FISICA: Ma quanti Big Bang?

Il Giornale Online
L’UNIVERSO NON HA avuto origine da un unico Big Bang, ma sta attraversando da un’eternità continui cicli di creazione e distruzione: questo è quanto stabilisce un nuovo e discusso modello matematico. È un’affermazione molto interessante. Il nuovo modello ciclico elimina il maggiore ostacolo in cui si imbattono comunemente le teorie esistenti sull’Universo: precisamente, l’incapacità della fisica di spiegare ciò che è avvenuto prima del Big Bang. I fautori del nuovo modello ne ammettono le difficoltà iniziali, legate alle sue basi nella nuova matematica. Comunque, la maggior parte dei cosmologi sta considerando l’ipotesi con scetticismo ma anche con molto interesse. Alcuni sono estremamente critici. Bisognava aspettarselo, ammette Neil Turok dell’Università di Cambridge, nel Regno Unito, che ha sviluppato il modello ciclico insieme al cosmologo Paul Steinhardt dell’Università di Princeton in New Jersey. «Stiamo andando contro delle convinzioni molto radicate», afferma Turok.

L’approccio delle serie

Steinhardt e Turok partono per le loro congetture dalla teoria scientifica emergente delle serie. Questo concetto matematico utilizza dieci dimensioni – invece delle solite quattro – per spiegare il comportamento anomalo di entità fisiche minuscole che vengono denominate particelle fondamentali. Quando la teoria delle serie viene applicata in grande, come nel caso della cosmologia, si riferisce invece a delle particolari entità matematiche, le cosiddette membrane, abbreviato brane. Nel modello ciclico si presentano ogni volta due membrane, la prima contenente il nostro Universo, l’altra contenente un Universo parallelo che è il riflesso del nostro. I ricercatori ipotizzano che a intervalli regolari queste due membrane si incontrino, come è successo 15 miliardi di anni fa, e il risultato di tale collisione sarebbe un’enorme emissione di energia, in passato attribuita al Big Bang. E proprio come nel caso del Big Bang, «la collisione dà origine a tutte le radiazioni e a tutta la materia che costituiscono l’Universo», spiega Turok. Poi le membrane si separano. Gli Universi contenuti in ognuna delle due membrane continuano così a espandersi per miliardi di anni, come sta facendo ora il nostro.

Secondo il modello, una quinta dimensione che noi non possiamo vedere né percorrere unisce come un ponte le due membrane. Via via che i due Universi si espandono, la loro materia e la loro energia diventano sempre più sottili e diffuse. Quando la quinta dimensione supera tale energia di espansione, essa solleva le membrane, che tornano a unirsi, e l’intero processo si ripete. «è un po’ come la riproduzione biologica», afferma Turok. Oltre a risolvere il problema di cosa è successo prima del Big Bang, il modello ciclico potrebbe spiegare molte altre questioni cosmologiche, come quella dell’energia oscura. Il nostro Universo dovrebbe contenere molta più energia di quella che si riesce a misurare, e non esistono teorie capaci di spiegarne il motivo. Il modello di Turok e Steinhardt ipotizza che tutto ciò si verifichi perché l’energia, sotto forma di gravità, scorre attraverso la quinta dimensione tra il nostro Universo e il mondo parallelo.

Un’ipotesi assurda?

L’idea di Steinhardt e Turok sembra molto suggestiva, ma gli altri astrofisici non l’hanno accolta a braccia aperte. «La comunità scientifica è molto scettica», afferma David Lyth, cosmologo dell’Università di Lancaster, nel Regno Unito. Altri sono più caustici. «È un’idea assurda che può piacere solo ai giornalisti», sostiene uno dei maggiori critici del modello ciclico, Andrei Linde, dell’Università di Stanford, in California. «È una teoria troppo complicata, non funziona», aggiunge Linde, che ha formulato un altro modello di Universo. La teoria delle serie è ancora agli inizi, e applicarla alla cosmologia rischia di forzarne i limiti, spiega il cosmologo dell’Università di Cambridge George Efstathiou. «Il suo legame con la fisica fondamentale è davvero molto debole», egli sostiene, quindi, finché la teoria non sarà pienamente sviluppata, i modelli che la utilizzano saranno frammentari ed equivocabili. Ma nell’insieme, aggiunge, «il modello ciclico è un’idea interessante e alcuni suoi elementi potrebbero essere accettati». Steinhardt e Turok ammettono che i problemi matematici potrebbero essere la rovina della loro teoria. «Forse a più alti livelli di calcolo ci aspettano dei veri e propri disastri», dichiara Turok. Ma, alla fin fine, ribadiscono che la loro teoria rovescia molte delle convinzioni tradizionali sull’Universo, come quella che lo spazio e il tempo sono stati creati in un Big Bang.

di Tom Clarke
© Nature

Fonte: magazine.enel.it

FISICA: Ma quanti Big Bang? ultima modifica: 2008-02-21T15:59:35+00:00 da Richard
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Richard

Noi siamo l'incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all'autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)