Esplosioni spaziali

Vorrei capire la differenza esistente all'origine del Big Bang fra esplosione "nello spazio" - con la formazione delle galassie per successive aggregazioni ed innesco di reazioni chimiche - ed esplosione "dello spazio". Non riesco ad arrivarci; vuole dire forse che lo spazio che ci contiene deve considerarsi eterno e quindi preesistente al Big Bang come suggerisce la teoria delle stringhe?
4 luglio 2005
Col termine Big Bang (o Grande Esplosione) si usa indicare, convenzionalmente, uno stato cosmologico primordiale estremamente caldo, denso e curvo, e caratterizzato da un velocissimo tasso di espansione.

Nel contesto del modello cosmologico standard, basato sulla relatività generale, tale stato, estrapolato all'indietro nel tempo, confluisce necessariamente in una singolarità spazio-temporale, la cosiddetta singolarità iniziale. In tal caso l'esplosione (ovvero la rapidissima espansione) della radiazione "nello spazio" diventa anche un'esplosione "dello spazio" (o meglio dello spazio-tempo) stesso, in quanto lo spazio-tempo non si può estendere (perlomeno a livello della fisica classica) al di là di un punto singolare. La singolarità iniziale rappresenta dunque, in questo contesto, una barriera invalicabile che segna contemporaneamente l'inizio dello spazio, del tempo, e la nascita dell'universo stesso.

La teoria delle stringhe, al contrario, suggerisce che tale singolarità potrebbe scomparire dalle equazioni cosmologiche, se si tenesse conto delle opportune correzioni quantistiche necessarie nel regime di altissime curvature dell'universo iniziale. In questo caso lo spazio e il tempo non avrebbero necessariamente un'origine localizzata in un punto preciso, e la storia dell'universo stesso potrebbero essere estesa all'indietro nel tempo all'infinito. Il Big Bang, inteso come stato cosmologico estremamente caldo, denso e curvo, continuerebbe a esistere e a rappresentare un'importante fase di evoluzione del nostro universo, senza più coincidere, però con l'istante di nascita dello spazio-tempo e dell'universo stesso.

Maurizio Gasperini Dipartimento di Fisica, Università di Bari

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