precipitando nel futuro (versione pizza)

Cadere nel vuoto di un burrone di cui non si intravede la fine, è la sensazione che dovremmo avere guardando il tempo trascorrere e l'Universo evolversi; il bigbang rappresenta il fulcro dal quale siamo stati sganciati in questa folle corsa che ci vede calare a velocità inimmaginabile in un destino ancora incerto. Ma esisterà un fondo a questo precipizio? E la velocità di caduta sarà sempre la stessa? Qualcuno mi a chiesto perché il piatto dell'universo dovrebbe precipitare e non per esempio salire verso l'alto: si tratta solo di un immagine per trasmettere la sensazione di un movimento non facilmente frenabile e ancor di più impossibile da ribaltare proprio come la caduta di un oggetto nel vuoto.

Nella realtà sappiamo che tutto è cominciato con il bigbang ed un piattino piccolissimo, infinitesimo: come questo protouniverso sia stato scagliato fuori dal nulla e come una qualche energia lo stia sospingendo verso il futuro, questo ancora esattamente non lo sappiamo; sappiamo però che il piatto ha cominciato a crescere, e le sue dimensioni in poco tempo si sono decuplicate e poi centuplicate e cosi via, fino ad arrivare alle dimensioni attuali. In questa enorme espansione è stata creata e sparsa la materia ma soprattutto sono stati creati spazio e tempo, in modo continuo ed uniforme, come ancora tutt'ora sta avvenendo.
Come è possibile che si continui a creare del nuovo spazio (ed incredibilmente anche del nuovo tempo) apparentemente dal nulla? Proviamo a spingere la nostra immaginazione ancora oltre e trasformiamo il piatto in un disco di pasta per la pizza prima che venga infornata:
condiamo il tutto con qualche oliva qua e la, ed ecco il nostro universo pronto nuovamente a precipitare verso il futuro.

In modo inaspettato, ed inspiegabile, la caduta nel vuoto fa lievitare la pasta che lentamente cresce di volume in tutte le direzioni; le olive, che nella realtà trovano corrispondenza con le galassie sparse per l'universo, iniziano inesorabilmente ad allontanarsi l'una dall'altra.
Ad oggi è ancora questo che osserviamo scrutando il cielo e, misurando gli spostamenti, rileviamo che tutte le galassie si stanno allontanando dalla nostra.

Ma le olive, cioè le galassie, non lievitano anche loro? Le olive per fortuna hanno un altra consistenza ed il processo di lievitazione non le tocca dall'interno cosicché rimangono unite e ben distinte dalla pasta. Nella mia fantasiosa similitudine però accade un fenomeno che nella realtà fisica non è mai stato osservato e probabilmente è solo una mia speculazione: la pasta dell'immagine sopra, che rappresenta l'evoluzione dello spazio-tempo, man mano che lievita è sempre meno densa a causa del continuo stiramento nelle varie dimensioni. E' possibile che quello che ad oggi viene considerato solo un concetto topologico e geometrico (seppur in quattro dimensioni) possa avere avuto caratteristiche variabili durante la sua evoluzione? In altre parole potrebbe esistere una densità dello spazio e del tempo e questa densità potrebbe non essere omogenea in tutto l'universo?

Un brivido dall'Universo

Se dovessi definire con una parola tutto ciò che mi circonda direi immediatamente "vibrazione".

I suoni, la luce, il movimento, gli stessi atomi esistono perché esiste la vibrazione, o meglio la possibilità di cambiare in modo ripetitivo e ciclico il proprio stato: il mondo che conosciamo non è altro che la complessa combinazione di cicli di vibrazione diversi e con frequenze eterogenee, dai quali prende vita il balletto del cosmo.

Non è un caso allora che una delle teorie più promettenti nella descrizione completa ed unificata dell'Universo sia quelle delle Stringhe: per farla molto ma molto breve, ogni minuscolo pezzo di materia od unità di energia, non sarebbe altro che il risultato di una minuscola corda oscillante che in base al modo di vibrazione darebbe vita alla varietà di particelle che osservano gli scienziati negli acceleratori come quello del CERN.

Una teoria affascinante, che riporterebbe tutta la creazione ad un unica invisibile (per dimensioni) entità, la stringa o come più recentemente teorizzato una membrana multidimensionale, dalla quale poi creare, vibrando note diverse, i diversi mattoncini che ci compongono, proprio come una corda di un violino emette suoni differenti se pizzicata a dovere; quindi anche per le stringhe la vibrazione sarebbe fondamentale.

Rimane comunque aperta la solita matriosca che ci indurrebbe a porre subito la questione sull'origine della vibrazione della stringa, ma qualsiasi teoria prendessimo come riferimento si avrebbe il problema di rivelare un mistero ad un livello ancora più profondo e quindi dovremmo comunque fermarci all'attimo della creazione, al momento del Big Bang; ed è proprio l'eruzione di materia primordiale ad affascinarmi nel successivo speculativo ragionamento.
Se quelli che chiamiamo energia e materia, che sappiamo essere due facce della stessa medaglia (o dovrei dire due estremità della stessa corda), si trovano ancora dopo miliardi di anni accelerati a seguito del primo grande Bang, lo spazio ed il tempo (che sappiamo essere interagenti tra loro) originati in quello stesso istante, quale caratteristica possono aver plasmato come reazione alla loro stessa creazione?
Einstein ci ha aiutato a capire come il tessuto spazio-temporale si deformi sotto il "peso" della gravità (come un telo teso sul quale appoggino delle bocce) ma tale effetto si manifesta in termini macroscopici ed è tra le pieghe del lenzuolo, quelle minuscole, che ancora nessuno è riuscito a guardare; ciò significa che siamo in possesso di un modello dello spazio-tempo molto preciso a larghe scale ma che ignoriamo se ci siano altri comportamenti od interazioni alle scale atomiche.
E se dovessimo ipotizzare una caratteristica del tessuto quadridimensionale in cui siamo immersi, quale sarebbe più appropriata di una vibrazione? Sarebbe ipotizzabile che, come un lenzuolo scosso ad una estremità, lo spazio-tempo sia in vibrazione fin dall'origine a causa stessa del Big Bang?
Domande che sarebbero da porre a fisici teorici esperti ma alle quali suppongo sarebbe comunque difficile dare una risposta visto che è stato già molto arduo dimostrare sperimentalmente le impercettibili curvature originate dalla relatività generale che comunque hanno scale cosmologiche.
Mi diverto comunque ad immaginare delle analogie tra la funzione d'onda degli elettroni e la fantomatica vibrazione dello spazio-tempo oppure speculando su di un universo in cui siano i nuclei massivi a  vibrare agganciati al lenzuolo e gli elettroni fermi ed immobili ad osservarne la danza.

Dal big bang allo schiuma party

Seppure sia la teoria attualmente più sostenuta dal mondo scientifico (ma anche da quello mediatico come soggetto di facile spettacolarizzazione), nell'opinione comune di noi ignoranti è molto difficile immaginarsi il Bigbang come nascita dell'universo intero, e se poi ci aggiungiamo che non è solo un fatto di creazione di materia bensì della genesi dello spazio e del tempo come noi lo percepiamo, allora ci viene il mal di testa e giriamo lo sguardo per distrarci sul colore del maglione all'ultima moda o sul modello del nuovo smartphone appena uscito nei negozi.

A volte cercare di visualizzare concetti così lontani dalla nostra esperienza e dalla nostra scala di grandezza richiede uno sforzo di fantasia ed immaginazione, ma tentare vale la pena e non costa nulla: proviamo a prendere una goccia di detersivo superconcentrato che, fino a quando è lasciata sola ed in pace, rimane stabile e nulla accade; poi aggiungiamo un poco d'acqua e misceliamo con forza ed inizierà a formarsi una quantità di schiuma sempre maggiore fino ad arrivare ad un volume impressionante che presto riempirà lo spazio intorno. Se ripetiamo l'esperimento all'aperto e ci aggiungiamo un bel ventilatore che sparga la schiuma ai quattro venti ecco che abbiamo organizzato uno schiuma party!! 

Ebbene il Bigbang assomiglia molto ad una di quelle feste in cui si viene cosparsi di schiuma generata da speciali cannoni alimentati da qualche goccia di apposito sapone.

Infatti l'universo non è altro che materia sparpagliata a casaccio e probabilmente generata da una sola goccia concentratissima che ad un certo punto è esplosa, per cause molto difficili per ora da definire; comunque immaginiamo anche di fare tutto ciò nel vuoto (anche se forse in assenza di aria addio bolle) e vedremo la schiuma continuare a spandersi in tutte le direzioni, sflilacciarsi sempre di più fino a formare piccoli mucchietti separati di bolle sparse (che nella nostra analogia costituiscono le nebulose di gas), separate da distanze che rappresentano il tessuto dello spazio e del tempo,  fino poi a ricondensarsi in piccole gocce d'acqua che rappresentano gli ammassi e le galassie stesse (figurarsi poi che ogni galassia è formata da milioni di sistemi stellari come il nostro). 

Certamente l'universo è più complesso di così, e la materia non è solo formata da acqua e sapone però il Bigbang preferisco immaginarlo come un cannone spara schiuma che come una bomba nucleare che esplode...

E poi cosa c'era prima del Bigbang? Probabilmente una festa meno divertente!