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Big Bang: singolarità, origine ed età dell’universo
L’origine dell’universo è, allo stato attuale della ricerca e probabilmente tale rimarrà per sempre, del tutto incerto. Essendo un tema estremamente affascinante per il cervello pensante degli esseri umani, nella storia molte ipotesi sono state fatte sull’avvio dell’universo, parecchie delle quali hanno implicazioni filosofiche e/o religiose, rimanendo spesso al confine tra scienza, filosofia e fantascienza: la possibilità di una validazione empirica delle varie ipotesi risulta infatti ardua se non impossibile, per cause facilmente intuibili. Alcune di queste teorie postulano cicli infiniti di morte e rinascite dell’universo, altre azzardano il fatto che il nostro universo potrebbe essere racchiuso in un “atomo” appartenente ad un universo molto più grande, altre addirittura postulano l’esistenza non solo del nostro ma di altri universi paralleli che coesistono e che sono dotati di “ponti di Einstein-Rosen” (detti anche “wormhole“, in italiano letteralmente “buco di verme”), cioè una ipotetica “scorciatoia” da un punto dell’universo a un altro .
Big Bang ed età dell’universo
Secondo la tesi scientifica attualmente più accreditata, si può far iniziare con un evento spiegato dalla «Teoria del Big Bang» dello scienziato Georges Lemaître, successivamente supportata e sviluppata da George Gamow. Secondo tale teoria l’universo è originato da un punto di infinita densità che si sarebbe espanso autogenerandosi, fenomeno questo detto “Big Bang” secondo l’espressione coniata da Fred Hoyle, espansione che starebbe continuando anche ora. Lo stato della materia prima del Big Bang non è descrivibile in termini fisici, trovandosi essa in uno stato chiamato dai fisici “singolarità gravitazionale“. Una delle prove a sostegno dell’ipotesi dell’espansione dell’universo sarebbe, secondo i sostenitori della Teoria del Big Bang, la radiazione diffusa che ancora persiste dall’ipotetico inizio dell’universo. Secondo tale teoria, l’universo avrebbe un’età di 13,798 ± 0,037 miliardi di anni.
Cosa c’era prima dell’universo?
Allo stato attuale nessuno sa con precisione cosa esistesse prima della nascita dell’universo. Alcuni scienziati affermano che probabilmente il tempo stesso è nato nel momento del Big Bang e che prima non esistesse. La stessa singolarità iniziale ha origine incerta e ciò viene usato da molte religioni come prova dell’esistenza di un dio onnipotente e creatore. Una singolarità gravitazionale è un punto dello spaziotempo in cui il campo gravitazionale ha tendenza verso un valore infinito, così come la densità e la sua curvatura, tuttavia poco si sa sulla sua origine. All’origine della teoria della singolarità vi erano le idee del famoso fisico Albert Einstein, che nel 1917 propose un modello basato sulla teoria della relatività generale: un modello statico dove la gravità creava una curvatura nello spazio-tempo; e per avvalorare meglio questo suo concetto introdusse la Costante cosmologica, una forza che bilanciava la forza d’attrazione gravitazionale.
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Differenza tra densità e peso specifico
Il peso specifico di un materiale è il rapporto tra il suo peso ed il suo volume (cioè peso diviso volume); l’unità di misura del peso specifico è il N/m³ (dove N sta per “newton” che è l’unità di misura della forza).
La densità di un materiale è il rapporto tra la sua massa ed il suo volume (cioè massa diviso volume); l’unità di misura della densità è il kg/m³.
Comunemente il termine “peso specifico” è usato impropriamente come sinonimo di “densità”, ma ciò è scientificamente scorretto, semplicemente perché massa e peso sono due cose diverse. Mentre il peso rappresenta la forza di attrazione di un corpo verso il centro della Terra (o di qualsiasi altro pianeta in cui si trovi), la massa corrisponde esattamente alla quantità di materia di un corpo. Al contrario del peso, la massa è una proprietà intrinseca di un corpo, cioè non varia al variare del luogo in cui si trova, anche spostandosi su Marte, Giove, Venere o altri pianeti dell’universo conosciuto. Il peso, invece, può cambiare perché dipende dalla forza con cui un corpo viene attratto al suolo, che viene descritta dal valore dell’accelerazione di gravità, il quale mediamente sulla terra è circa 9.8 m/s2, ma è totalmente diverso sugli altri pianeti, ad esempio su Giove è 24,79 m/s² e sulla Luna è invece 1,62 m/s².
Visto che il peso è pari alla massa moltiplicata per l’accelerazione di gravità espressa in g, il peso specifico (espresso in kg/m³) e la densità hanno di conseguenza il medesimo valore solo se ci si trova in un punto dove l’accelerazione di gravità è esattamente uguale alla gravità standard che per convenzione è pari a circa 9,8 m/s² cioè 1 g). In tal senso è ovvio quindi l’uso dei due termini come sinonimi, visto che la vita delle persone comuni si svolge sulla superficie Terrestre, ma non è ovvio per un… astronauta!
Semplificando: mentre la densità di un corpo rimane la stessa in qualsiasi parte dell’universo (perché la sua massa rimane la stessa), invece il peso specifico cambia al variare dell’accelerazione di gravità, ad esempio spostandoci sulla Luna, dove tale accelerazione è circa un sesto di quella terrestre, o su Giove, dove l’accelerazione è quasi tre volte quella terrestre. Persino su varie zone della Terra il peso specifico cambia, dal momento che l’accelerazione di gravità è più elevata al Polo Nord e Sud ed a livello del mare e più bassa all’Equatore e ad elevate altitudini, anche se in modo impercettibile.
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Tumore del colon retto: diagnosi, metastasi, prognosi e stadiazione
Il tumore del colon retto è la quarta neoplasia più frequente fra gli uomini (11,3% del totale dei tumori) e la terza più frequente fra le donne (11,5% del totale). Per quanto riguarda l’andamento nel tempo, accanto a una tendenza all’aumento dell’incidenza si osserva un calo progressivo della mortalità. Il rischio di sviluppare questo tipo di tumore aumenta con l’età. Circa il 90% delle persone con tumore del colon retto ha un’età superiore ai 50 anni, e l’incidenza della malattia raggiunge il suo picco intorno agli 80 anni. Tuttavia le persone con una predisposizione ereditaria possono sviluppare la malattia in età ben più giovane. Per quanto riguarda la mortalità, nel 2002 in Italia si sono verificati 10.526 decessi per tumore del colon retto fra i maschi e 9.529 fra le donne.
Diagnosi del tumore del colon retto
I test diagnostici utilizzati specificatamente per il cancro del colon retto includono:
- Colonscopia, l’esame di scelta
- Rettosigmoidoscopia
- Clisma opaco a doppio contrasto.
Ricerca di metastasi da tumore del colon retto
Le principali aree anatomiche che devono essere valutate per la ricerca di eventuali metastasi sono:
- la rimanente parte di intestino crasso mediante le stesse indagini diagnostiche effettuate per scoprire il tumore primario;
- gli organi adiacenti, quali la vescica, le ovaie nelle donne e la prostata nell’uomo
- i linfonodi asportati chirurgicamente;
- il fegato, i polmoni e le ossa mediante diagnostica per immagini (ecografia, TAC, risonanza magnetica).
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Stadiazione e prognosi del tumore del colon retto
Un tumore originale localizzato nell’ambito del tessuto o dell’organo dal quale si è sviluppato è detto “tumore primitivo”. Il termine “tumore primitivo del colon retto” indica un tumore che, essendosi sviluppato da uno dei tessuti del colon o del retto (quasi sempre dalla mucosa), si trova localizzato dove ha avuto origine. Quando il cancro si diffonde ad organi o tessuti diversi da quello nell’ambito del quale si è formato, si dice che da luogo a metastasi (o metastatizza o forma lesioni “secondarie” o “ripetitive”). Se un tumore del colon retto viene rilevato in tessuti od organi diversi si definisce: “cancro del colon retto metastatico” ed è una forma più grave di tumore. Le metastasi vengono denominate in base alla loro localizzazione: se si trovano nel fegato vengono chiamate “metastasi epatiche da cancro del colon retto“. Analogamente, ci si riferisce a metastasi presenti nei polmoni come “metastasi polmonari da cancro del colon retto”, ecc.
Il 25% dei pazienti a cui è diagnosticato il tumore del colon retto si trova già in fase metastatica. Invece, tra i pazienti con tumore del colon retto diagnosticato in fase di malattia localizzata, il 50% sviluppa metastasi nel periodo post-operatorio. La previsione dell’esito (prognosi) del cancro del colon retto dipende strettamente dal grado di invasione dei tessuti e degli organi posti nelle vicinanze del tumore, dalla presenza di eventuali metastasi ai linfonodi o ad altri organi e tessuti. La presenza di cellule tumorali nell’ambito dei linfonodi vuol dire che alcune cellule si sono diffuse al di fuori del tumore di origine. In alcuni casi l’invasione si ferma al linfonodo, in altri casi lo supera e raggiunge altre parti dell’organismo.
La conoscenza dello stadio della malattia è importante per fornire al paziente delle cure il più possibile appropriate, e per formulare una probabile prognosi.
Nel tumore (carcinoma) del colon sono identificabili quattro stadi:
- Stadio 0: carcinoma in stadio molto precoce, localizzato alla mucosa, il tessuto che tappezza il lume del colon, senza invaderla in tutto il suo spessore;
- Stadio I: il carcinoma invade tutto lo spessore della mucosa e raggiunge la membrana che la separa dagli strati più esterni;
- Stadio II: il carcinoma si è diffuso agli strati di tessuto muscolare del colon;
- Stadio III: il carcinoma si è diffuso ai linfonodi;
- Stadio IV: il carcinoma si è diffuso ad altri organi (metastasi).
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Nel caso del tumore del colon, le metastasi si producono con maggiore frequenza nel fegato. Ciò avviene perché le cellule tumorali viaggiano nel sangue e dall’intestino al fegato c’è un’importante rete di vasi sanguigni, definito circolo portale, che normalmente serve a trasportare le sostanze che vengono assorbite dall’intestino, ma in presenza di un cancro può trasferire anche cellule tumorali. Queste si possono fermare nel fegato o dirigersi verso altre parti del corpo, sempre lungo il circolo sanguigno. In particolare, superato il fegato, il sangue va al cuore e poi è pompato ai polmoni, che rappresentano la localizzazione di metastasi da tumore del colon retto più comune dopo il fegato. Il sangue dai polmoni torna al cuore e poi è pompato al resto del corpo. Nella diffusione delle cellule tumorali intervengono vari fattori, fra i quali il tempo. Per questo motivo la diagnosi precoce ha un ruolo decisivo nel prevenire, o limitare, la diffusione e controlli ben programmati, dopo un trattamento iniziale, servono a curare tempestivamente le recidive.
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