La luce rimasta dal Big Bang, vista dal satellite Planck

Grandi misteri della fisica: esiste un multiverso?

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L’interesse per la teoria del multiverso, che suggerisce che il nostro universo è solo uno dei tanti, è aumentato.

L’idea del multiverso è stata a lungo un’ispirazione per gli scrittori di fantascienza. Ma ha qualche base scientifica? E se è così, è un concetto che potremmo mai testare sperimentalmente?

“Un modo per pensare a un multiverso è semplicemente dire: ‘Beh, l’universo potrebbe essere davvero, davvero grande – molto più grande del nostro universo osservabile – e quindi potrebbero esserci altre regioni dell’universo che sono ben oltre il nostro orizzonte che hanno in essi accadono cose diverse’”, spiega Katie Mack, cattedra Hawking in cosmologia e comunicazione della scienza presso il Perimeter Institute for Theoretical Physics in Canada. “E penso che quell’idea sia totalmente ben accettata in cosmologia.”

L’idea che potrebbero esserci altre parti del cosmo con leggi fisiche, processi e storie differenti è difficile da ignorare. E il concetto è coerente con le teorie della meccanica quantistica, che governa il micro-mondo di atomi e particelle, la teoria delle stringhe (un tentativo di una teoria del tutto) – e anche con l’inflazione cosmica, che dice che l’universo neonato è esploso enormemente nelle dimensioni durante un breve scatto di crescita, e poi ha continuato a crescere a un ritmo meno frenetico. Ciascuna di queste teorie dà origine alla propria versione della teoria del multiverso.

Per Andrew Pontzen, professore di cosmologia all’University College di Londra nel Regno Unito, la meccanica quantistica è la migliore ragione per credere nel multiverso. Secondo la meccanica quantistica, le particelle possono trovarsi in un mix di diversi stati possibili, come le posizioni, che è noto come “sovrapposizione”. Ma quando li misuriamo, la sovrapposizione si interrompe e ogni particella “sceglie” casualmente uno stato.

Quindi cosa succede agli altri possibili risultati? “C’è un modo brillante per capirlo che è immaginare che, in realtà, la realtà che sperimentiamo sia solo un tipo di sfaccettatura di un multiverso molto più complicato, dove praticamente tutto ciò che può accadere accade e noi sperimentiamo solo una versione degli eventi ”, spiega Pontzen. “Sebbene sembri folle, è una specie dell’opzione meno folle per capire come la meccanica quantistica possa essere corretta.”

Tuttavia, non tutti i fisici sono fan del multiverso. Molti sostengono che se è impossibile osservare altri universi, il multiverso non può essere una teoria scientifica. “Penso che vada bene per l’intrattenimento”, afferma Sabine Hossenfelder, ricercatrice presso l’Istituto di studi avanzati di Francoforte, che descrive il multiverso come “ascientifico”. “A volte senti la gente parlare di qualche tipo di prova matematica. Ma non è solo una cosa: le prove sono qualcosa che effettivamente osservi.

Attualmente non esiste alcun supporto osservativo per la teoria del multiverso. Tuttavia, Mack non pensa che ciò significhi necessariamente che non è scientifico. “Non credo che ipotizzare l’esistenza di qualcosa di non osservabile sia intrinsecamente antiscientifico”, sostiene. “La funzione d’onda nella meccanica quantistica non è osservabile. Abbiamo modi per dedurre l’esistenza della funzione d’onda perché la matematica funziona perfettamente. Il fatto che non lo osserviamo mai direttamente è un po’ fuori luogo, perché è una parte fondamentale della scienza”.

Pontzen, tuttavia, è ottimista sul fatto che un giorno potremmo essere in grado di vedere i segni di una collisione con un altro universo nel fondo cosmico a microonde, che è la luce rimasta dal Big Bang. Sta anche lavorando a un esperimento di laboratorio cercando di far luce su come un universo bambino potrebbe effettivamente nascere fisicamente da un multiverso.

Autore

Miriam Frankel, Andrew Pontzen, Katie Mack, Sabine Hossenfelder