venerdì, Novembre 22

Il Multiverso e le leggi della fisica

Un’estensione della teoria del Big Bang e del modello cosmologico standard prevede che la fase di espansione accelerata dell’universo dovuta all’inflazione continui per sempre, almeno in alcune regioni. Dato che queste regioni si espandono a tassi esponenziali, l’intero volume dell’universo cresce indefinitamente fino alla riproduzione di un nuovo universo.

Questo modello prende il nome di inflazione eterna e secondo la variante proposta dal fisico russo Andrej Dmitrievič Linde prevederebbe l’esistenza di un multiverso di cui l’universo osservabile scaturito dal Big Bang è solo una parte. Gli infiniti mondi paralleli che si annidano all’interno di ogni universoisola non sono però la più sconcertante realtà immaginabile. In fondo questi “infiniti mondi paralleli” rispondono comunque alle stesse leggi della fisica.

L’inflazione eterna e gli universi paralleli

Ad esempio potremmo trovarci di fronte ad universi paralleli dove le leggi della fisica sono drasticamente sovvertite.

Uno dei padri della teoria dell’inflazione eterna è il fisico russo Alexander Vilenkin, fuggito dall’Unione Sovietica, per riparare negli Stati Uniti. Quando nel 1983 propose la teoria dell’inflazione eterna, riscosse soltanto indifferenza e perplessità. All’epoca non si era ancora consolidato lo stesso concetto di inflazione e questa “estremizzazione” parve ai più come un tentativo di auto promozione di un’idea che apparteneva più al campo della fantascienza che a quello della scienza. Certamente Vilenkin non fece molto per contrastare questi dubbi quando dichiarò che Elvis Presley doveva essere ancora vivo da qualche parte del multiverso, tra le innumerevoli repliche dei mondi paralleli.

Una risposta dalla teoria delle stringhe?

Ma come è possibile che in questo infinito numero di mondi paralleli agiscano diverse leggi della fisica? Una risposta ci viene fornita dalla teoria delle stringhe. Nata con l’ambizione di conciliare finalmente la teoria della relatività generale e la meccanica quantistica, l’estrema complessità della matematica che vi soggiace ha messo a durissima prova, per decenni un nutritissimo stuolo di fisici teorici di grande valore. Qualsiasi teoria delle particelle contiene dei parametri fisici, cioè dei numeri che determinano le sue caratteristiche, nella teoria delle stringhe questi parametri sono potenzialmente tutti calcolabili, senza ricorrere ad osservazioni.

Il problema sorge che per determinare i valori di questi parametri occorre conoscere lo stato complessivo del sistema e questo comporta la necessità di risolvere matematicamente l’intera teoria delle stringhe. Una teoria che pur essendo unica si manifesta in stati differenti che originano valori diversi dei parametri presi in considerazione. Il numero di varianti è incalcolabilmente grande. Per avere soltanto un’idea è enormemente superiore alle posizioni che i pezzi degli scacchi possono assumere (che per intenderci sono migliaia di migliaia di miliardi più nunerose delle stelle dell’intero universo).

Conclusione

Può sembrare questa una sfida impossibile e lo è ma grazie all’inflazione eterna, questo risultato demoralizzante ci offre una diversa prospettiva. Se la teoria delle stringhe afferma che gli elementi costituenti della materia possono presentarsi in un modo infinito di varianti del tutto casualmente allora è ipotizzabile che ogni universo generato abbia, del tutto casualmente, le sue leggi fisiche. Ogni universo del Multiverso quindi può essere costituito da un’infinità di fattori diversi ed essere governato da una fisica del tutto diversa da quella che sovrintende il nostro universo.

Il Multiverso così come concepito è più simile ad una religione “politeista” che ad una “monoteista”. In altre parole, secondo questa prospettiva, non ha più senso teorizzare che le leggi della fisica devono essere uguali in ogni angolo più remoto di questo sterminato cosmo. E quindi anche una delle tante “copie” di Elvis Presley, evocate dal fisico russo Vilenkin, si troverebbero ad agire universi potenzialmente governati da leggi fisiche bizzarre e totalmente differenti da quelle che sono alla base del nostro mondo.

Fonti:

alcune voci di Wikipedia

Giudice, Gian Francesco. Prima del Big Bang

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