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Se prendessimo alla lettera le predizioni della relatività generale,
potremmo dunque concludere che l’argomento (del testo cui faccio
riferimento) riflesso in un contesto più ampio, è privo di senso.
C’è una domanda, però, che prima dovremmo porci.
L’incompletezza dello spazio-tempo, prevista nella teoria, è una
reale proprietà fisica del nostro universo, oppure è solo una
proprietà matematica delle equazioni della relatività generale,
che non sono adatte a descrivere adeguatamente lo spazio e il
tempo in prossimità del big-bang?
Se prendiamo sul serio l’espansione dell’universo, ed andiamo
indietro nel tempo, dobbiamo infatti necessariamente arrivare
ad epoche quali l’intero universo attuale, con tutta la sua energia,
era concentrato all’interno di una regione spaziale estesa all’incirca
un centesimo di millimetro.
La densità d’energia dell’universo, a quell’epoca, aveva un valore
talmente elevato da risultare inimmaginabile in base alla nostra
normale esperienza del mondo macroscopico: si calcola, con la
relatività generale, che la densità arrivava ad essere circa 10 (
elevato 80) volte più grande di quella di un nucleo atomico.
Tale densità, che prende il nome di densità limite ‘planckiana’,
segna appunto l’ingresso in un regime nel quale lo spazio ed
il tempo (insieme alla materia) devono seguire le leggi della
meccanica quantistica.
La relatività generale, invece, ignora completamente la meccanica
quantistica, e quindi può arrivare – per così dire – alle soglie del
big-bang, ma non può andare oltre, senza entrare necessariamente
in un regime nel quale le sue previsioni non sono più solide.
Per descrivere correttamente l’universo quando si entra nel regime
planckiano non basta dunque una teoria classica, come la relatività
generale, ma è necessaria una teoria capace di inglobare consistentemente
la meccanica quantistica e la gravitazione.
Tale teoria non esisteva all’epoca della formulazione del modello
standard.
In sua assenza, si è provato a speculare che le previsioni della relatività
generale potessero essere estese fino al suo limite estremo, e cioè
fino a descrivere la nascita dell’universo da uno stato infinitamente
caldo, denso e curvo: la singolarità iniziale, prima della quale
non esisteva più nulla.
Secondo il ‘modello cosmologico standard’, e cioè il modello che
sta alla base dell’ipotesi del big-bang come istante iniziale, l’
universo si espande, e la curvatura decresce in maniera continua
e decelerata.
Se andiamo indietro nel tempo andiamo dunque verso stati di
curvatura sempre più elevata, e questa crescita continua senza
interruzioni fino allo stato di curvatura infinita, corrispondente
ad una singolarità, fissata per convenzione al tempo iniziale
t=0 oltre il quale la descrizione classica non può essere estesa.
Ma una singolarità, è spesso interpretata in un contesto scientifico
come un segnale che si stanno applicando delle leggi fisiche
al di fuori della regione in cui esse sono valide.
Per concludere, quali sono le prove e con esse le consone equazioni
e teorie per sondare quel lontanissimo passato del nostro
universo?
La risposta è la stessa che potrebbe dare un archeologo a chi gli
chiede le prove dell’esistenza di antiche civiltà: studiando i resti,
i reperti disponibili, si può cercare di risalire alle fonti e ricostruire
la storia originale.
(Così per il nostro ‘neutrino’ causa ed origine delle affermazioni di
questi giorni, per chi ha dimistichezza con la fisica, esse non appaiono
novità assoluta, ma certezza di reperti fossili, che non possono e
non debbono essere capiti con le conoscenze attuali, perché
inapplicabili in quegli specifi ambiti, (a noi ancora sconosciuti).
Il neutrino assieme al protone e l’elettrone è ciò che rimane dopo
il ‘decadimento’, scavare nel loro ‘universo’ è l’opera di questo
nuovo tassello di archeologia cosmologica che appartiene al
nostro passato, e su ciò c’è tanto e troppo da dire soprattutto in
diversi ambiti di questo, dove diamo per scontate tante e troppe
certezze. Compreso quel Dio di cui pensiamo conoscere verbo,
pensiero e …’futuro disegno’ – curatore del blog -)
Testi consultati:
(B. Greene, La trama del cosmo. M. Gasperini, L’universo prima
del Big Bang, G. Lazzari, Il Viaggio)