Boltzmann aveva ragione?

L’espansione inflazionaria avviene quando l’Universo è già esistente e pur muovendoci in un territorio scivoloso  e pieno di incertezze, immaginiamo che lo spazio  pre-inflazionario  fosse pieno pieno di imperfezioni, avallamenti e gobbe  e quindi ad alto livello  di entropia e che il valore dell’inflatone  subisse  oscillazioni forti e disordinate.

Ricordiamo che con  inflatone ci si riferisce a un ipotetico campo scalare e alla particella ad esso associata, che fornirebbero una spiegazione per il modello inflazionario, secondo cui sarebbe avvenuta una drastica accelerazione dell’espansione dell’universo 10^–35secondi dopo il Big Bang.

Con ogni probabilità le fluttuazioni disordinate e casuali dell’universo primordiale, ad un certo istante hanno fatto assumere all’inflatone il livello  minimo  di energia in  una  piccola  zona di spazio necessaria per dare il via all’espansione inflazionaria. Basta che  ciò avvenga in un area di appena 10^{–26 centimetri .}

Questa piccolissima porzione di spazio  è sufficiente ad innescare l’espansione, prima quella inflazionaria e successivamente  quella standard e creare tutto l’universo visibile  e molto di più. Le innumerevoli fluttuazioni dell’universo primevo forniranno molti risultati  inutili prima  di trovare un  minuscolo pezzettino  di universo  dove le condizioni dell’inflatone  erano  quelle  giuste per innescare il  processo inflazionario.

Questa ipotesi teorica riecheggia le predizioni di Ludwig Boltzemann (1844-1906), fisico, matematico e filosofo austriaco che ipotizzò che il mondo si fosse formato da una rara fluttuazione primordiale. La formulazione originaria di Boltzmann non riusciva però a spiegare come si fosse formato un universo così ordinato, Dal punto di vista statistico  sarebbe stato  molto più probabile  che questa fluttuazione avesse prodotto un’universo  molto meno ordinato  di quello attuale. 

La nuove reinterpretazione dell’idea  di Boltzmann ha invece  il merito di spiegare come un piccolo salto del  valore  del campo dell’inflatone  in  una piccolissima  regione spaziale abbia condotto  all’universo gigantesco ed  ordinato che possiamo osservare oggi. Probabilmente tutto quello che sperimentiamo ed osserviamo oggi è il frutto di  una fluttuazione casuale  e poco probabile che ha fatto uscire  l’universo da uno stato di caos e di disordine e che dopo 14 miliardi di anni ha condotto alla  formazione di miliardi di galassie, stelle e pianeti.

Di più secondo Andreij Linde , fisico russo che insegna all’Università  di Stanford negli Stati Uniti, e padre della teoria dell’inflazione caotica   non c’è nessuna ragione teorica che impedisca l’esistenza di molti punti sparsi  per l’universo dove si è innescata l’espansione inflazionaria. Se questa predizione venisse confermata il  nostro universo sarebbe solo uno dei tanti nati in passato dove le fluttuazioni casuali hanno fatto assumere al  campo dell’inflatone il valore necessario per attivare l’espansione.

Questi universi sarebbero  però destinati a non incrociarsi  mai con il nostro, in altre parole come postula  la teoria del  multiverso ci sarebbero innumerevoli altri universi coesistenti fuori del nostro spaziotempo. 
Secondo questa prospettiva l’inflazione produrrebbe ogni tanto eventi del  tipo Big Bang  ovvero rapide espansioni, in questo caso il  modello  Standard sarebbe una parte della più generale teoria inflazionaria e non il contrario.