Il nostro Universo frattale: un'occhiata alla nuova cosmologia

Il Giornale Online
Parliamo molto della terza dimensione, ma la maggior parte degli esseri umani non ci vive. Flatland di Abbot non era tanto una metafora, come descrizione del mondo sensorio in cui molte persone abitano: un piano continuo ininterrotto che, nonostante le variazioni di superficie, rimane un palco piatto per le nostre vite bidimensionali. Questo è inevitabile, dato che gli umani non possono fluttuare o volare senza assistenza tecnologica, e pochi di noi possono saltare a più di tre piedi da terra. Siamo seri, cos'è una dimensione? Qualcuno ha mai provato che esistono? Certo, puoi disegnare un piano Cartesiano su carta, ma puoi anche disegnare degli angeli che escono dal ventre di un unicorno. Ho scavato nel concetto di tempo per un mese ed è un concetto che nessuno può davvero definire, nonostante il fatto che tutti lo sperimentiamo. Ho dovuto realizzare che pochissimi umani possono parlare con sicurezza dello spazio, anche. Più apprendiamo e meno sappiamo. Tutto quello che vi è stato insegnato a scuola sta ora cadendo a pezzi, diamo una occhiata alla teoria che rimpiazzerà molto probabilmente il cavallo del Big Bang: L'Universo è frattale e infinito ad ogni livello della scala.

Ripensando al Rasoio di Occam

“Ogni volta che formuliamo una ipotesi, scegliamo quella più semplice. Però cosa obbliga l'Universo ad essere semplice?”
James Peebles

Metto in dubbio seriamente che la spiegazione più semplice sia solitamente la migliore. Trovo veramente bizzarro che dopo lo scorso secolo di scoperte scientifiche, che hanno mostrato come ogni singolo aspetto del nostro Universo sia più complesso di quanto avessimo mai pensato, le persone discutano ancora del concetto del Rasoio di Occam. Chiaramente, molte persone che ne discutono non conoscono il Rasoio di Occam, dato che la traduzione letterale dice:

“..gli enti non dovrebbero essere moltiplicati oltre il necessario”.

Prima di respingere il concetto, vorrei evidenziare una delle basi cognitive più interessanti che affliggono gli umani: La Fallacia della Congiunzione. Come descritto in questo documento eccellente, “Cognitive Biases Affecting Assessment of Global Risk” http://www.skilluminati.com/docs/CognitiveBiasesAffectingAssessmentOfGlobalRisk.pdf (n.d.t. http://singinst.org/upload/cognitive-biases.pdf):

Secondo la teoria delle probabilità, aggiungere dettagli ulteriori in una storia può renderla meno probabile. La psicologia umana sembra ancora seguire la regola per cui aggiungere un dettaglio ulteriore può rendere la storia più plausibile.
Naturalmente, quando scavate davvero nel campo della cognizione, rimanete disturbati nel capire che il nostro cervello è una sala di specchi gestita da una scimmia. Può essere difficile lavorare in tali circostanze, quindi meno si dice e meglio è.

“Gli Enti non dovrebbero Essere Moltiplicati..”

“Esiste un piano coerente nell'universo, anche se non so per cosa sia”.
Fred Hoyle

Nel Brainsturbator Fractal Toolkit http://www.brainsturbator.com/site/comments/the_brainsturbator_fractal_toolkit/, ho parlato di una vasta gamma di applicazioni per i frattali, inclusa la modellazione della realtà in cui esistiamo. I processi frattali descrivono la crescita delle piante http://algorithmicbotany.org/vmm-deluxe/TableOfContents.html (L-Systems), la biforcazione dei polmoni umani (23 livelli di biforcazione), le onde acustiche stazionarie e persino l'espressione dei geni umani http://www.dhushara.com/book/evol/noisy/junk.htm. E' ragionevole assumere che questo modello, così efficace nel rappresentare la realtà sulla Terra, non sia applicabile ad altri livelli di scala? Forse lo è. Dopo tutto, questo è esattamente implicato dalla Teoria Quantistica, che quando raggiungi un certo livello di scala, le leggi che prima governavano il movimento e la probabilità, non si applicano più. Questo tipo di schizzofrenia è data per certa anche nella scienza politica, dove quando le linee immaginarie sono superate, le leggi di una nazione non si applicano più, perchè sei Ufficialmente Altrove.

E' difficile per gli umani afferrare veramente quanto siamo piccoli. Persino a 26 milioni di anni da ora, saremo ancora parte della galassia Via Lattea. Persino a 2.6 miliardi di anni da ora, la galassia Via Lattea sarà ancora una piccola parte del Supercluster Virgo http://www.miqel.com/space_photos_maps/galactic_info/position-of-milky-way-in-virgo-supercluster.html. La cosmologia ufficiale insiste ad affermare che l'Universo sia omogeneo ed equamente distribuito. L'osservazione della realtà contraddice questo. Non solo l'Universo, persino nella scala più vasta che possiamo contemplare, non è omogeneo, ma esibisce anche schemi geometrici. Date un'occhiata all'ottaedro di superclusters in cui abitiamo:

“…Oltre Necessità.”

Ecco l'altro lato del rasoio, è necessario proporre il Modello Frattale? Sembrerebbe così, il modello esistente sta cadendo a pezzi da un pò. Si è spesso notato che lo spazio Euclideo e la fisica Newtoniana, nei loro limiti, sono abbastanza effciaci per portare gli umani sulla luna e di nuovo a terra. Comunque, dopo 50 anni dallo Sputnik, possiamo vedere il margine di errore oggi, mentre satelliti e “spazzatura spaziale” vengono giù. Come riportato di recente da PhysOrg http://www.physorg.com/news109072371.html (n.d.t. http://www.physorg.com/news153738824.html), lo spazio è un posto più pericoloso:

Il rapporto dice che i test della Cina “hanno creato 1500 pezzi di spazzatura tracciabile in orbite altamente sfruttate, uno dei peggiori eventi creatori di spazzatura umana nella storia, ma anche la spazzatura creata da operazioni spaziali di routine è un problema.” “Persino un piccolo pezzo di metallo, viaggiando a 7,5km al secondo, può distruggere un'astronave che costa miliardi di dollari”, ha detto William Marshall dell'Ames Research Center della NASA, un consulente per l'indice spaziale.
“Il numero di oggetti nell'orbita della Terra è aumentato costantemente; oggi ci sono circa 35 milioni di pezzi di spazzatura spaziale”, dice il rapporto, sottolineando che il 90% dei 13000 pezzi orbitanti è spazzatura spaziale grande abbastanza da danneggiare o distruggere un'astronave. Mentre la Terra viene sempre più circondata da una copertura di metallo e rifiuti spaziali, gli argomenti più forti per l'Universo Frattale vengono dal radiotelescopio VLA nel Nuovo Messico, che recentemente ha identificato un enorme foro nel tessuto del cosmo:

Dei radio astronomi hanno scoperto il più grande foro mai visto nell'universo. Il vuoto, con un diametro di circa un miliardo di anni luce, è libero sia da normale materia che da materia oscura. La scoperta sfida le teorie sulle strutture in larga scala nell'universo.

Il Giornale Online I giornalisti tendono a sminuire, “sfide” è un eufemismo molto gentile per quello che la suddetta scoperta significa per la cosmologia. Per una lista generale delle carenze nella teoria del Big Bang, iniziate qua http://www.humpjones.com/pdf/TheTop30ProblemsWithTheBigBang.pdf (n.d.t. http://metaresearch.org/cosmology/BB-top-30.asp), ora non entro in questo territorio. Benchè la scienza progredisca, lo fa in una grande protesta, spesso trascinando il Consenso oltre un secolo. Nonostante il fatto che la realtà confermi continuamente il suo lavoro, Luciano Pietronero attende da tempo che la cosmologia lo raggiunga. Una buona e rapida introduzione al lavoro di Pietronero si trova nell'articolo di New Scientist, “Is the Universe a Fractal?” http://www.humpjones.com/pdf/IsTheUniverseAFractal-NewScientist.pdf (n.d.t. http://www.newscientist.com/article/mg19325941.600-is-the-universe-a-fractal.html) .

Il fatto che lo schema frattale si estenda a scale così grandi, significa che debbano esistere strutture così grandi che nessuno se le aspetterebbe, strutture persino più grandi dei superclusters. Il team frattale sostiene che il modello standard non possa spiegare l'esistenza di tali gigantesche strutture. “Se guardate ai dati delle galassie, potete vedere oggetti che si estendono per centinaia di milioni di anni luce, cose davvero enormi”, dice Pietronero. “Questo è un enorme problema. Dovrete cambiare la storia molto radicalmente”.

Non semplice, ma Meraviglioso

“Più da vicino è osservato il fenomeno e più risulta complesso”.
Heinrich Weisskopf

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Questo significa che un fenomeno osservato per un tempo infinito risulterebbe infinitamente complesso? La cosa interessante di questa storia è che i dettagli si riempono in base a dettagli già esistenti, semplicemente perchè è più facile cercare connessioni in una ricerca esistente che fare un lavoro originale. Ovviamente, non propongo il modello dell'Universo Frattale come Soluzione, persino se venisse adottato come Realtà Ufficiale, infine cadrà a pezzi e sarà rimpiazzato da qualcosa di più accurato. Un probabile candidato è la Constructal Theory http://www.constructal.org/index.html, sviluppata dall'ex professore del MIT Adrian Bejan. E' una teoria notevole: ha subito senso, cambia il modo in cui vedi le cose ed è sostenuta da decenni di predizioni verificate. Per qualche ragione, le persone sono più emozionate dalla teoria delle stringhe…gli umani sono strani…ma nel frattempo, possiamo apprendere molto dal Prof.Bejan.

La constructal theory dice che un sistema non in equilibrio, nel tempo, genererà schemi che permettono a correnti di fluire con un accesso più semplice e con meno resistenza. Essenzialmente, i sistemi evolvono in modo da sperimentare minor frizione e massimizzare l'efficienza. In termini di locomozione, questo significa che gli animali si muovono in modo che minimizza la spesa energetica. Bejan dice che questa teoria può spiegare gli schemi che si trovano in natura e spesso definiti caotici o casuali; crede che la constructal theory mostri che la casualità non sia un fattore negli schemi naturali.

“Questa è la fine della storia. La fine degli argomenti. Una legge di fisica che dice tutto e prende meno spazio in un futuro libro di fisica rispetto a tutto il dibattito che oggi ha portato a cose come il caos e il caso e le fluttuazioni e la turbolenza e altre strane parole che significano “io non lo so”.
da Seed Magazine http://www.seedmagazine.com/news/2006/01/a_finger_on_the_pulse_of_the_w.php

Magia o Geometria?

La controversia tra i seguaci della fisica di Cartesio e quelli di Newton era al massimo alla fine del diciasettesimo secolo. Cartesio, con i suoi vortici, i suoi atomi adunchi, spiegava tutto e non calcolava. Newton, con la legge dell'inverso del quadrato della gravitazione, calcolava tutto e non spiegava. La storia ha appoggiato Newton e relegato la costruzione Cartesiana al dominio della speculazione. Il punto di vista Newtoniano si è giustificato per quanto riguarda la sua efficienza e abilità a predire e quindi ad agire sui fenomeni. Nello stesso spirito, è interessante rileggere l'introduzione ai Principi di Meccanica Quantistica di Dirac, dove l'autore rigetta come cosa non importante, l'impossibilità di fornire un contesto intuitivo ai concetti fondamentali dei metodi quantistici. Io però sono certo che la mente umana non sarebbe pienamente soddisfatta con un universo in cui tutti i fenomeni sono governati da un processo matematico coerente ma totalmente astratto. Allora non siamo nel paese delle meraviglie? Nella situazione in cui l'uomo è privato di tutte le possibilità di intellettualizzazione, ovvero, di interpretazione geometrica di un dato processo, dove cercherà, nonostante tutto, tramite intepretazioni adatte, una giustificazione intuitiva del processo o cadrà nell'incomprensione rassegnata che nell'abitudine si trasformerà in indifferenza.

Nel caso della gravitazione non c'è dubbio che la seconda attitudine ha prevalso, dato che non abbiamo, nel 1975, meno ragioni per essere confusi dalla caduta della mela di quanto lo sia stato Newton. Il dilemma posto alla spiegazione scientifica è: magia o geometria?
Rene Thom, Stabilità Strutturale e Morfogenesi

Ulteriori Letture per Primati Curiosi

L'articolo di New Scientist “Is the Universe a Fractal?” è una introduzione leggibile al concetto e al lavoro del Prof.Pietronero.

Certamente l'universo non appare omogeneo. Alcune regioni contengono gruppi di materia, altre sono virtualmente vuote. Centinaia di miliardi di stelle si raggruppano per formare galassie e le galassie si raggruppano in clusters. I clusters si assemblano in colossali strutture dette superclusters che possono estendersi per 100 milioni di anni luce e sembrare misteriosamente schemi frattali. Persino i superclusters si organizzano in lunghi filamenti e fogli che si estendono come ragnatele spettrali in un cielo altrimenti vuoto. Lo Sloan Great Wall http://en.wikipedia.org/wiki/Sloan_Great_Wall, per esempio, scoperto nel 2003, si estende oltre un miliardo di anni luce. Questi filamenti e fogli sembrano circondare enormi spazi vuoti. I vuoti vanno da 100 a 400 milioni di anni luce in diametro, rendendo l'intero insieme un immenso reticolo punteggiato da pozzi oscuri.

Constructal.org http://www.constructal.org/index.html, la singola miglior camera di informazione sulla Constructal Theory, davvero da studiare, semplice, intelligente e funziona.

Fonte: http://www.brainsturbator.com/articles/our_fractal_universe_a_sneak_peek_at_the_new_cosmology/
Tradotto da Richard per Altrogiornale.org Vedi: http://www.sissa.it/ilas/jekyll/n02/articoli/links/pietronero.htm – http://www.galileonet.it/articles/4c32e1215fc52b3adf00061b

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Il nostro Universo frattale: un'occhiata alla nuova cosmologia ultima modifica: 2010-12-04T14:34:17+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)