I migliori libri sulla materia e l’energia oscura

In questo articolo scopriremo quali sono i migliori libri sulla materia oscura (dark matter) e sull’energia oscura, due tra i più grandi misteri del nostro universo.

Quando parliamo di materia oscura ci riferiamo a quella materia presente nell’Universo che non emette ( o ne emette ad un’intensità così bassa da non essere rilevata dagli strumenti)radiazione elettromagnetica.

Presupporre l’esistenza della dark matter è di fondamentale importanza in ambito cosmologico ed astrofisico: la sua esistenza nelle galassie, ad esempio, è teoricamente ipotizzata per assicurare la stabilità di questi sistemi e la sua presenza è dedotta dagli effetti gravitazionali indotti sulla materia luminosa circostante.

Fino alla prima metà del 1900, secondo gli scienziati la maggior parte della massa dell’Universo si trovava nelle stelle. I fisici contemporanei, invece, concordano sul fatto che in realtà queste ultime costituiscano una piccola percentuale della materia cosmica (circa il 4%). Di cosa è fatto di conseguenza il resto?

La restante parte della massa del cosmo non è visibile e a tale massa mancante la comunità scientifica ha dato il nome di Materia Oscura.

Si suppone, inoltre, la presenza di particolare forma di energia (chiamata Energia Oscura) correlata a gran parte della massa dell’Universo. Una stima della densità di materia oscura nell’Universo è fondamentale per gli effetti dinamici che essa imprime sulle galassie stesse. La geometria dello spazio (secondo la relatività generale) dipende dalla densità di materia presente: se si supera la densità critica allora il volume dell’Universo è finito ed è destinato a ricollassare nel tempo ma se la densità di materia è inferiore o pari a quella critica allora il volume dell’Universo è infinito e l’espansione cosmica non si arresterà mai.

I fisici teorici e gli astrofisici stimano una presenza nell’Universo del 23% di materia oscura, di circa il 5% di materia visibile e un 72% della cosiddetta energia oscura, una forma energetica sconosciuta supposta responsabile dell’attuale espansione accelerata dell’Universo.

In questa nostra selezione dei migliori libri sulla materia e sull’energia oscura troverete dei piccoli gioielli da leggere con passione per avvicinarsi a questi temi così misteriosi ed affascinanti. L’ultimo volume inserito è solo per studenti universitari e per chi ha già una solida preparazione matematica.

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Dietro le quinte dell’universo. Alla ricerca della materia oscura

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Una scoperta straordinaria ha scosso le fondamenta della cosmologia e della fisica delle particelle: l’universo è permeato di una sostanza sconosciuta e inafferrabile, diversa da qualsiasi forma di materia mai osservata con i telescopi o misurata nei laboratori. Si chiama materia oscura e costituisce una delle sfide più complesse e importanti della scienza moderna. Nel libro, che ha vinto in Francia il premio Ciel & Espace come miglior testo di astronomia, Gianfranco Bertone, prendendo in prestito concetti e idee dall’arte e dalla letteratura, illustra in termini non tecnici la corsa in atto in tutto il mondo per rivelare la natura della materia oscura e le implicazioni di vasta portata di questa incredibile scoperta.

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L’universo invisibile: Materia oscura, energia oscura, origine e fine dell’universo

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Il volume descrive alcune dei problemi di frontiera della cosmologia: la nostra quasi totale ignoranza di cosa sia costituito l’Universo, il mistero della sua origine e della sua fine. Si comincia con la descrizione degli eventi storici che hanno portato alla costruzione del modello del Big Bang, e delle fasi che trasformarono l’Universo da luogo caldissimo a freddissimo, ricolmo delle strutture che oggi osserviamo. Queste strutture (stelle, galassie, ecc.) costituiscono solo il 5% del contenuto dell’Universo. Del rimanente 95%, detto materia ed energia oscura, sappiamo molto poco, avendo solo prove indirette della sua esistenza. Il libro prosegue raccontandoci la storia ed i protagonisti che intuirono la necessità dell’esistenza di questa “materia mancante”, i rompicapi che dovettero risolvere per comprendere che non si trattava di materia ordinaria, e la vera e propria caccia per trovarla, effettuata con strumenti operanti nello spazio, sulla superficie terrestre, e dentro a laboratori costruiti nelle viscere della terra. L’energia oscura, che si manifesta nell’espansione accelerata dell’Universo, ha cominciato a mostrarsi solo alcuni miliardi di anni fa. Discuteremo del perché essa debba esistere, e cosa la sua esistenza implichi, specialmente per il futuro e la fine del nostro Universo. A differenza dei tanti i volumi in commercio che trattano di energia e materia oscura, Del Popolo affronta entrambi gli argomenti in maniera fornendo una prospettiva storica agli eventi. Grazie alle illustrazioni, e ad alcune sezioni di spiegazione, il livello più approfondito della trattazione è reso accessibile anche ai lettori non esperti. Se affiancato a testi specialistici, aiuterà gli studenti universitari ad avere una visione più intuitiva e storica della cosmologia.

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L’altra faccia dell’universo. I segreti della materia e dell’energia oscura

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Alzando lo sguardo al cielo in una notte stellata, chi non si interroga su quanto grande sia l’universo, quale sia la sua origine, il suo destino? Oggi è possibile rispondere su basi scientifiche a molte domande antichissime, che riguardano l’evoluzione del cosmo, la sua estensione spaziale e temporale, gli elementi che lo costituiscono. Ma i segreti sono lungi dall’essere tutti svelati. La nostra conoscenza cosmologica, infatti, ha incontrato negli ultimi decenni un limite che per il momento non riusciamo a superare. Anzi due. Materia oscura ed energìa oscura sono le due sostanze enigmatiche senza le quali l’universo sarebbe irriconoscibile, forse invivibile. Devono esistere in qualche=forma, ma non ne abbiamo alcuna prova diretta. È il grande mistero scientifico dentro al quale ci portano queste pagine appassionanti.

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Le entità oscure. Viaggio ai limiti dell’Universo

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“La sorpresa viene da lontano. Molto, molto lontano. Dalle sorgenti delle galassie, dalle fucine delle stelle, fonti di un’energia inesausta. Là dove abbiamo cominciato a guardare e ormai non possiamo più smettere.” La materia e l’energia oscura sono il grande rompicapo della fisica del XXI secolo. E finché rimarranno un enigma, dell’universo conosceremo solo una piccolissima porzione e nulla sapremo della sua origine e del suo inevitabile destino. Perciò in questa ricerca si misurano, in una serrata competizione, schiere di fisici, astrofisici e cosmologi, professionisti e dilettanti, sperimentali e teorici, scienziati e filosofi. Tutti spinti dall’inarrestabile ambizione di contribuire a un passo decisivo nello sviluppo della conoscenza. Che scuoterà dalle sue fondamenta non solo la scienza, ma l’idea stessa che abbiamo dell’uomo e del suo posto nel cosmo. Cristiano Galbiati coordina l’esperimento DarkSide nei Laboratori del Gran Sasso. è uno dei protagonisti di questa ricerca e sa che la materia e l’energia oscura sono i segreti più misteriosi e affascinanti della natura. Gelosamente custoditi e ancora da decifrare. Ma che mandano segnali inequivocabili, lasciando sempre nuove tracce della loro esistenza: “Una serie di osservazioni ha lacerato il tenue velo che copriva l’infinito. Da questi strappi discontinui e irregolari fa la sua comparsa – rapida, sfuggente, momentanea e subito rimpianta – un mondo inaspettato. Talmente inatteso che desta tanta confusione quanta meraviglia”. In questo mondo misterioso si cela il segreto, che queste pagine attraversano in un viaggio senza ritorno, alla scoperta dell’universo per come lo conosciamo e per come potremmo scoprire che non è mai stato.

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Il lato oscuro dell’universo. Dove si nascondono energia e materia

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Tutti sanno che ci sono cose che non si possono vedere: l’aria che respiriamo, per esempio, o oggetti più esotici, come i buchi neri. Ma non tutti sanno che quello che riusciamo a vedere – i libri, i gatti, il nostro pianeta costituisce solo circa il cinque per cento dell’Universo. Il rimanente novantacinque per cento ci è completamente invisibile, e la sua presenza è tradita solo dai deboli effetti che ha sulla materia visibile. Questa “essenza” invisibile, secondo gli scienziati, è di due tipi diversi: la materia oscura e l’energia oscura. La prima tiene insieme l’Universo, mentre la seconda lo fa espandere a un tasso sempre maggiore. Cosa siano davvero è ancora un mistero, ma le recentissime scoperte della fisica sperimentale ci stanno avvicinando alla risposta. Dan Hooper racconta questa storia come un thriller, ricco di ipotesi, scoperte e colpi di scena, trasportandoci, con l’abilità di chi sa spiegare in maniera semplice anche le idee più complesse della scienza, in un viaggio alla ricerca dell’essenza ultima del nostro Universo oscuro.

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Dark Matter: An Introduction

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Dark Matter: An Introduction tackles the rather recent but fast-growing subject of astroparticle physics, encompassing three main areas of fundamental physics: cosmology, particle physics, and astrophysics. Accordingly, the book discusses symmetries, conservation laws, relativity, and cosmological parameters and measurements, as well as the astrophysical behaviors of galaxies and galaxy clusters that indicate the presence of dark matter and the possible nature of dark matter distribution. This succinct yet comprehensive volume: