MULTIVERSO

Se tutto va come previsto, altro che bosone di Higgs: la scoperta scientifica del secolo se l’aggiudica John Kovac, il Multiverso
e il team dell’Harvard-Smithsonian Institute for Astrophysics, che hanno guidato il progetto BICEP2 al Polo Sud e ascoltato i primi vagiti dell’Universo. In un colpo solo infatti i dati delle scorse settimane potrebbero dimostrare ben di più dell’esistenza della gravità quantistica e quella dell’inflazione durante il Big Bang. Scoperte che da sole varrebbero un grosso Nobel ciascuna. Ma i dati di BICEP2 potrebbero essere la prima prova tangibile di una rivoluzione molto più che copernicana: la prova che viviamo in un multiverso.

I multiversi sono una delle idee più stimolanti e controverse della fisica contemporanea. Il bello è che non c’è un multiverso solo: spuntano dappertutto, in modo indipendente o quasi, da teorie diverse.

Multiverso

E vari tipi di multiverso potrebbero anche esistere contemporaneamente. Il concetto di multiverso più semplice dipende soltanto dall’estensione infinita dell’Universo. L’universo osservabile è infatti finito, ma questo non vuol dire che finisca dove finisce il nostro sguardo -per quanto ne sappiamo, al di là lo spazio continua tal quale come da noi. Se veramente si estende all’infinito nello spazio, quindi, per mero calcolo delle probabilità, tutte le possibili combinazioni di materia saranno presenti da qualche parte – incluse infinite copie, più o meno simili, della Terra e anche di noi stessi. Scordatevi però di andare a trovare presto il vostro gemello: quello più vicino si trova, facendo due conti, a circa 10^(10^25) chilometri da voi.

La seconda possibilità è che gli universi siano tutti vicino a noi, qui e ora. Hugh Everett III nel 1956 ha dimostrato che è possibile dare un significato alle equazioni della fisica quantistica come se descrivessero un universo diviso in innumerevoli mondi, ciascuno corrispondente a qualsiasi evento fisicamente possibile. Immaginiamo di lanciare un dado. Secondo questa interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica, quando lanciamo il dado l’universo si divide effettivamente in un mondo per ciascun numero che può uscire dal lancio.

Uno scenario alla Sliding Doors, insomma, in cui ogni domanda del tipo “cosa sarebbe successo se…” ha veramente una risposta. I mondi quantistici coesistono nello stesso spazio degli altri, ma una volta divisi diventano effettivamente “fantasmi” ciascuno per l’altro, invisibili e impercettibili. Il caso, considerato inevitabile nella fisica dei quanti, in questa interpretazione scompare completamente: tutto ciò che può verificarsi accade sempre, nella somma di tutti i mondi. Noi abbiamo l’impressione che il mondo sia imprevedibile perchè vediamo solo quello che accade nell’universo che stiamo abitando. L’interpretazione a molti mondi gode di un discreto successo nella comunità dei fisici.

Due tipi di multiverso e non abbiamo neanche introdotto nessuna nuova fisica! Abbiamo solo applicato la statistica, o dato un significato particolare alle equazioni della fisica quantistica standard. I dati di BICEP2 puntano diritti invece verso una terza possibilità: il multiverso inflazionario. No, non è un tragico destino dovuto alla crisi economica. È invece una delle più affascinanti teorie sull’Universo e la sua evoluzione. Secondo questa teoria il multiverso è una specie di schiuma, le cui bolle sono gli universi. In ogni momento universi nascono e si espandono vertiginosamente, secondo il meccanismo cosiddetto di inflazione eterna.

Multiverso

Per alcune bolle questa espansione ultrarapida cessa dopo una frazione di secondo, e lascia spazio a un’espansione normale, come accadde nel nostro universo. In altri casi però questa espansione vertiginosa può durare a lungo, o in eterno – e all’interno di questi universi possono a loro volta nascere altre “bolle”, altri universi che si espanderanno e possono farne nascere altri. Invece di un singolo Big Bang ce ne sono dunque infiniti, ciascuno originato a sua volta in un altro universo: un albero senza fine di universi che si riproducono.

I dati scoperti dallo strumento in Antartide, se confermati, sembrano dimostrare che questo scenario incredibile è reale. Infatti quasi tutti i modelli dell’inflazione durante il Big Bang prevedono inevitabilmente, come conseguenza matematica, l’esistenza del multiverso inflazionario. Non solo, questo scenario collima perfettamente con la teoria delle stringhe. La teoria delle stringhe -la migliore candidata per unificare fisica quantistica e teoria della gravitazione (unione di cui BICEP2 ha trovato evidenze sperimentali!) prevede infatti che possano esistere miliardi di universi possibili, con leggi fisiche in ciascun caso leggermente differenti.

Come mai allora vediamo un certo tipo di universo molto preciso, in cui le costanti di natura sembrano “sintonizzate” sul valore giusto per permettere la vita e la complessità? Il multiverso inflazionario ce lo spiega: ogni nuovo universo-bolla avrà delle condizioni e delle costanti leggermente diverse in partenza. L’inflazione però rende omogenea la situazione all’interno di ciascuna bolla. Noi ci troviamo in un universo con le caratteristiche perfette per noi non a causa di qualche miracolo: semplicemente, in mezzo a infiniti universi-bolla, non sorprende che qualcuno possa dare origine alla vita. E chissà se, come nel romanzo di Asimov Neanche gli Dei, non ci possano essere altri universi con costanti di natura leggermente diverse dalle nostre, ma pur sempre capaci di ospitare forme di vita.

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Un’ipotesi tanto affascinante quanto bizzarra e ben difficile da portare alla prova dei fatti: fino a oggi. All’annuncio dei dati del telescopio antartico, molti fisici hanno stappato lo spumante. Come Max Tegmark, uno dei principali sostenitori dei multiversi. Egli spiega infatti che i dati sembrano essere coerenti in particolar modo con il modello di inflazione caotica previsto dai fisici Alan Guth e Andrei Linde, modello che prevede a sua volta inevitabilmente il multiverso inflazionario. Lubos Motl, fisico ceco che cura uno dei blog più famosi (e controversi) dell’ambiente della fisica teorica, è più cauto ma ammette che i dati implicano quasi certamente un multiverso inflazionario, anche se non ne sono una prova diretta.

Ma allo stesso momento sulla Rete c’è stata una rivolta da parte di tutta un’altra parte della fisica, che non riesce assolutamente a digerire il concetto di multiverso. L’astrofisico inglese Peter Coles ha riassunto lo scetticismo in un tweet, con limpido humour britannico: “Forse esiste una parte del multiverso dove i risultati di BICEP2 dimostrano il multiverso, ma non penso che sia quello dove viviamo.” Innanzitutto ci sono fisici che hanno fatto le pulci ai dati di BICEP2, indicando vari motivi per cui è bene tenersi cauti e aspettare conferme. Ma per molti fisici il multiverso è filosoficamente inaccettabile: è una specie di scusa per giustificare la nostra ignoranza. Peter Woit, matematico famoso per la sua costante critica alla teoria delle stringhe, ha scritto in un post, dove commenta i risultati di BICEP2, che “il multiverso è solo una scusa sempre buona per non essere in grado di spiegare la fisica delle particelle”.

Fonte wired


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