Le Cosmicomiche in classe: Tutto in un punto

Nel racconto Tutto in un punto, tratto dalla raccolta Le Cosmicomiche di Italo Calvino, il protagonista Qfwfq si trova, insieme a molti altri personaggi, nel proverbiale punto da cui tutto ha avuto inizio. Un curioso evento scatenante permetterà loro di uscire da questo eterno impasse, mettendo in moto la formazione ed evoluzione dell’universo.
Questa scheda contiene una serie di materiali e risorse didattiche per portare questo racconto in classe, all’interno dei percorsi presentati nella scheda dedicata alle Cosmicomiche, dedicati rispettivamente alle scuole secondarie di primo e di secondo grado.

Contesto scientifico

“Tutto in un punto” è ispirato alla teoria del Big Bang, secondo cui l’universo primordiale, quasi 14 miliardi di anni fa, era un luogo estremamente piccolo, caldo e denso che poi, grazie all’espansione cosmica, ha dato origine nel corso del tempo a particelle, atomi, stelle e galassie. In particolare, secondo questa teoria, nei primi tre minuti del cosmo la temperatura era così elevata – dell’ordine dei miliardi di gradi – da rendere possibile la sintesi dei nuclei di elio (il secondo elemento più pesante della tavola periodica, dopo l’idrogeno) che oggi avviene soltanto all’interno delle stelle.
All’epoca della pubblicazione del racconto, nel novembre 1964, la teoria del Big Bang era una delle due possibili spiegazioni contemplate dagli scienziati per l’origine dell’universo. Il modello alternativo, cosiddetto “dello stato stazionario”, prevedeva invece un universo privo di un momento iniziale scatenante, dalle proprietà costanti se mediate su grandi scale sia spaziali che temporali, nel quale la creazione continua di piccole quantità di materia mantiene la densità invariata pur all’interno dell’espansione cosmica. A questa teoria, Calvino dedica un altro racconto delle Cosmicomiche, “Giochi senza fine”. E proprio al 1964 risale la prima osservazione, pubblicata l’anno successivo, che determinò finalmente il successo della teoria del Big Bang su quella dello stato stazionario. Si tratta della radiazione cosmica di fondo, la luce residua di quel cosmo primordiale altamente caldo ed energetico, che permea tuttora l’universo ma la cui temperatura è calata gradualmente con l’espansione, fino a raggiungere appena 2,7 gradi sopra lo zero assoluto.
L’espansione cosmica, invece, è una scoperta che risale a qualche decennio prima: predetta dall’astronomo George Lemaître nel 1927 a partire dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein, fu dimostrata con le osservazioni astronomiche di Edwin Hubble nel 1929. Hubble misurò la velocità di allontanamento di un campione di galassie, rivelando che quanto più una galassia è lontana da noi, tanto più rapidamente si sta allontanando, a riprova che l’universo è in espansione. Questa legge empirica porta oggi il nome di Legge di Hubble-Lemaître. Ad essa è dedicata anche un’altra Cosmicomica: “Gli anni-luce”.
Nell’incipit di “Tutto in un punto”, Calvino fa riferimento all’età dell’universo parlando di circa 15 o 20 miliardi di anni: questa informazione è basata sui dati disponibili negli anni Sessanta. Sulla base dei dati cosmologici più recenti, invece, si stima che l’universo abbia un’età leggermente inferiore: 13,8 miliardi di anni.

Materiali

Podcast:

Dialogo astronomico sull’origine, l’evoluzione e il possibile futuro dell’universo (13 min). A cura di Claudia Mignone e Laura Schreiber (INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica).

Articoli sul Big Bang e l’espansione dell’universo:

• Il modello cosmologico standard e l’enigma dell’espansione
• Sul Big Bang e sul tempo
• Prima del Big Bang
• Alternative al Big Bang?
• Un universo singolare
• La costante di Hubble nel tempo
• Discovering the most ancient cosmic light (in inglese)

Video pillole sull’espansione dell’universo:

• Video pillola: Due o tre cose sull’espansione dell’Universo (5 min)
• Video pillola: Cosmologia (8 min)

Presentazione (in formato PDF) e selezione di immagini:

• Presentazione in PDF (con estratti dal racconto affiancati a immagini scientifiche)
• Immagini:
  1. Diagramma della storia dell’universo (fisica delle particelle)
  2. La radiazione cosmica di fondo
  3. Tre scenari sul destino dell’universo
  4. Collisioni tra ioni d’oro ad altissima energia
  5. Color glass condensate
  6. Diagramma della storia dell’universo (astronomia)
  7. La galassia Fantasma (M74)
  8. Simulazione della distribuzione di materia oscura

Laboratori per le scuole superiori di primo grado:

• La storia dell’Universo (1 ora e 30 minuti)

Questo laboratorio, disponibile (in italiano) sulla piattaforma didattica AstroEdu, offre agli studenti (da 8 a 14 anni) una prima visione della storia dell’Universo.

Laboratori per le scuole superiori di secondo grado:

• Dark matter and Dark energy (Part 1) – Discovering the main components of the Universe
• Dark matter & dark energy (Part 2) – Understanding the nature of dark matter and dark energy

Questo laboratorio, formato da due parti e disponibile (in inglese) sulla piattaforma didattica AstroEdu, permette agli studenti (da 12 anni in su) di avvicinarsi alla materia oscura e all’energia oscura, le due componenti misteriose che, insieme, costituiscono circa il 95% dell’universo.

Digital storytelling con Scratch

Si può anche usare uno dei racconti come spunto per una lezione di digital storytelling con l’ambiente di programmazione visuale Scratch: un esempio, ispirato al racconto Tutto in un punto, si può trovare sulla piattaforma Play Inaf.