Le persone hanno cercato di rispondere alla domanda sul perché l'universo esiste da migliaia di anni. Ma la scienza non ha ancora avuto nemmeno una risposta approssimativa.
Tuttavia, negli ultimi anni, fisici e cosmologi hanno iniziato a cercare attivamente risposte. Notano che ora abbiamo una comprensione della storia dell'universo, nonché delle leggi fisiche in base alle quali esiste. Queste informazioni possono fornirci indizi su come e perché esiste l'universo.
Tutto dal nulla
La conclusione generale a cui sono giunti questi scienziati è che l'intero universo, dal momento del Big Bang allo spazio punteggiato di stelle e galassie, in cui ora abitiamo, è venuto dal nulla.
Secondo loro, questo doveva accadere perché "niente" è altamente volatile.
Gli scienziati sostengono che questa conclusione deriva da due delle teorie scientifiche di maggior successo: la meccanica quantistica e la relatività generale.
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In che modo esattamente queste teorie spiegano l'emergere di tutto dal nulla? E cosa c'entra la teoria del Big Bang?
Particelle dal vuoto
La meccanica quantistica afferma che non esiste il "niente". Anche il vuoto fisico più ideale è in realtà pieno di particelle e antiparticelle che si formano dal nulla e scompaiono quasi istantaneamente nel nulla.
Queste particelle virtuali sono così impermanenti da non poter essere osservate direttamente, ma sappiamo che lo sono, grazie alle tracce lasciate dalla loro breve esistenza.
Spazio-tempo dall'assenza di spazio e tempo
Da minuscole particelle come gli atomi, passiamo a enormi corpi cosmici come le galassie. La teoria migliore per descrivere tali strutture su larga scala è la teoria della relatività generale di Albert Einstein, che spiega come funzionano lo spazio, il tempo e la gravità.
La relatività è molto diversa dalla meccanica quantistica e fino ad ora nessuno può combinare perfettamente le due teorie fisiche fondamentali. Tuttavia, c'erano quelli che hanno provato.
Il compromesso a cui sono giunti è che quando la teoria quantistica viene applicata alla scala più piccola del cosmo, lo spazio stesso diventa instabile. Lo spazio-tempo è destabilizzato, roteando e ribollendo in una schiuma di bolle spazio-temporali.
In altre parole, piccole bolle di spazio e tempo possono formarsi in modo completamente spontaneo. Se lo spaziotempo viene percepito attraverso il prisma della teoria quantistica, può oscillare. Pertanto, i modelli spazio-temporali virtuali possono sorgere spontaneamente come particelle virtuali.
Inoltre, nella fisica quantistica, se qualcosa non è impossibile, prima o poi accadrà sicuramente.
Universo delle bolle
Si scopre che non solo particelle e antiparticelle possono emergere dal nulla: le bolle dello spazio-tempo possono fare lo stesso. Tuttavia, sorge la domanda: come avviene il salto da una bolla spazio-temporale infinitamente piccola a un universo gigantesco, che consiste di centinaia di miliardi di galassie?
Il Modello inflazionistico dell'Universo risponde a questa domanda, che dice che dal momento del Big Bang ai giorni nostri, l'Universo continua ad espandersi. E se le galassie si stanno allontanando l'una dall'altra, molto probabilmente una volta si trovavano vicine.
Universo o multiverso?
In questa fase, creare l'universo sembra facile. La meccanica quantistica ci dice che "niente" è instabile, e anche che il salto iniziale da "niente" a "qualcosa" era inevitabile. La teoria della relatività e dell'espansione dell'universo spiega come una minuscola bolla di spazio-tempo sia sbocciata in un vasto e ricco universo.
Sorge una domanda del tutto logica: perché è successo solo una volta? Se una singola bolla spazio-temporale è apparsa ed è riuscita ad espandersi per formare il nostro universo, cosa impedisce ad altre bolle di fare lo stesso?
Secondo il fisico Andrei Linde, gli universi sono sempre sorti e questo processo è infinito.
Quando la “bolla” del nuovo universo smette di gonfiarsi, è ancora circondata da uno spazio che continua ad esistere. Questo spazio potrebbe generare più universi con uno spazio ancora più instabile intorno a loro. Pertanto, non appena inizia l'inflazione in un universo, dovrebbe comportare una cascata infinita di universi. Il nostro universo potrebbe essere solo un granello di sabbia su una spiaggia infinita.
Finora non abbiamo prove evidenti dell'esistenza di altri universi. Ma in un modo o nell'altro, queste idee danno un significato completamente nuovo alla frase "qualcosa dal nulla".
Hope Chikanchi
