La chiave per capire perché le galassie più lontane si allontano più velocemente, è una delle questioni più belle e più profonde che stanno nel cuore della fisica: il fatto che la velocità è una cosa "relativa" e non "assoluta". Questa questione della relatività della velocità è alla base delle scoperte di Galileo Galilei, come di quelle di Einstein, la cui teoria prende proprio il nome da questa relatività.

La questione è questa: immagina di essere seduto su una poltrona del traghetto Tolone-Civitavecchia, di alzarti e camminare verso il bar, per prendere un'aranciata. Mentre cammini verso il bar, a che velocità ti stai muovendo?
Ecco qualche possibile risposta:
(i) il barista del traghetto ti vede muovere a circa 2 Km/h, che è la velocità a cui cammini sulla nave.
(ii) una barchetta ferma sull'acqua ti vede muovere a 32 Km/h, perché il traghetto sta viaggiando sull'acqua a a 30 Km/h, più 2 Km/h perche' cammini.
(iii) un ragazzo sulla costa che ti guarda con il canocchiale tii vede andare ancora più veloce, perché in effetti c'è una grande corrente per cui anche l'acqua si sta muovendo.
(iv) ma se ci ricordiamo che la terra si muove intorno al sole, bisogna dire che ti stai muovendo molto più veloce: a 10 Km al secondo.
(v) ma non è finita: anche il sole si muove rispetto alla galassia, e molto veloce ...
(vi)e la galassia ... ?
Insomma, a che velocita' ti stai muovendo?

La risposta è il fatto che la domanda "a che velocità ti stai muovendo" non vuole dire proprio niente, a meno che non diciamo rispettoa cosa, o a chi, vogliamo valutare la velocità. Insomma: ti stai muovendo: a 2Km/h rispetto al barista, a 32 Km/h rispetto alla barchetta, a 10Km/secondo rispetto al sole, e così via.

E la velocità "vera"? La velocità "vera" non esiste. Questa è la grande intuizione di Galileo Galiei, che poi Einstein ha messo alla base della sua teoria. La velocità "vera", o "assoluta", non esiste. Esistono solo le velocità "relative" di una cosa rispetto all'altra. Questo è il cuore della teoria della relatività. Delle volte è un po' difficile abituare la nostra intuizione al fatto che non esiste una velocità "vera". Il motivo è che noi siamo cresciuti sul pianeta Terra, che è un pianeta roccioso e solido, dove la maggiore parte delle cose stanno ferme le une rispetto alle altre, e quindi in generale, quando parliamo di velocità, parliamo di velocità rispetto alla Terra. Ma se solo fossimo cresciuti su Giove, che non è solido, ma è fluido, e lì tutto si muove rispetto a tutto, probabilmente non ci sarebbe mai venuto in mente di pensare che esiste una velocità vera.

Bene, torniamo alle galassie. La risposta alla tua domanda ora dovrebbe essere chiara: una galassia non ha una velocità, di per sè. Esiste solo una velocità rispetto ad un'altra galassia. Quando parliamo di velocità delle galassie, parliamo della loro velocità rispetto a noi. Ora ritorna al palloncino che si gonfia, con i puntini disegnati sopra, che è una buona illustrazione dell'espansione dell'universo.

Fai un segno speciale su puntino e immagina che quella sia la galassia in cui siamo noi. Chiamiamolo puntino noi Immagina che in un secondo il palloncino si è gonfiato un po'. Guarda il puntino vicino al puntino noi. Di quanto si è allontanato? Diciamo, di un centimentro. Ora guarda un altro puntino, un po' più in là. Di quanto si è allontanato dal puntino noi, durante questo stesso secondo? Vedi bene che si è allontanato di più. Dunque ha fatto più strada (dal puntino noi!) nello stesso tempo. E dunque va più veloce. Va più veloce rispetto al puntino noi.

È lo stesso per le galassie. Le galassie più lontane si allontanano più velocemente dalla nostra galassia, e dunque hanno una velocità maggiore rispetto a noi. Un galassia molto lontana va velocissima rispetto a noi, ma va lentamente rispetto alla galassia che le sta accanto. E la loro velocità vera? Non esiste! La velocità vera non vuole dire nulla. È difficile da pensare? Fate uno sforzo: la fisica è la scoperta che si può pensare il mondo in maniere nuove e diverse. Che funzionano meglio, e che, a ben vedere, sono anche più divertenti e più affascinanti.