I migliori libri sulla cosmologia e i misteri dell’universo tra fisica e filosofia

In questo articolo scopriremo quali sono i migliori libri di cosmologia per esplorare i misteri dell’universo grazie agli ultimi contributi provenienti dalle scienze fisiche e filosofiche.

Il cosmo, la nostra casa, ancora oggi racchiude in sé i maggiori misteri circa la sua composizione, origine ed evoluzione. Chi, contemplando il cielo stellato non si è mai chiesto quale sia l’origine dell’universo? In ambito scientifico e filosofico identifichiamo con la parola “Cosmologia” (dal greco còsmos + lògos = scienza del mondo) quella disciplina che studia l’universo nel suo insieme; nello specifico nella filosofia naturale si indaga la struttura, l’origine, lo sviluppo nel tempo del cosmo.

La cosmologia è campo di interesse anche nella storia delle religioni. Le varie teorie su come sia fatto e come sia nato il cosmo sono nate assieme all’uomo: dal sistema geocentrico ad oggi vari teorie cosmologiche si sono succedute nel tempo. Per i greci, la più grande civiltà mai apparsa sul pianeta secondo Galimberti, l’Universo è immutabile, senza un inizio né una fine: nessuna creazione quindi e nessun creatore celato dietro di essa. I filosofi cristiani, invece, vedono il Grande Disegno dietro il mistero dell’origine del cosmo, ovvero un disegno divino, con un creatore che in un certo istante ha deciso di dare inizio dal nulla alla creazione.

La nascita dell’universo ha avuto quindi un inizio, ma allora se il cosmo è iniziato in un certo istante, Dio prima che faceva? Perché ha scelto di creare l’universo che ci ospita ad un certo istante anziché ad un altro? Agostino tentò di risolvere questi interrogativi ipotizzando una natura eterna del tempo, ma un’origine simultanea a quella dello spazio. Questo comporterebbe il non doversi più chiedere cosa ci fosse prima della creazione.

Grandi pensatori come Copernico e Galileo erano ancora così influenzati dal pensiero greco da ideare le orbite planetarie come cerchi perfetti. Nel 1687 la grande svolta per la nascita di una nuova cosmologia si ebbe con Newton e la legge di gravitazione universale… Fino alle ultime speculazioni della cosmologia contemporanea, nata nelle prime decadi del 1900 con Einstein e la teoria della relatività generale.

Per conoscere a fondo l’evoluzione delle teorie cosmologiche consigliamo di leggere un buon manuale di Astrofisica e di Filosofia della Scienza.
Nella nostra selezione sui migliori libri di cosmologia abbiamo inserito manuali sui diversi modelli cosmologici che tentano di spiegare l’origine del cosmo, compresi quelli di carattere divulgativo che espongono la nota teoria del Big Bang.

Per il Big Bang il cosmo nasce da una singolarità gravitazionale che racchiudeva tutto lo spazio-tempo e la materia dell’universo… Ma sono ancora molte le lacune e le incertezze che ruotano intorno al “Grande Scoppio”!

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La cosmologia nel 21° secolo: monografia

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Il nome dell’astronoma Vera Reuben è legato allo studio delle rotazione delle galassie e alla scoperta della materia oscura, quel quid misterioso che costituisce il 25% dell’universo. Vera, indagando sulle stelle della Nebulosa di Andromeda ha dimostrato come la distribuzione delle loro velocità orbitali è contraria alla legge di Keplero. Questa scoperta ci permette di giustificare il moto delle stelle in Andromeda. Questo volume sistematizza le conoscenze conosciute in cosmologia, indagando soprattutto le caratteristiche di quel grande mistero che sono ancora oggi i buchi neri.

Lezioni di Cosmologia Teorica

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Questo manuale racchiude le preziose lezioni universitarie tenute  per i corsi di tipo semestrale di Cosmologia, Astrofisica o Fisica Astroparticellare che compaiono nel piano di studi della Laurea Magistrale in Fisica e in Astronomia. Si parla di cosmologia relativistica, del modello cosmologico standard e del suo completamento inflazionario. Racchiude due anime, sia le nozioni tipicamente impartite ad un corso di cosmologia di stampo teorico sia  i principali risultati osservativi correlati. Ampio spazio viene dedicato alla fenomenologia dei fondi cosmici, soprattutto riguardo alla radiazione gravitazionale fossile perchè la sua rivelazione, diretta o indiretta, potrebbe incidere sulla scelta del corretto modello per l’Universo primordiale. Infine non vengono tralasciate neppure le ultime scoperte scientifiche come lo studio dell’effetto di “deriva” del redshift, la cosmologia delle membrane, e il problema delle medie cosmologiche fatte su ipersuperfici spaziali (o nulle) non omogenee.

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Il futuro dell’universo. Cosmologia ed escatologia

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Il libro – che si avvale della prefazione del Presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Roberto Battiston – si propone di approfondire quanto la teologia, inserita nel contesto della cultura scientifica contemporanea, ha da dire circa il destino ultimo dell’universo. Tutto questo ben sapendo che tra la creazione degli inizi e l’apparizione dei «cieli nuovi» e della «nuova terra» nell'”eschaton” parusiaco di Cristo si dà non soltanto diastasi e frattura, ma anche continuità e progresso. Per comprendere l’universo nella sua struttura, nella sua origine e nel suo destino non è perciò sufficiente un approccio esclusivamente matematico-quantitativo, così come non è esaustivo il paradigma dimostrativo euclideo per affrontare questioni che di per sé travalicano gli ambiti di esclusiva competenza della scienza – della fisica e della cosmologia, in questo caso – e che invece chiamano in causa anche l’apporto che deriva dalla filosofia e dalla teologia. Grazie alla presa in carico e all’approfondimento dei principali contributi delle ricerche scientifiche degli ultimi decenni e alla ricca riflessione di alcuni dei più importati teologi contemporanei, si intende dare conto della rilevanza dell’escatologica cristiana nel contesto della cosmologia contemporanea e nel confronto critico con la cosiddetta escatologia fisica, ma anche del crescente valore che le più recenti scoperte nel campo dell’astrofisica e della cosmologia hanno assunto per la «riscrittura» di alcune delle pagine più controverse dell’escatologia teologica

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Materia, spirito e creazione. Reperto cosmologico e supposizione cosmogonica

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Come è andato strutturandosi il cosmo dal disordine all’ordine, un movimento che sembra contraddire le leggi della fisica? Quale principio evolutivo può spiegare il modo in cui la realtà terrestre si è sviluppata fino alle forme più sofisticate del mondo organico? Come giustificare una tendenza che, pur scaturendo dalla materia, in essa non si esaurisce ma rinvia a una dimensione trascendente? Precisi interrogativi sono inanellati da Hans Jonas in questo saggio apparso nel 1988. Domande che scandagliano le origini della natura e dell’uomo: è lo scenario nel quale si inscrive la scelta primordiale dello spirito creatore di rinunciare alla propria onnipotenza in favore dell’autonomia cosmica. Riconducendo alla dialettica fra “libertà” e “responsabilità”, Jonas mostra qui l’originalità di una prospettiva, lontana tanto dall’evoluzionismo quanto dalle più recenti teorie dell’intelligent design, tutta da riscoprire.

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Il paesaggio cosmico. Dalla teoria delle stringhe al megaverso

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Nelle leggi e nelle costanti di natura vi sono molte coincidenze che non si sanno ricondurre a principi generali: sono dati empirici. Secondo alcuni queste coincidenze sarebbero stabilite in modo da permettere la nostra esistenza. Tale idea, detta Principio antropico, è invisa alla maggioranza dei fisici, che tuttavia sono ora obbligati a riconsiderare le proprie posizioni. A dare spazio al ragionamento antropico è la teoria delle stringhe, che si è rivelata in grado di trovare un denominatore comune tra visioni del mondo antitetiche ma irrinunciabili. La mossa decisiva fu l’aver sostituito alle particelle puntiformi un filamento unidimensionale: la stringa o corda. Tutta la varietà presente nell’universo era riconducibile ai differenti modi di vibrazione di queste minuscole stringhe. Il prezzo da pagare consisteva nel fatto che queste vibrazioni avvenivano in uno spazio a dieci dimensioni: ciò significa che vi è un numero enorme di modi in cui passare dalle diverse dimensioni accessibili, e ciascuno conduce a un “universo” con proprietà fisiche differenti e valori diversi delle costanti fondamentali. La teoria, almeno per ora, non riesce a privilegiare un singolo modo che ci porti all’universo da noi osservato. Per uscire dall’impasse, Susskind ha proposto che il “paesaggio” formato da questa moltitudine di universi abbia esistenza reale. Questo mutamento di prospettiva assurge oggi a nuovo paradigma.

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Universo

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Lonely Planet ci guida in un viaggio attraverso l’Universo. Sbarcate sui pianeti del nostro sistema solare, poi proseguite fino ai margini dell’Universo conosciuto, passando per esopianeti, stelle appena nate, resti di supernovae e superammassi di galassie. Scoprirete con noi i luoghi più incredibili e stupefacenti dello spazio.

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Il grande disegno

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Nel “Grande disegno” il celebre astrofisico indaga l’origine del cosmo e della vita stessa. Insieme al fisico Léonard Mlodinow, Hawking ripercorre le più recenti scoperte della fisica spiegando come il cosmo, in base alla teoria quantistica, non abbia una sola esistenza, e come tutte le possibili storie dell’universo esistano simultaneamente. Ovvero la teoria del “multiverso”, la coesistenza del nostro universo accanto a una moltitudine di universi apparsi spontaneamente dal nulla, ciascuno con proprie leggi di natura. Nel corso della storia della scienza si è scoperta una serie di teorie o modelli sempre migliori, da Platone alla teoria classica di Newton, fino alle moderne teorie quantistiche. È naturale chiedersi se si arriverà a una teoria dell’universo definitiva. Oggi disponiamo di una candidata alla teoria ultima del tutto: la “teoria M”. Se confermata, sarà la teoria unitaria di cui Einstein era alla ricerca, e il trionfo della ragione umana. Quanto a un presunto creatore del Grande disegno, la scienza dimostra che l’universo può crearsi dal nulla sulla base delle leggi della fisica. Un saggio scientifico che spiega con linguaggio accessibile e attraverso eleganti illustrazioni come l’astrofisica sia ormai vicina a comprendere i segreti più nascosti della materia.

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L’ultimo orizzonte. Cosa sappiamo dell’universo

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Cosa sappiamo dell’universo? Amedeo Balbi, astrofisico e divulgatore, ci porta alla scoperta del cosmo, dalla teoria della relatività di Einstein alla scoperta dell’espansione dell’universo, dall’osservazione della radiazione cosmica di fondo fino all’elaborazione del modello “classico” del Big Bang che oggi riteniamo la migliore descrizione dell’origine del cosmo. Ma sono ancora tante le lacune nella nostra conoscenza del cosmo e Balbi ci invita alla scoperta della terra di frontiera su cui si svolge la ricerca attuale, dalle conferme della teoria inflazionaria alla ricerca della materia oscura, alla spiegazione dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. Ma anche alla frontiera della ricerca, siamo ben lontani dal trovare la risposta definitiva a domande basilari: l’universo è finito o infinito? Lo spazio e il tempo hanno avuto un inizio, e avranno una fine? Le leggi di natura potevano essere diverse? Esistono altri universi oltre il nostro? Per affrontare queste domande con gli strumenti della scienza bisogna spingersi oltre l’ultimo orizzonte, dove gli avvenimenti dei primordi sono nascosti al nostro sguardo da un muro di fuoco, dove le misurazioni che abbiamo fatto sull’universo potrebbero non valere più, dove potremmo scoprire che la fisica che abbiamo elaborato descrive solo un breve momento e un limitato spazio di un ben più ampio e irraggiungibile cosmo.

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Filosofia del mondo. Cosmologia filosofica

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Il volume affronta in modo sistematico i diversi livelli della conoscenza del mondo fisico (matematica, fisica, cosmologia filosofica), per poi accedere alla classica trattazione della filosofia della natura materiale, sulla scorta del pensiero aristotelico e medievale, ripresentato con un linguaggio ugualmente attento alle esigenze della scienza contemporanea.

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L’universo a portata di mano. In viaggio attraverso la fisica dello spazio e del tempo

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Christophe Galfard leggendo il libro vi farà volare direttamente sulla superficie del Sole, nei meandri di una galassia, alle origini del Big Bang e dentro un buco nero, dove tempo, spazio, materia e energia – e ogni altra abituale categoria della fisica, di cui Galfard è uno degli interpreti più brillanti – si confondono. Questo libro ci fa comprendere le più strane e sconcertanti verità della scienza, senza disdegnare di soffermarsi lungo il cammino sulle questioni che queste scoperte hanno rimesso in discussione, dall’esistenza di Dio, all’origine del tempo, al futuro stesso dell’umanità.

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La ragnatela cosmica. La misteriosa architettura dell’universo

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Come è fatto l’Universo? Questa domanda, che l’umanità si pone almeno da quando è stata in grado di porsi domande, nasconde molti significati. Questo libro, però, la intende piuttosto alla lettera: “Che forma ha l’Universo”? La nostra galassia, la Via Lattea, ha circa 300 miliardi di stelle. Si fa già fatica a immaginare un numero così, ma Edwin Hubble scoprì anche che la nostra non è che una delle innumerevoli galassie presenti nell’Universo. Di fronte a numeri di questa impensabile enormità la mente vacilla, ma per Richard Gott non è che l’inizio della storia.Le galassie si allontanano tra loro e non risultano distribuite in maniera uniforme; sono raggruppate in ammassi intervallati da immensi spazi vuoti. Fritz Zwicky iniziò a parlare di polpette in un mare di spaghetti (gli americani gli spaghetti li mangiano così) o, fuor di metafora, zone molto dense intervallate da ampi squarci più rarefatti. La Guerra Fredda aveva diviso la comunità dei fisici in due metà che raramente comunicavano tra loro, per cui mentre negli Stati Uniti si pensava al cosmo in questi termini, in Unione Sovietica lo si vedeva invece come una specie di alveare geometrico, con le galassie poste ai margini di ampi spazi vuoti: più una gruviera coi buchi che un piatto di spaghetti con polpette.Ma il modello cosmologico inflazionario, proposto nei primi anni ottanta, che dava conto dell’espansione dell’Universo nei primi 10-35 secondi dopo il Big Bang, non era coerente con nessuna delle due strutture proposte. Fu proprio Richard Gott – l’autore di questo libro – a dimostrarlo. Gott propose un modello alternativo, la “ragnatela cosmica”, una specie di gigantesca spugna fatta di ammassi di galassie connesse tra loro da sottili filamenti, e enormi buchi vuoti a loro volta connessi tra loro da tunnel cavi. Anni di eroiche osservazioni cartografiche del cosmo hanno cercato di dare un senso a questi modelli teorici, confrontandoli con il vero cielo stellato sopra di noi, con strumenti sempre più sofisticati. Alla fine aveva ragione Gott: l’Universo è davvero una gigantesca ragnatela e questa struttura ci aiuta anche a capire le sue origini e la sua evoluzione futura.

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Capire l’universo. L’appassionante avventura intellettuale della cosmologia

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I concetti della cosmologia moderna si basano sulla Relatività Generale e si intrecciano con le conquiste più recenti della fisica delle particelle. L’intento di questo libro è quello di riuscire ad addomesticare i tecnicismi e le astrazioni dei cosmologi così da offrirli alla comprensione di tutti. Il libro ripercorre l’evoluzione del pensiero cosmologico moderno, partendo da Herschel e passando per i lavori della Leavitt, di Shapley, Hubble, Priedmann, Lemàitre, Gamow fino all’affermazione del modello del Big Bang con l’inflazione e alla recente scoperta dell’energia oscura come motore dell’espansione cosmica accelerata. Prefazione di Margherita Hack.

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Cosmogonie & cosmologie. Una breve storia delle rappresentazioni dal simbolo alla fisica

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Un libro pieno di bellissime illustrazioni a colori, che offre un’ampia rassegna di come le diverse civiltà hanno immaginato le origini del nostro Universo. Uno splendido arazzo, che attinge alla mitologia, all’antropologia, alla filosofia, alle fiabe e alla storia delle religioni, non trascurando ma anzi dando ampio spazio alle moderne teorie della fisica sull’origine del Cosmo. L’autore, astrofisico, si chiede se la visione scientifica del cosmo abbia qualcosa in comune con i miti del passato, fin dai primi graffiti sulle pareti delle caverne.

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Miti stellari e cosmogonici. Dall’India al nuovo mondo

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Tra le diverse convinzioni errate che la cultura di massa diffonde, si ripetono le affermazioni per cui gli antichi avrebbero creduto che la terra fosse piatta e che si trovasse al centro dell’universo mondo. Questa convinzione erronea si sarebbe perpetuata a partire dalla notte dei tempi fino al Rinascimento. In realtà le grandi civiltà del passato , sia quelle scomparse sia quelle ancora viventi, da sempre hanno appoggiato la loro speculazione su una osservazione rigorosa dei fenomeni celesti, trovando in essi anche una crittografia dei misteri del cosmo e del metacosmo. Se da una parte le speculazioni sugli astri hanno sviluppato scienze quali l’astronomia e l’astrologia, la matematica, la cosmologia, la fisica, l’alchimia, la cronografia, dall’altra l’osservazione delle forme , dei rapporti numerici, dei movimenti e dei prodigi (comete, eclissi, meteoriti), hanno messo in moto numerose arti quali l’architettura, la musica , la dottrina ciclica del tempo, la mitologia e l’applicazione umana di quest’ultima, l’epica. Tutte queste arti e scienze, poi, sono state utilizzate come linguaggio simbolico per esprimere misteri ineffabili di natura metafisica.

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Il libro degli universi. Guida completa agli universi possibili

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L’universo è per definizione uno e tutto, ma la storia della scienza ha conosciuto una pluralità di universi: quelli dei modelli cosmologici del passato e quelli dei modelli più recenti, derivati dalla teoria della relatività. Einstein, infatti, ha inaugurato una nuova era dell’astrofisica mostrandoci come trovare non uno, ma tutti gli universi possibili che siano coerenti con le leggi della fisica e con la gravità. Da allora astronomi, matematici e fisici si sono sforzati di risolvere le complesse equazioni einsteiniane per individuarli. John D. Barrow ci accompagna attraverso la lunga e affascinante galleria di universi che ne è scaturita, illustrandone nei dettagli le molteplici caratteristiche e le leggi che li governano. Fino ad arrivare all’ultimo ritrovato delle moderne teorie della fisica: il multiverso, l’universo di tutti gli universi possibili.

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The First Three Minutes: A Modern View Of The Origin Of The Universe – Cosmology – Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity

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La moderna ricerca cosmologica in tre importanti testi scritti dal fisico Steven Weinberg, premio Nobel, ci spiega cosa è successo quando è iniziato l’universo e come lo sappiamo.I tre testi sono destinati ad appassionati e studiosi della materia e sono scritti in lingua inglese.

A ottobre 2020 è arrivato il Nobel per la Fisica a Penrose, Genzel e Ghez. L’Accademia delle Scienze svedese ha premiato il mitico professore britannico Penrose, amico di Stephen Hawking, “per la scoperta che la formazione dei buchi neri è una robusta previsione della teoria generale della relatività” e Reinhard Genzel e Andrea Ghez per la scoperta di un oggetto compatto supermassiccio localizzato al centro della nostra galassia.

Penrose è stato premiato per le ricerche su uno dei più grandi misteri dell’universo, i buchi neri, che nascondono una singolarità in cui tutte le leggi conosciute della natura cessano.
Reinhard Genzel e Andrea Ghez, studiando una regione dello spazio chiamata Sagittarius A hanno individuato un oggetto super pesante e invisibile che attira le stelle facendole correre a velocità vertiginose.