L'ottavo giorno, Dio creò il multiverso …
2011, 2 marzo, ho avuto l'opportunità di prendere parte al dibattito pubblico più spiacevole della mia vita. Era un dibattito con un fisico che una volta consideravo mio amico, o almeno un buon conoscente. Brian Greene aveva recentemente pubblicato il libro Hidden Reality. Parallel Worlds and Deep Space Laws”e ha girato l'America, raccontandone a un vasto pubblico.
Il Boston Science Museum mi ha incaricato di intervistare Brian per un'intervista televisiva. Avendo conosciuto Brian Green da molti anni, ho acconsentito volentieri. Ma le mie aspettative non sono state soddisfatte. Quasi ogni volta che chiedevo a Green di chiarire l'affermazione che ci sono altri universi e di fornire almeno alcune prove sperimentali, si rifiutava di rispondere.
Questo talentuoso scienziato non ha fornito una sola prova convincente che ci siano altri universi nel mondo oltre al nostro. Ha risposto alle domande poste in questo modo: "Questo è ciò che ci dice la matematica, e io credo in questa scienza". Ma la matematica non ci dice nulla sugli altri universi, più precisamente sugli universi reali. Tutte le speculazioni sul "multiverso" come ammasso di universi eventualmente esistenti sono del tutto ipotetiche. Il dibattito si è rivelato infruttuoso principalmente perché si trattava di cose su cui, in quanto scienziati, non avevamo dati oggettivi. Potremmo anche discutere su quanti angeli stanno sulla testa di uno spillo.
Gli atei hanno prontamente colto l'idea di un multiverso, credendo che se ci sono molti universi, la creazione di un universo sembra meno impressionante, il che, quindi, sarebbe potuto accadere senza un atto divino. Salutarono rumorosamente il libro di Green.
In esso l'autore ha riunito 4 diverse teorie, secondo le quali, secondo Green, il nostro Universo è solo uno dei tanti, e forse un numero infinito di universi: alcuni sono simili al nostro Universo, altri no.
Una di queste teorie è la teoria dell'inflazione di Alan Guth. Secondo questa teoria, l'Universo ha attraversato un periodo di espansione molto rapida (chiamato dall'autore inflazione), che ha poi rallentato notevolmente. Questa teoria è stata integrata da Andrey Linde e Alexander Vilenkin alla teoria caotica dell'inflazione. Linde e Vilenkin credono che, sulla base di concetti quantistici, si possa sostenere che il processo inflazionistico che ha dato vita al nostro Universo continua in natura continuamente e per sempre.
Secondo questi teorici, il processo inflazionistico "va dappertutto" nell'Universo più ampio, dove continua a gonfiarne altri segmenti, inaccessibili alla nostra osservazione a causa delle enormi distanze generate dalla rapida espansione dello spazio. Quando queste piccole parti dell'Universo crescono incredibilmente rapidamente, si allontanano da noi e iniziamo a considerarle come universi separati, perché diventano assolutamente inaccessibili per l'osservazione.
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La domanda, tuttavia, è: che valore hanno tutte queste affermazioni? Spiegano come parti del nostro universo possono evolversi quando in esse inizia una rapida inflazione, che si è già fermata nella nostra parte del vasto universo. Fin qui tutto bene e logico. Ma qui non si tratta di un vero "multiverso". Stiamo parlando solo di ipotesi teoriche, dove ci sono segmenti distanti di un Universo, di cui noi stessi facciamo parte.
Oltre a questo, non abbiamo fiducia che questa teoria sia corretta. I fisici non sanno come "fermare" l'inflazione, e poiché sappiamo che la nostra parte dell'Universo non è più in uno stato di inflazione (si sta espandendo a un ritmo più moderato), assumiamo che l'inflazione si sia spostata in qualche altra parte dell'Universo. Tuttavia, se non siamo in grado di osservare parti così distanti del nostro universo e ottenere informazioni su di esse, a cosa serve un tale modello?
L'interpretazione di Hugh Everett della meccanica quantistica ci porta al concetto di multiverso in un modo diverso, ed è questo percorso che Brian Greene sostiene. La teoria multi-mondo di Everett è ancora meno plausibile della teoria dell'inflazione caotica. Everett sostiene che poiché non abbiamo un modo teorico di "collassare la funzione d'onda" della meccanica quantistica, che ci permette di dare certezza alle sue vaghe essenze, nella misura in cui ogni opportunità (potenziale risultato dei nostri esperimenti) che non ha avuto luogo qui può essere realizzata in alcuni "Un altro universo".
Non sappiamo esattamente dove siano questi universi. Inoltre, ce ne sono così tanti: ogni possibile esito di un evento quantistico ti porta in un altro universo! Gli eventi quantistici accadono sempre e ovunque: ogni volta che un fotone viene rilasciato in una lampadina a seguito della transizione di un elettrone a un livello di energia inferiore. Gli eventi quantistici si verificano durante qualsiasi reazione chimica. Ogni momento accade un numero incredibile e impensabile di eventi quantistici.
Se, guidando la tua macchina, decidi di svoltare a destra ad un incrocio, allora c'è un altro mondo, molto simile al nostro, in cui giri a sinistra. Ci sono universi in cui Hitler vinse la seconda guerra mondiale e dove i nazisti governano il mondo; ci sono universi in cui l'attacco dell'11 settembre non ha avuto luogo e il World Trade Center è ancora al suo posto. Questa bizzarra teoria non è supportata da alcun dato sperimentale e ha pochissimi sostenitori.
Teoria delle stringhe
La teoria delle stringhe è un'altra area della fisica in cui i progressi hanno portato Green ei suoi soci a supporre che esistano più universi. Cos'è la teoria delle stringhe? Questa direzione è nata in fisica più di 40 anni fa. Secondo i suoi seguaci, gli elementi principali della natura sono minuscole corde vibranti. La teoria delle stringhe è stata proposta dallo scienziato italiano Gabriele Veneziano durante uno stage in Israele presso l'Istituto Weizmann negli anni '60 del XX secolo.
"Una volta stavo osservando le equazioni che governano il moto delle particelle", mi disse nel 2005 a Genova, "e improvvisamente ho notato che queste equazioni assomigliano alle equazioni di comportamento delle corde, ad esempio, per le corde di violino". Veneziano ha analizzato la sua osservazione, e infatti si è scoperto che esiste una somiglianza tra la vibrazione delle corde e il movimento delle particelle elementari. È così che è nata la teoria delle stringhe.
Ma sin dal suo inizio, ha fatto molta strada. I fisici matematici, in particolare Edward Witten dell'Institute for Advanced Study di Princeton, introdussero un apparato matematico così sofisticato e potente nella teoria delle stringhe che ora è considerato una branca della matematica pura. Infatti, per aver sviluppato la teoria, Whitten ha ricevuto la Fields Medal, assegnata per i risultati in matematica.
Secondo i fisici matematici, la teoria delle stringhe ha una grazia che ha attirato molti scienziati ad essa. È vero, questa teoria ha prodotto pochi risultati sperimentali. Altri approcci teorici non portano alle stesse conclusioni. "L'unico vero successo nella teoria delle stringhe è la definizione dell'entropia dei buchi neri", mi ha detto Roger Penrose quando l'ho intervistato. Voleva dire che la teoria delle stringhe permetteva di riprodurre il risultato della determinazione teorica delle caratteristiche fisiche dei buchi neri, eseguita con altri metodi. Non sono stati ancora sviluppati esperimenti per supportare le previsioni di una teoria delle stringhe matematicamente rigorosa ma eccessivamente astratta.
Secondo questa teoria, l'Universo si trova nello spazio-tempo, che ha più di 4 dimensioni che ci sono familiari, poiché le equazioni che governano il comportamento delle stringhe hanno senso solo negli spazi con 10 o 11 dimensioni. Alcuni scienziati hanno adottato questi requisiti teorici della teoria delle stringhe e credono che il vero universo fisico in cui viviamo debba inoltre avere da 6 a 7 dimensioni nascoste. I teorici delle stringhe come Green si riferiscono a loro come "dimensioni arrotolate", credendo che siano nascoste nelle tre dimensioni spaziali e in una dimensione temporale che conosciamo con certezza.
Ma il fatto che alcune equazioni utilizzino più di 4 dimensioni significa davvero che l'universo reale descritto da queste equazioni ha effettivamente dimensioni aggiuntive? Per parafrasare il fisico teorico John Bell, ci si potrebbe chiedere: queste dimensioni extra sono "esistenziali", sono reali o sono introdotte solo per comodità di calcoli matematici?
Poiché la teoria delle stringhe deve ancora fornire previsioni affidabili ed è improbabile che le presenti nel prossimo futuro, l'esistenza effettiva, piuttosto che matematica, di dimensioni extra rimane una grande domanda. Queste misurazioni sono solo una stranezza matematica, un requisito matematico della teoria o ci stanno davvero dicendo qualcosa sull'universo?
Green ei suoi colleghi usano le dimensioni extra della teoria delle stringhe per sostenere che altri universi potrebbero "nascondersi" da qualche parte all'interno di quelle dimensioni. Voglio sottolineare ancora una volta che, poiché nessuna delle previsioni della teoria delle stringhe è stata ancora confermata sperimentalmente, le ipotesi sugli universi "nascosti" che si nascondono in dimensioni raggomitolate dietro le quinte sembrano molto dubbie.
Altri mondi
La quarta linea di ragionamento sull'esistenza di altri universi, che Green considera, si basa sul principio antropico. Questo principio ha portato alcuni fisici a supporre che, poiché l'emergere del nostro Universo è stato un evento una tantum, ci sono altri universi che sono inaccessibili alla nostra osservazione. Esploriamo solo quei luoghi nello spazio che sono adatti alla nostra abitazione e non possiamo osservare universi in cui le condizioni sono incompatibili con la vita.
L'idea è che ci sono molte cose nel nostro Universo che sono inaccessibili alla comprensione odierna: i suoi parametri e proprietà sono troppo ben sintonizzati per la vita per sorgere per caso, e tutti i valori di questi parametri sono ideali per la nostra esistenza. Pertanto, altri luoghi (altri universi) "dovrebbero" esistere, dove i parametri sono diversi, non adatti alla vita.
Per evitare la necessità di riconoscere il fatto della "creazione", che essa stessa si propone come una spiegazione dell'origine dell'Universo, così perfetta che la vita potrebbe sorgere in esso, questi fisici aderiscono alla seguente visione dell'Universo. Se siamo qui ei parametri dell'Universo sono ideali per la nostra esistenza, allora devono esserci innumerevoli altri mondi e universi i cui parametri non possono essere adatti a sostenere la vita. Viviamo nel nostro Universo, perché solo i suoi parametri sono adatti alla vita.
Il problema con questa spiegazione dell'esistenza del multiverso è che non menziona il meccanismo dietro la creazione di altri universi invisibili. Nonostante tutti i suoi svantaggi, la teoria dell'inflazione caotica, la teoria delle stringhe e la teoria dei mondi multipli offrono ancora i propri meccanismi per tale creazione. La teoria antropica è la più debole di tutte le teorie di universi multipli.
Il fatto che le equazioni astratte possano richiedere più misurazioni di quelle che osserviamo non significa che queste misurazioni siano reali. Il fatto che non sappiamo come "fermare" l'inflazione non significa che sia questo a creare altri universi, così come il fatto che comprendiamo così poco il significato della funzione d'onda della meccanica quantistica non significa che l'onda possa esistere in altri mondi. …
I nuovi atei hanno colto l'idea di un multiverso, per quanto speculativo sia, semplicemente perché sembra sbarazzarsi della figura del creatore. Secondo i nuovi atei, le leggi della fisica e della matematica portano all'emergere dell'universo dal nulla; e perché potrebbe accadere una volta, nella misura in cui può accadere ancora e ancora, da cui viene la possibilità dell'esistenza di innumerevoli universi.
Se esiste un insieme infinito di universi, allora il nostro è una parte infinitamente piccola dell'universo e, forse, non richiede il potere divino per il suo controllo. D'altra parte, sulla base dello stesso argomento, è possibile sostenere che la forza che ha creato un numero infinito di universi deve essere incommensurabilmente maggiore della forza di qualsiasi creatore, di cui si è discusso finora in tutte le religioni. In ogni caso, possiamo osservare solo un universo.
La caratteristica peggiore della teoria del multiverso è la mancanza di frugalità. Si tratta di un modello che, come l'antica teoria di Tolomeo sul sistema solare con i suoi cicli ed epicicli, decisamente spazzata via da Copernico, ha molti parametri liberi. In realtà, un multiverso infinito ha infiniti parametri. Devono esserci parametri che descrivono ciascuno dei molti altri universi che i singoli esperti ritengono esistano in qualche modo da qualche parte. Il multiverso infinito non soddisfa il criterio di grazia e semplicità di Einstein, e modelli semplici e aggraziati si adattano meglio alla natura.
Ma anche Dawkins, che non è un matematico, si è lasciato trascinare dall'idea del multiverso, perché offre un'opportunità per evitare di riconoscere l'esistenza di Dio. Ecco cosa ha scritto lui stesso a riguardo:
È molto allettante pensare (e molti hanno ceduto a questa tentazione) che postulare l'esistenza di un'abbondanza di universi sia uno spreco di denaro e del tutto inaccessibile. Se ci permettiamo la stravaganza di molti universi (dicono queste persone), allora sette guai, una risposta: possiamo riconoscere l'esistenza di Dio. Entrambe queste ipotesi ad hoc non sono ugualmente dispendiose e altrettanto insoddisfacenti? La coscienza delle persone che la pensano in questo modo chiaramente non è stata allevata dalla selezione naturale.
Dawkins sottovaluta molto la vera "stravaganza" dell'idea "abbondanza di universi". Perché pensa che l'universo fisico abbia qualcosa a che fare con la "selezione naturale" biologica e come si può "coltivare la coscienza" attraverso la selezione naturale per comprendere l'infinità degli universi? Si può solo immaginare tutto questo.
Il problema principale nell'idea di multiverso è la totale impossibilità di confermare le sue teorie sperimentalmente o di utilizzare qualsiasi dato ottenuto dalle osservazioni del mondo reale. L'idea di un multiverso richiede l'uso di un apparato matematico che non può essere applicato a fenomeni fisici reali. Qualsiasi ipotesi - Dio esiste o Dio non esiste - rimane non provata se accettiamo l'ipotesi di molti universi. Il multiverso rende solo l'ipotetico creatore ancora più onnipotente. Il multiverso e l'infinito ci conducono nel regno della matematica e del suo rapporto con la fisica e la cosmologia.
Consigliato per la visualizzazione: "Multiverse - Parallel Universes"
Contro Azel Amir D.
