Arno Penzias muore il 22 gennaio 2024 a San Francisco. Aveva 90 anni. La sua scomparsa chiude un capitolo di uno degli incidenti scientifici più significativi della storia. Per decenni, era noto non per un esperimento pianificato, ma per essere incappato nella verità sulla nascita dell’universo mentre cercava di sintonizzare un’antenna radio.
Ha condiviso metà del Premio Nobel per la fisica nel 1978 con Robert Woodrow Wilson. Il premio consisteva nel rilevare la debole radiazione elettromagnetica ovunque nel cosmo. È stata la prova decisiva del Big Bang. L’altra metà è andata a Pyotr Kapitsa per lavori non correlati. Penzias non ha mai affermato di essersi proposto di dimostrare l’evoluzione cosmica. Voleva solo segnali radio chiari.
Da Monaco all’Holmdel Horn
Nato a Monaco il 26 aprile 1933, Penzias è cresciuto all’ombra della Seconda Guerra Mondiale. La sua famiglia fuggì dalla Germania. Sono finiti a New York. L’istruzione divenne la sua ancora. Ha frequentato il City College di New York. Poi si è trasferito alla Columbia University. Qui conseguì il dottorato nel 1962.
Dopo aver terminato gli studi, è entrato a far parte dei Bell Laboratories di Holmdel, nel New Jersey. Il laboratorio era un concentrato di innovazione. Penzias ha lavorato con Robert Wilson. Il loro lavoro era semplice. Stavano monitorando le emissioni radio provenienti da un anello di gas che circondava la Via Lattea. Stavano cercando un rumore celeste specifico.
Hanno trovato qualcos’altro. Il segnale era persistente. Veniva da ogni direzione. Non è sbiadito. Era uniforme.
Il mistero dei 3,5 Kelvin
La squadra utilizzava una grande antenna a tromba. Era abbastanza sensibile da captare le radiazioni a microonde. Ma le letture erano ostinate. Il rumore di fondo era più alto del previsto. Per un anno hanno risolto i problemi. Hanno controllato le interferenze urbane. Hanno cercato escrementi di piccione sull’antenna. Sì, i piccioni nidificavano lì. Hanno pulito l’antenna. Hanno allontanato i piccioni.
Il rumore è rimasto.
Erano circa 3 Kelvin. O meglio, 3,5 Kelvin di allora. La maggior parte degli scienziati si aspettava che il rumore di fondo fosse vicino allo zero assoluto. Questa energia termica residua suggeriva qualcosa di enorme. Ciò suggeriva che l’universo fosse pieno di calore residuo.
Penzias e Wilson pubblicarono le loro scoperte nel 1965. Non sapevano cosa fosse. Pensavano che potesse trattarsi dell’inquinamento provocato dalle galassie vicine. Si sbagliavano. Altri fisici, tra cui Robert Dicke a Princeton, unirono i punti. La radiazione era il bagliore residuo del Big Bang. Era il residuo raffreddante dell’esplosione primordiale di miliardi di anni fa.
Perché questa scoperta è importante oggi
La rilevazione di questo fondo cosmico a microonde ha cambiato la cosmologia. Prima di questo, il Big Bang era solo una teoria. La teoria dello stato stazionario era ancora popolare tra alcuni accademici. Quella teoria suggeriva che l’universo fosse sempre esistito e creasse costantemente materia.
La radiazione uniforme ha ucciso quell’idea. Forniva la prova concreta che l’universo aveva un inizio. Ha avuto un inizio caldo e denso. Da allora si era espanso e raffreddato. Questa è la radiazione cosmica di fondo a microonde che definisce la nostra moderna comprensione dell’universo primordiale.
Senza le persistenti letture dell’antenna di Penzias e Wilson, quelle prove avrebbero potuto essere ritardate di decenni. Quello dell’universo
