sia un bel tratto di strada, ma quel tratto di strada è una bazzecola in confronto allo spazio».
Di conseguenza, la luce striscia come una lumaca in questa vastità cosmica e, poiché è attraverso la luce che otteniamo la conoscenza del cosmo, vediamo tutto come era in un tempo precedente.

La luce si muove a circa 300.000 km al secondo e la distanza tra Sole e Terra è di 149 milioni di chilometri. Questo significa che un raggio di luce emesso dalla nostra stella impiega 8ʹ33ʺ per colpire i nostri occhi.
Quando guardiamo l’Universo, vediamo quindi dei corpi celesti non in tempo reale.
Per esempio vediamo la Luna com’era 1ʹ25ʺ secondi fa; la grande galassia più vicina, Andromeda, com’era 2 milioni e 500 mila anni fa; le galassie più lontane com’erano 13 miliardi di anni fa.
Quindi, non possiamo sapere come sia fatto l’universo oggi, perché magari qualche stella che noi vediamo nel cielo nel frattempo è scomparsa.