Il Multiverso e l’Orizzonte Cosmico: Espansione e Limiti dell’Universo. Quando in fisica teorica si fa riferimento al multiverso si vuole indicare l’esistenza contemporanea di altri universi fuori dal nostro spaziotempo, spesso un po’ impropriamente denominati dimensioni parallele. La teoria del multiverso è tutt’altro che un’astrazione da romanzo o film di fantascienza ed è strettamente correlata al concetto di orizzonte cosmico.
L’orizzonte cosmico
In cosmologia con orizzonte cosmologico si definisce il limite di osservabilità dell’universo da parte di un ipotetico osservatore terrestre causato dagli effetti cosmologici. Utilizzando i telescopi più avanzati la superficie osservabile del nostro universo è enormemente vasta, ma anche essa ha un limite, quello sancito dalla superficie dell’ultima diffusione.
Questa superficie si trova nel nostro passato a circa 13,8 miliardi di anni da noi, ma è anche nello spazio a 13,8 miliardi di anni luce di distanza. In realtà la distanza è molto più grande perché da quando la luce si è manifestata ed ha iniziato il suo viaggio verso di noi, l’universo ha continuato ad espandersi e i fisici calcolano la distanza spaziale attuale intorno ai 46 miliardi di anni luce. Il diametro del nostro universo sarebbe di circa 92 miliardi di anni luce.
Il limite dell’orizzonte cosmico
Prima di 13,8 miliardi di anni fa, l’universo era troppo denso e quindi la luce di fatto “bloccata”. Questo limite costituisce per noi il confine dell’universo visibile. Non possiamo vedere oltre. Non dalla Terra almeno. Si tratta del nostro orizzonte cosmico. Ma cosa succede se osserviamo l’universo da un altro luogo? Magari da un esopianeta di un’altra galassia?
L’analogia con l’oceano
Immaginiamo di essere alla deriva su una scialuppa nell’oceano. A distanza vediamo l’orizzonte marino, il limite estremo della nostra visuale, se vi guardate intorno vedete che forma un cerchio con al centro voi. Siete nel centro dell’oceano? Ovviamente no, siete nel centro della parte che potete vedere di esso. Non potete vedere oltre l’orizzonte ma ciò ovviamente non significa che oltre non ci sia niente.
Adesso immaginiamo che ci sia un’altra persona alla deriva su un’altra scialuppa. Anche quest’altro naufrago avrebbe un’orizzonte, un limite alla sua visuale. Se fosse abbastanza vicino a voi, magari potreste vederlo e quindi i due “spazi visibili” incrociarsi e sovrapporsi parzialmente. Sicuramente però questa seconda persona potrebbe osservare zone a voi precluse.
Inoltre questo secondo naufrago potrebbe essere più distante tanto da non essere visibile da voi, ma alcune zone dei due “cerchi” che costituiscono i rispettivi campi visibili potrebbero sovrapporsi. Esiste anche la possibilità inoltre che sia talmente lontano che i due cerchi che rappresentano i rispettivi campi visibili non si sfiorino neppure. Nello spazio è la stessa cosa.
Un essere sovrannaturale
Immaginiamo un essere con poteri quasi sovrannaturali capace di sollevarsi oltre lo spazio tridimensionale e osservare l’intero universo con uno sguardo così ampio da coprire distanze enormemente più grandi dell’orizzonte cosmico. Cosa vedrebbero i suoi super occhi? L’universo apparirebbe come una sterminata vastità di spazio in frenetica espansione. L’espansione però non è uniforme dappertutto.
Alcune zone di spazio si espandono più velocemente di altre. Non sono molto numerose perché esse hanno bisogno di vigorose fluttuazioni quantistiche in grado di raggiungere un livello ottimale di sostanza vacua, altresì definità come energia del vuoto. La loro rarità è compensata da una maggiore estensione.
Uno, cento, mille Big Bang
Qua e là in quell’oceano di spazio vastissimo si formano all’improvviso delle bolle dove l’energia del vuoto si converte istantaneamente in energia termica, creando un gas di particelle. Si tratta di eventi di Big Bang che coinvolgono queste regioni di spazio. Per continuare l’analogia con l’oceano, la vastità incommesurabile di questo spazio è punteggiata da isole che emergono dallo spazio vuoto ad ogni nuovo evento di Big Bang. Ognuna di quelle isole è un nuovo universo che seguirà il suo corso evolutivo. Il multiverso non è altro che la ribollente creazione di queste “isole” che non riusciranno mai a coprire l’interà vastità dello spazio, a causa della sua incessante espansione.
Una sterminata serie di universi
Questi universi “nascono” e seguono la loro evoluzione completamente isolati gli uni dagli altri, separati da uno spazio vuoto ma pregno di sostanza vacua. Il multiverso è una plausibile risposta alla domanda di cosa ci sia oltre l’orizzonte cosmico, ovvero quella parte di spazio che siamo in grado di osservare direttamente o indirettamente. Noi viviamo dentro una “bolla” grande ma isolata e se il nostro sguardo potesse spaziare oltre esso vedrebbe una complessa struttura composta da un disomogeneo spazio vuoto in espansione, punteggiato da universi gremiti di materia. Il multiverso, strettamente correlato all’orizzonte cosmico, rappresenta una spiegazione plausibile della struttura cosmologica.
Fonti:
alcune voci di Wikipedia
Giudice, Gian Francesco. Prima del Big Bang
