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Smisuratamente finito

Roma, 12 dicembre 2011, faccia a faccia sul futuro della scienza tra due alfieri dell’ ateismo scientifico, Andrea Camilleri e Margerita Hack . Modera Serena Dandini che ad un certo punto chiede: “L’universo è sempre esistito?” Hack risponde di botto: “Non lo sappiamo, io preferisco pensare che sia infinito nel tempo e nello spazio. ” Ma la teoria del Big Bang (universo finito con un inizio”singolare”) non è quella accettata dal modello standard? Perchè allora la Hack “preferisce” pensare in un altro modo?

L’universo è spazialmente finito o infinito? L’idea oggi più diffusa è che sia infinito: è tanto grande, viene da pensare, che non ha fine. Eppure, se l’universo è infinito, perché vediamo intorno a noi solo realtà che nascono e muoiono, cioè finite? E se l’universo non è infinito, cosa c’è prima e al di là di esso?
Esattamente 100 anni fa, Albert Einstein getta le basi della cosmologia moderna. In Considerazioni cosmologiche sulla teoria della relatività generale respinge l’idea di un universo infinito e immagina l’universo come un “continuo concluso”.
Per Einstein l’universo è spazialmente finito, di volume e circonferenza finiti, ma illimitato, senza frontiera. I concetti di finito e illimitato non sono in contraddizione: si potrebbe camminare a piacimento sulla Terra senza mai giungere ad un confine ultimo; nel contempo, tuttavia, nessuno dubita del fatto che la Terra possieda un volume finito.
Per il Nobel per la fisica Max Born “l’idea di uno spazio finito ma senza limiti” fornisce “la soluzione del mistero per cui il sistema stellare non si sparpaglia e non si dirada, a differenza di quanto accadrebbe se lo spazio fosse infinito” e “apre la strada al concetto moderno dell’universo in continua espansione1. Ma, pur spazialmente finito, l’universo di Einstein è infinito nel tempo e statico: l’idea che possa espandersi è da lui giudicata assurda ed esteticamente non attraente.


Georges Edouard Lemaître


LEMAÎTRE
Sono passati 10 anni dalla memoria di Einstein e il sacerdote Georges Lemaître contrappone all’universo statico di Einstein un universo dinamico, che cresce, si espande. Alcuni anni dopo, da questa intuizione ne nascerà un’altra: l’ipotesi dell’atomo primitivo, progenitore della moderna ipotesi del Big Bang. Così l’universo appare finito non solo nello spazio, ma anche nel tempo.
Per Lemaître questo è vero non solo alla luce della fisica, ma anche della filosofia: “nella realtà fisica l’infinito esiste solo in potenza, mai in atto2. Egli ritiene che le incredibili dimensioni cosmiche suggeriscano all’uomo di fede quello che la Bibbia insegna: la sua dignità di figlio di Dio e la sua piccolezza di creatura contingente.
Un universo finito nello spazio e nel tempo non piace ai materialisti coevi, in particolare al mondo comunista, che scomunica le cosmologie di Einstein e di Lemaître e proclama dogmaticamente l’infinitezza di materia e di spazio. Per i materialisti non può esserci nulla prima dell’universo e al di là di esso.
Ma ai fisici è ormai chiaro: che prima del Big Bang non vi fossero né spazio né tempo, non è affatto un’idea illogica, anzi. Come scrive il filosofo della scienza Paolo Musso 3, “possono esistere solo distanze che crescono nel tempo (infinito potenziale), come per esempio quelle tra le galassie nel caso dell’universo aperto, che continueranno a crescere senza però mai giungere ad essere infinite di fatto (infinito attuale, che non può esistere nel mondo materiale, ma solo in quello dello spirito)”.

I PADRI DELLA SCIENZA
Ma cosa pensavano i padri della moderna astronomia?
Per il cardinal Cusano (1401-1464) l’universo non è circoscritto dalle mura delle stelle fisse, ma ciò non significa che sia infinito: è, invece, “privo di termini entro i quali potrebbe essere racchiuso“. Per Copernico (1473-1543) e Keplero (1571-1630) l’universo è incredibilmente vasto, immensum, ma chiuso, finito, perché “l’infinità appartiene solo a Dio“. Per Cartesio (1596-1650) l’immensità della Creazione, deve spingerci a lodare Dio con maggior ammirazione e vigore; ma ciò non significa che l’universo sia infinito: “Non c’è che Dio solo che io concepisca positivamente infinito“.
In accordo con lui, il grande matematico padre Marin Mersenne dice: “il mondo non può affatto pretendere di rispecchiare e rappresentare l’infinita potenza di Dio4.

I. Newton

Anche l’universo di Isaac Newton, coincidendo con quello biblico, è finito. Sarà l'”universo newtoniano”, nella rivisitazione settecentesca, a divenire infinito nel tempo e nello spazio, e ad affermarsi per lungo tempo, sino al 1917.
L’universo infinito, assente presso i grandi scienziati, compare invece nella visione panteista di Giordano Bruno (1548-1600), come abbiamo sopra anticipato. È un’idea di cui oggi, a livello scientifico, non rimane molto. Già all’epoca, Bruno trova nei veri scienziati i suoi avversari. In particolare il già citato Keplero, secondo cui un corpo infinito non può esistere, e una “misurazione infinita non è concepibile”.

ALCUNI SCIENZIATI CONTEMPORANEI
Oggi, per l’astrofisico italiano Giovanni F. Bignami “L’universo è molto grande e le osservazioni astronomiche indicano che sta continuando ad espandersi. Le sue dimensioni però sono finite e sono determinate dalla quantità di materia e di energia che contiene5.
L’astrofisico T. X. Thuan ricorda che è grazie al concetto di “curvatura dello spazio” che “possiamo capire come sia possibile che lo spazio non abbia un confine pur restando rigorosamente finito. Se questo vi pare impossibile, mettetevi nei panni di un Magellano o di un Phileas Fogg intenti a fare più volte il giro del mondo. Per quanti giri facciate, non incontrerete mai alcun limite. Mai un muro o un bordo a sbarrarvi il cammino. Ciò nonostante, la superficie della Terra è finita. Ciò è possibile perché la Terra non è piatta ma curva“. Analogo il discorso per l’universo 6.
Pur essendo finito, l’universo è smisuratamente grande, e l’uomo è un puntino microscopico. Ma quella dell’universo è una grandezza spaziale, quantitativa, non qualitativa. Copernico, Keplero, Galilei, Pascal, ecc. ritenevano che la dignità dell’uomo non stesse nello spazio che occupa, ma nella sua capacità di pensare e di amare.  

Titolo originale: Lo spazio dell’universo Fonte: Il Timone, dicembre 2017 (n° 168) Pubblicato su BastaBugie n. 555

Notes:

  1. R. Clark, Einstein, Rizzoli 1976, pp. 230-234
  2. M. Stenico, Dall’archè al Big Bang. Georges Edouard Lemaître e la grande narrazione cosmica, Quaderni di archivio Trentino 2017, p. 67
  3. La scienza e l’dea di ragione, Mimesis 2011, p. 464
  4. A. Del Prete, La Rivoluzione scientifica: modelli di conoscenza, Treccani 2002
  5. G. F. Bignami, I marziani siamo noi. Un filo rosso dal Big Bang alla vita, Mondadori 2012, p. 188
  6. T. X. Thuan, Lo scienziato e l’infinito, Dedalo 2014, p. 96

Tirando le somme

Ma noi, non specialisti? Cosa dedurre da questa full immersion nella fisica e nella cosmologia? Aspettiamo che venga costruito un acceleratore da 500 GeV sulla luna nel 2231? Qualcosa di certo c’è già ora. E’ indubbio per esempio, che la scoperta della natura dei pianeti, dei sistemi stellari e delle galassie rappresenti una conoscenza che ha contribuito molto a delineare la reale collocazione dell’uomo nel cosmo. Ancora di più, la scoperta del Big bang, dell’origine del “tutto” è una pietra miliare nella storia della conoscenza umana, continua..

Un universo impossibile

Esperimento ATLAS, 2012

Abbiamo visto nella precedente puntata come la “Supersimmetria”, se confermata,  risolverebbe molti dei problemi della fisica. Vediamo in questa puntata come spiegherebbe quello della minuscola massa del bosone di Higgs.  Per dare conto del fenomeno, in trent’anni di duro lavoro, i fisici hanno immaginato l’esistenza di decine di “superpaticelle” che, marcando stretto la loro controparte “standard”, fornirebbero durante l’interazione col campo di Higgs una “guida” precisa per sottrarre ed aggiungere massa al campo. Continua..

Come è fatto l’universo?

Illuminati noi siamo! Non questa materia grezza!” Così il maestro Yoda istruisce Luke Skywalker nell’Impero colpisce ancora, uno dei più bei film della saga di star Wars. Già, ma la materia, le cose, i corpi celesti, l’universo, di cosa sono fatti? Di  quale “materiale”? Vi sembra banale la domanda? Pensate di saperlo? Non rispondete frettolosamente. Se avrete un po’ di pazienza nel seguire questo approfondimento potrete ricavarne delle sorprese. Leggi tutto.

Cervelli fluttuanti

Ci sono leggende pseudo scientifiche dure a morire perchè rispondono a specifici scopi scientisti. Una delle più fortunate è  l’ “universo di Hawking-Hartle“. Nonostante gli autori stessi lo abbiano presentato nel lontano 1983 solo come “modello” e non come teoria, tale fantasiosa visione continua ad imperversare anche al giorno d’oggi in vari organi d’informazione.

Il cosmologo James Hartley

Prima di continuare è bene sottolineare la differenza tra teoria e modello: ambedue sono ipotesi ma mentre la prima si basa sull’osservazione( dal gr. theoréo =”guardo, osservo”) e prevede almeno qualche speranza di verifica quantitativa, la seconda è invece una congettura che manca delle caratteristiche di verificabilità. Il modello è quindi una “bozza” di teoria, a metà strada tra l’idea e la teoria stessa.

Fatta questa doverosa premessa, il modello in questione prevede un universo originario senza confini invece che un universo originato da una singolarità puntiforme. Dal 1967, infatti, la teoria del Big Bang  divenne quella accettata dal mondo scientifico e tale teoria prevede che tutto il cosmo sia  nato da un singolo punto di caratteristiche peculiari: densità, temperatura, gravità , curvatura, infinite. E’ una sfida intellettuale che mette di fronte ogni uomo ad uno scenario sconcertante: un attimo prima il nulla, un attimo dopo tutto. Si comprende quindi come, in reazione al fatto che il Creatore venga quasi necessariamente chiamato in causa per risolvere una sorta di  non-senso, alcuni abbiamo ideato una visione alternativa, la “no-boundary proposal“.  Secondo la “proposta di Hartle e Hawking, con l’appoggio esterno di T. Hertog, prima del tempo di Plank, il più ficcolo indagabile dalla fisica, c’era una sorta di universo primordiale simile ad un buco nero senza confini spazio-temporali.  Solo dopo i  10-44 s del tempo di Plank sarebbe sopravvenuto il Big Bang  col nostro universo ed il tempo. Ma cosa ha fatto passare lo stato di Hartle alla condizione di Big Bang?  Una fluttuazione quantistica del precedente stato.

Ammasso stellare delle Pleiadi, fonte wikipedia

In questo modo si evita il disagio di dover capire da dove sia sbucato fuori il cosmo, che è, per definizione, originariemante infinito, autosufficiente e autocreato dalle sue stesse leggi (in particolare la gravitazione). Bello no? Avevamo il problema di un universo con un inizio inspiegabile a meno di non ammettere l’esistenza precedente di una un’entità eterna? Lo si risolve inventando un ipotetico universo che racchiude in sè le caratteristiche di ciò che vogliamo negare. “L’idea che spazio e tempo possono formare una superficie chiusa senza bordo, ha profonde implicazioni per il ruolo di Dio“. Tutto fila quindi? No, assolutamente.

Il cosmologo S. Hawking

No, perchè il ragionamento dei nostri eroi dello scientismo procede dalla necessità che prima del Big Bang ci fosse un “vuoto quantistico” e non il “nulla” come prevede la teoria standard.  Per creare un universo, questo stato primordiale non poteva essere veramente “vuoto” ma doveva avere al suo interno dei “quanti” con delle “leggi” che ne regolavano la sussistenza, una cosa che ricorda da vicino l’iperuranio di Platone. Ma la teoria del Big Bang, prima della singolarità iniziale, prevede solo il nulla, niente, nihil, nada, nothing! E questa singolarità iniziale è insondabile, come lo stesso Hawking sostenne negli anni ’70: “Dimostrammo che[…]la scienza poteva predire che l’universo doveva aver avuto un inizio, ma che non poteva predire come l’universo doveva cominciare, poiché tale compito era competenza di Dio“.

A chi dovremmo credere, al primo od al secondo Hawking? La risposta, per fortuna, viene proprio dal cosmologo britannico: “è solo un modello matematico, non ha senso chiedersi se corrisponde alla realtà”. Già, meglio evitare il mal di testa, d’altronde un modello per il quale non ha senso chiedersi se corrisponde alla realtà, non è scienza. Quindi, per sapere come è nato Tutto, evitiamo scienziati che fanno filosofia e prendiamo una Bibbia, apriamo alla Genesi e leggiamo al capitolo 1:  1In principio Dio creò il cielo e la terra. 2 Ora la terra era informe e deserta e le tenebre ricoprivano l’abisso e lo spirito di Dio aleggiava sulle acque. 3 Dio disse: «Sia la luce!». E la luce fu».