Il tutto dal nulla

Secondo l'interpretazione maggiormente accreditata dalla comunità scientifica qual è il miglior modello che descrive la nascita dell'Universo dal nulla? Sebbene la problematica sia di difficile soluzione vi sarà pure un modello che emerge rispetto agli altri? Dal nulla è veramente emerso il tutto?
Massy Conti
12 settembre 2003
Lapidariamente direi di no: non c'è oggi un modello accreditato in grado di spiegare l'origine dell'Universo.

In realtà, c'è un po' di ambiguità nella locuzione "origine dell'Universo". Infatti, secondo la teoria della relatività generale, lo spazio e il tempo sono profondamente influenzati dalla materia e dall'energia presenti nell'Universo. In particolare, ne è profondamente influenzato lo scorrere stesso del tempo. Se non esistesse l'Universo, non esisterebbe neppure il tempo. Quindi, non si può dire cosa c'era prima dell'Universo, e il concetto di origine risulta impreciso.

Noi oggi percepiamo e misuriamo in un certo modo lo scorrere del tempo. Sappiamo anche che questa descrizione rimane valida andando a ritroso nel tempo e in effetti, sappiamo ricostruire la storia dell'Universo per parecchi miliardi di anni. Abbiamo scoperto che si tratta effettivamente di un'evoluzione, e che l'Universo non era uguale a oggi nel passato: questo ha portato al concetto di big bang, e all'idea che esiste un istante iniziale in cui è cominciato il tempo. Questa evoluzione è ben spiegata dalla teoria della relatività generale. Purtroppo, però, questa teoria cessa di essere valida nel momento in cui cerca di trattare il big bang: le quantità fisiche diventano infinite, le distanze tra gli oggetti diventano nulle, lo scorrere del tempo diventa infinitamente rapido; è la cosiddetta singolarità.

In realtà, abbiamo buoni motivi per sospettare che la teoria della relatività generale non sia completamente corretta. Essa è certamente valida per descrivere con ottima fedeltà i fenomeni che avvengono durante la maggior parte della vita dell'Universo; andando però a ritroso nel tempo, si giunge a un istante, detto tempo di Planck (10-43 secondi dopo il big bang), in cui entrano in gioco nuovi effetti, dovuti alla meccanica quantistica, che la relatività non è in grado di trattare. Una teoria che incorpori coerentemente questi fenomeni è oggetto di intenso studio da molti anni, ma fino a oggi non si è riuscito a trovare una formulazione soddisfacente. La presenza di questi nuovi fenomeni (le fluttuazioni quantistiche dello spaziotempo), però, ha senz'altro un'influenza molto profonda sulla struttura del tempo, che potrebbe addirittura non risultare più ben definita, e comunque molto diversa da come la concepiamo oggi.

Questa nuova teoria (che, pur non esistendo ancora ha già il nome di gravità quantistica!) è l'elemento che ancora ci manca per comprendere davvero le origini dell'Universo. Forse questa teoria ci spiegherà come mai l'Universo che è scaturito dopo il tempo di Planck ha la forma e la struttura che oggi vediamo, e ci spiegherà come mai, in particolare, l'Universo ha cominciato a evolvere, ad avere una storia. Forse ci dirà che il concetto di inizio è una specie di artificio, un'impressione che ci è rimasta ma che non è davvero fondamentale nelle leggi che governano l'Universo.

Concludo con una riflessione di carattere del tutto personale. La ricerca delle origini ha sempre spinto l'uomo a progredire in tutti i campi, sia scientifici, che filosofici, che artistici. Io spero che a questi interrogativi non verrà mai data risposta, e che questi fungeranno per sempre da pungolo per scoprire cose nuove. Quando non ci sarà più nulla da imparare, sarà tutto mortalmente noioso.

Daniele Malesani Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, København Universitet, Danimarca

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