L’inflazione cosmica e il multiverso

L’annuncio di qualche giorno fa della scoperta della prima prova diretta dell’inflazione cosmica, cioè della teoria formulata alla fine degli anni Settanta per spiegare ciò che accadde appena dopo il Big Bang, ha una conseguenza importante. La registrazione delle onde gravitazionali primordiali emesse nei primissimi istanti di vita dell’universo confermerebbe infatti anche un’altra ipotesi, ovvero l’esistenza del multiverso. In sostanza, dicono gli scienziati, quello in cui noi ci troviamo sarebbe solo uno degli universi possibili.

Secondo gli astrofisici, quando il cosmo si è formato,  in quella infinitesimale frazione di secondo dopo la grande esplosione di circa 13,8 miliardi di anni fa, alcune parti dellospazio-tempo si sarebbero espanse più rapidamente di altre, molto di più della velocità della luce. Ciò avrebbe creato delle bolle che poi diedero vita ad infiniti universi. Ma mentre il nostro segue le leggi della  fisica che nei secoli abbiamo individuato, gli altri ne avrebbero di completamente diverse.

“È molto difficile costruire modelli di inflazione cosmica che non portino ad un multiverso”, ha detto ad esempio il fisico teoretico Alan Guth, commentando il risultato raggiunto dal team di ricercatori guidati da John Novac, dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophisics di Cambridge.  “Non è del tutto impossibile, quindi ritengo che si debba ancora indagare in merito, ma la prova dell’inflazione ci spinge a prendere seriamente in considerazione l’idea del multiverso.”  Un’idea che sembra il risultato delle scoperte della scienza attuale e invece- a quanto pare- ha radici molto antiche.

È quanto affermano i fisici dell’Università di Durham, in Gran Bretagna, dopo aver tradotto in moderne equazioni il pensiero di un teologo vissuto nel XIII secolo: quel testo medioevale sembra anticipare concetti assai prossimi a quello del multiverso. Il pensatore è Roberto Grossatesta, vescovo di Lincoln, considerato il vero fondatore del pensiero scientifico di Oxford. L’opera presa in esame è il trattato “De Luce”.

“Abbiamo cercato di riscrivere in termini matematici quello che lui aveva scritto in latino”, ha detto Tom McLeish, a capo del gruppo di ricerca. ”Quando hai delle equazioni, puoi metterle in un computer e risolverle. Stiamo esplorando matematicamente un nuovo tipo di universo, cosa che i teorici delle stringhe fanno continuamente. Noi siamo semplicemente teorici delle stringhe medioevali.”

Grossatesta si era ispirato al lavoro di Aristotele e il filofoso greco spiegava il movimento dei pianeti e delle stelle collocando la Terra al centro di sfere celesti concentriche, approfondendo la concezione geocentrica di Eudosso. Nel suo trattato, il teologo inglese proponeva che quell’universo avesse avuto inizio con un lampo di luce che aveva spinto ogni elemento verso l’esterno, a partire da un iniziale, piccolo punto centrale fino ad una grande sfera: praticamente, un Big Bang anti litteram.

Il pensatore cristiano presupponeva che luce e materia fossero accoppiate. Quando l’impulso iniziale di espansione della luce-materia raggiunse la densità minima, entrò in quello che egli definiva uno stato di perfezione e smise di espandersi. Questa sfera perfetta allora emetteva un tipo differente di luce definita lumen, che si propagava all’interno e investiva la residuale materia imperfetta, comprimendola.

La regione meno densa di luce-materia rimasta allora poteva raggiungere il suo stato di perfezione e cristallizzarsi in una nuova sfera inglobata nell’altra. A sua volta, essa avrebbe emesso il suo lumen e il processo sarebbe ricominciato, fino a quando non fosse rimasto un nucleo di materia imperfetta dal quale poi si sarebbe generata la Terra.

Trasformando tutto in numeri, la squadra di McLeish ha trovato che i modelli al computer di questo processo producono esattamente l’universo descritto da Roberto Grossatesta, ovvero un universo che si propaga per sfere concentriche. Un concetto analogo al modo nel quale gli scienziati di oggi usano le osservazioni della radiazione cosmica di fondo– residuo dell’originale Big Bang- per dimostrare i modelli matematici del moderno universo, incluso quel periodo di rapidissima espansione detto, per l’appunto, inflazione.

“L’articolo formula il modello di Grossatesta in termini di equazioni differenziali che possono essere risolte con le tecniche di calcolo attuali”, ha confermato il cosmologo Avi Loeb, collega di Novac all’Harvard-Smithsonian Center for Astrophisics. All’insaputa del teologo inglese del XIII secolo, però, la sua idea di universo includeva anche la possibilità del multiverso.

I nostri modelli interpretativi valgono infatti solo se determinati parametri mantengono undeterminato valore. Sarebbe bastata, ad esempio,  una minima variazione nelle forze che agiscono sulla materia  e l’universo non sarebbe come appare oggi. Gli studiosi lo definiscono un problema di messa a punto e un modo per risolverlo è ammettere l’esistenza di infiniti universi, nei quali si possono verificare infinite combinazioni: noi viviamo in questo solo perchè è risultato adatto allo sviluppo della vita.

Ma anche il risultato finale di Grossatesta dipende dal suo stato iniziale: se fosse cambiato il modo nel quale luce e materia erano accoppiate, si sarebbe ottenuto anche un numero diverso di sfere celesti. “Ovviamente, l’autore medioevale non si era reso conto che così potevano esserci molti multiversi”, aggiunge McLeish. “Tuttavia, cosa penseranno gli uomini del futuro, tra 800 anni, delle congetture che adesso stiamo facendo noi? Ci vuole un po’ di umiltà, considerando quello che riusciamo a vedere e quello che ancora ci sfugge.”

Una posizione condivisa da Loeb. “Un giorno, le future generazioni di astrofisici avranno una migliore comprensione dell’inflazione e potranno considerare il modo nel quale oggi  interpretiamo il cosmo più o meno come noi, adesso, giudichiamo la visione di Grossatesta. Abbiamo fatto molti progressi a partire dal XIII secolo, ma abbiamo ancora una lunga strada da percorrere.”

SABRINA PIERAGOSTINI

Fonte:http://www.extremamente.it/2014/03/21/linflazione-cosmica-e-il-multiverso/

 

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