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Jan 08, 2024

La mente

Di Martin Rees, Università di Cambridge, 19 marzo 2023 Il nostro universo è uno dei tanti? Gli universi emergono come bolle da un multiverso? È facile immaginare altri universi, governati dalla leggerezza

Di Martin Rees, Università di Cambridge, 19 marzo 2023

Il nostro universo è uno dei tanti? Gli universi emergono come bolle da un multiverso?

È facile immaginare altri universi, governati da leggi fisiche leggermente diverse, in cui non potrebbe sorgere alcuna vita intelligente, né alcun tipo di sistema complesso organizzato. Dovremmo quindi stupirci che esista un universo in cui abbiamo potuto emergere?

Questa è una domanda a cui i fisici, me compreso, cercano di rispondere da decenni. Ma si sta rivelando difficile. Sebbene possiamo risalire con sicurezza alla storia cosmica fino a un secondo dopo il Big Bang, ciò che è accaduto prima è più difficile da valutare. I nostri acceleratori di particelle semplicemente non riescono a produrre abbastanza energia per replicare le condizioni estreme prevalenti nel primo nanosecondo.

Ma ci aspettiamo che sia in quella prima minuscola frazione di secondo che siano state impresse le caratteristiche chiave del nostro universo.

La teoria del Big Bang è la spiegazione scientifica più ampiamente accettata per l’origine dell’universo. Propone che l’universo abbia avuto inizio come una singolarità, un punto infinitamente denso e caldo che si espanse rapidamente circa 13,8 miliardi di anni fa e da allora non abbia smesso di raffreddarsi ed espandersi.

Le condizioni dell’universo possono essere descritte attraverso le sue “costanti fondamentali” – quantità fisse in natura, come la costante gravitazionale (chiamata G) o la velocità della luce (chiamata C). Ce ne sono circa 30 che rappresentano le dimensioni e l'intensità di parametri come le masse delle particelle, le forze o l'espansione dell'universo. Ma le nostre teorie non spiegano quali valori dovrebbero avere queste costanti. Dobbiamo invece misurarli e inserire i loro valori nelle nostre equazioni per descrivere accuratamente la natura.

I valori delle costanti rientrano nell'intervallo che consente l'evoluzione di sistemi complessi come stelle, pianeti, carbonio e, in ultima analisi, gli esseri umani. I fisici hanno scoperto che se modificassimo alcuni di questi parametri anche solo di una piccola percentuale, il nostro universo sarebbe privo di vita. Il fatto che la vita esista richiede quindi qualche spiegazione.

Alcuni sostengono che sia solo una fortunata coincidenza. Una spiegazione alternativa, tuttavia, è che viviamo in un multiverso, contenente domini con leggi fisiche e valori di costanti fondamentali diversi. La maggior parte potrebbe essere del tutto inadatta alla vita. Ma alcuni dovrebbero, statisticamente parlando, essere favorevoli alla vita.

Qual è l'estensione della realtà fisica? Siamo certi che sia più esteso del dominio che gli astronomi potranno mai osservare, anche in linea di principio. Quel dominio è decisamente finito. Ciò è essenzialmente dovuto al fatto che, come nell'oceano, c'è un orizzonte oltre il quale non possiamo vedere. E proprio come non pensiamo che l’oceano si fermi appena oltre il nostro orizzonte, ci aspettiamo che le galassie vadano oltre i limiti del nostro universo osservabile. Nel nostro universo in accelerazione, anche i nostri remoti discendenti non saranno mai in grado di osservarli.

La maggior parte dei fisici concorderebbe sul fatto che ci sono galassie che non possiamo mai vedere e che sono più numerose di quelle che possiamo osservare. Se si estendessero abbastanza, allora tutto ciò che potremmo mai immaginare che accada potrebbe ripetersi ancora e ancora. Ben oltre l'orizzonte, tutti noi potremmo avere degli avatar.

This vast (and mainly unobservable) domain would be the aftermath of “our” Big BangThe Big Bang is the leading cosmological model explaining how the universe as we know it began approximately 13.8 billion years ago." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Big Bang – e probabilmente sarebbe governato dalle stesse leggi fisiche che prevalgono nelle parti dell’universo che possiamo osservare. Ma il nostro Big Bang è stato l’unico?

La teoria dell’inflazione, che suggerisce che l’universo primordiale abbia attraversato un periodo in cui le sue dimensioni raddoppiavano ogni trilionesimo di trilionesimo di trilionesimo di secondo, ha un autentico supporto osservativo. Spiega perché l’universo è così grande e omogeneo, fatta eccezione per le fluttuazioni e le increspature che sono i “semi” per la formazione delle galassie.