martedì 31 dicembre 2019

COME E' INIZIATO L'UNIVERSO?

Sappiamo che l'universo si espande e man mano che lo fa la materia e l'energia si diluiscono. Quindi, quando l'universo era più "giovane", la materia e l'energia erano molto più dense, la temperatura era più alta e le particelle si scontravano più frequentemente e ad energie più elevate.
Cosa succede quando queste condizioni si fanno sempre più estreme - ovvero man mano che andiamo verso l'origine? Le più alte energie di collisione tra particelle sono state osservate nel Large Hadron Collider. Lì dentro fa caldino (dieci milioni di miliardi di Kelvin). Di cosa succeda a queste temperature possiamo ancora dire qualcosa, ma se andiamo oltre dobbiamo abbandonarci a mere speculazioni.
Il modo più semplice per speculare sull'universo primordiale è di estrapolare da teorie conosciute ponendo che valgano anche in quelle condizioni estreme che non ci è dato riprodurre. Si puo' pensare allora che alla fine si raggiungono densità di energia così elevate che le fluttuazioni quantistiche di spazio e tempo diventino in qualche modo rilevanti. Per calcolare ciò che accade, avremmo bisogno di una teoria della gravità quantistica, ma non l'abbiamo. Quindi, in breve, la risposta scientifica è che non abbiamo idea di come sia iniziato l'universo.
Di certo c'è solo il fatto che se scrivi una roba del genere nel tuo libro, non verrà mai pubblicato, quindi qualcosa devi inventarti. L'ipotesi più popolare è che il nostro universo sia nato da una "fluttuazione quantistica" nel campo di inflazione, e questo evento di nascita è chiamato "Big Bang". In realtà, se credi a questa storia (ci sono dati compatibili ma nessuna prova), non c'è motivo per non credere che le fluttuazioni quantistiche continuino ancora al di fuori del nostro universo generando così molti altri universi. Ma ho veramente capito quello che ho detto? Forse, fin qui, la mia intuizione di profano puo' ancora sorreggermi, in fondo se nella meccanica quantistica alcuni eventi non hanno una causa posso anche capire che esista una "prima mossa" incausata che di il la a tutto. Noto solo che la fluttuazione di cui si parla presuppone un "campo", ovvero "qualcosa", non il nulla. Per dirla meglio: Il nulla dei filosofi mi sembra diverso da quello dei fisici. Lo preciso affinché non si traggano conclusioni teologiche affrettate. Non solo, date le precondizioni necessarie, la fluttuazione fatale si dovrebbe realizzare in tempi relativamente brevi (il campo è instabile), cosicché l'universo nato da una fluttuazione ha necessariamente un inizio, non è mai eterno "all'indietro". Non per niente parliamo di Big Bang.
Un'altra storia, meno popolare, narra che l'universo non è nato una volta ma è "ciclico". Nei modelli ciclici, il Big Bang è sostituito da una sequenza infinita di "Rimbalzi": si nasce, ci si espande, si collassa e si rinasce.
Esistono diversi tipi di modelli ciclici. Uno si chiama Universo Eucariote, un'idea presa a prestito dalla teoria delle stringhe. Io però questa teoria non l'ho mai capita nemmeno a livello intuitivo, e, di conseguenza, non capisco l'idea di universo eucariote. Oltretutto, ho raggiunto un'età in cui quello che si capisce poco ci sembra poco serio. Per questo dico: boh. Lo dico anche perché non ho molta voglia di approfondire: la scienza è una materia noiosissima, altrimenti non sarebbe così affidabile; se scatenasse passioni e quindi anche partigianeria, diventerebbe inaffidabile come gli altri saperi.
Un'altra idea di un universo ciclico la dobbiamo al matematico Roger Penrose. Si sostiene che l'universo in espansione diventa così grande ma così grande da togliere senso a qualsiasi scala, non si puo' cioè più distinguere il grande dal piccolo, in una simile situazione puoi "incollare" insieme la fine di un universo con l'inizio di un nuovo. Anche in questo caso non riesco ad intuire di cosa si parla. Quindi, boh.
Un'altra teoria afferma che nuovi universi nascano dai buchi neri. Qui si puo' dire di tutto poiché cosa succeda nei buchi neri nessuno lo sa. Boh.
C'è anche la possibilità che l'universo non "inizi" davvero, ma che prima di un certo momento ci fosse solo spazio senza tempo. Si chiama "modello senza confini" e risale a Jim Hartle e Stephen Hawking. Boh.
Una scomparsa del tempo molto simile è stata introdotta nei calcoli basati sulla cosmologia quantistica a ciclo continuo (non so bene cosa abbia detto). Si parla di "silenzio asintotico". Boh.
Quindi abbiamo la "String Gas Sosmology", in cui l'universo primordiale è rimasto in uno stato di immobilità per un infinito lasso di tempo prima di iniziare ad espandersi. Boh-boh-boh.
E poi c'è la cosiddetta Cosmologia dell' Unicorno, secondo la quale il nostro universo è germogliato da una merda di unicorno. Devo pensarvi su quando sarò più lucido.
I tanti boh che costellano queste righe derivano dal fatto che si scrive un modello matematico e poi si cerca di tradurre in parole delle equazioni che in realtà non descrivono nulla di osservabile, cio' che residua è un gergo che lascia poco spazio alle intuizioni del profano. I fisici hanno molte idee ma nessuna è supportata da prove, e la gran parte di queste ipotesi non verrà mai testata con esperimenti in qualche modo cruciali. Questo è un mondo in cui i nostri sforzi scientifici sono fondamentalmente limitati. I fisici hanno scritto parecchie "storie matematiche" su come tutto è iniziato, ma queste non sono necessariamente migliori delle tradizionali storie sulla Creazione. Di certo sono molto più noiose.
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