Esistono mondi paralleli?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

La realtà fisica può essere molto più estesa di un semplice pezzo di spazio nel tempo che chiamiamo Universo. Il nostro ambiente spaziale può essere costruito su una scala incredibile e i nostri strumenti astronomici sono incredibilmente limitati. Noi, come le formiche, non sappiamo quanto sia grande il mondo al di fuori del formicaio.

Quindi alcuni fisici teorici stanno prendendo seriamente in considerazione la teoria del multiverso, secondo la quale il nostro mondo è solo uno dei tanti. Inoltre, applicando la teoria quantistica all'Universo, siamo costretti ad ammettere che esiste simultaneamente in molti stati.

In altre parole, consentendo l'applicazione delle fluttuazioni quantistiche all'Universo, siamo praticamente costretti ad ammettere l'esistenza di mondi paralleli. È anche interessante che la combinazione della teoria delle stringhe e della versione "eterna" della cosmologia inflazionaria (che parla del modello inflazionistico dell'Universo) fornisca una base naturale per il cosiddetto "multiverso paesaggistico".

Teoria del multiverso: inflazione

Tanto per cominciare, il concetto di multiverso emerge contemporaneamente in diverse aree della fisica (e della filosofia), ma l'esempio più eclatante è la teoria dell'inflazione, che descrive un ipotetico evento accaduto quando il nostro universo era molto giovane - meno di un secondo vecchio. Secondo la NASA, in un periodo di tempo incredibilmente breve, l'Universo ha attraversato un periodo di rapida espansione, "gonfiamento", diventando sempre più grande.

Si ritiene che l'inflazione nel nostro universo sia terminata circa 14 miliardi di anni fa. Tuttavia, l'inflazione non finisce ovunque allo stesso tempo. I ricercatori ritengono che forse quando l'inflazione finisce in una regione, continua in altre.

Quindi, mentre l'inflazione è finita nel nostro universo, potrebbero esserci altre regioni molto più lontane in cui l'inflazione è continuata - e continua proprio ora. Inoltre, i singoli universi, secondo LiveScience, possono "pizzicare" universi più grandi, in espansione, in espansione, creando un mare infinito di eterna inflazione, pieno di numerosi universi individuali.

In questo scenario di eterna inflazione, ogni universo sorgerebbe con le proprie leggi fisiche, il proprio insieme di particelle, la propria disposizione delle forze e i propri valori di costanti fondamentali, affermano i ricercatori.

Questo potrebbe spiegare perché il nostro universo ha proprietà che possiede, e specialmente quelle che sono difficili da spiegare usando concetti come la materia oscura o la costante cosmologica. "Se ci fosse un multiverso, avremmo costanti cosmologiche casuali in diversi universi, ed è solo una coincidenza che quella che abbiamo nel nostro universo prenda il valore che osserviamo", afferma Dan Heling, un cosmologo dell'Università Arizona ed esperto di teoria del multiverso.

Teoria del multiverso: osservazioni e prove

È interessante notare che un'altra prova dell'esistenza del cartone animato sono le osservazioni: nel nostro Universo dovevano accadere così tante cose che l'esistenza della vita sembra incredibile. E se ci fosse un solo Universo, molto probabilmente non dovrebbe esserci vita in esso. Ma nel multiverso, la probabilità di vita è molto più alta. Ma questa teoria difficilmente può essere definita convincente, motivo per cui la maggior parte degli scienziati rimane scettica sull'idea di un multiverso.

Eppure, molti hanno cercato di trovare prove più fisiche e convincenti della sua esistenza. Ad esempio, se un universo vicino si trovava vicino al nostro molto tempo fa, potrebbe essersi scontrato con esso, lasciando un'impronta evidente.

Questa impronta potrebbe essere sotto forma di distorsioni nella radiazione cosmica di fondo a microonde o radiazione residua (luce residua di quando l'universo era un milione di volte più piccolo di quello che è oggi) o nelle strane proprietà delle galassie nella direzione della collisione, secondo un articolo pubblicato dai ricercatori dell'University College di Londra. …

Alcuni astrofisici sono andati anche oltre, cercando tipi speciali di buchi neri che potrebbero essere artefatti provenienti da parti del nostro universo che si sono scisse nel loro stesso universo attraverso un processo chiamato tunneling quantistico.

Se alcune aree del nostro universo fossero divise in questo modo, lascerebbero "bolle" nel nostro universo, che si trasformerebbero in questi buchi neri unici, che, secondo i ricercatori, "potrebbero esistere oggi".

"La potenziale scoperta di questi buchi neri potrebbe quindi indicare l'esistenza di un multiverso", affermano i teorici. Tuttavia, tutti questi tipi di ricerche finora non hanno portato da nessuna parte, quindi oggi il Multiverso rimane ipotetico.

Teoria del multiverso: radiazione di fondo

Nel 1964, i fisici Arno Penzias e Robert Wilson lavorarono ai Bell Laboratories di Holmdel, nel New Jersey, creando ricevitori a microonde ultrasensibili per osservazioni di radioastronomia. Ma qualunque cosa facessero, non riuscivano a liberare i ricevitori dal rumore radiofonico di fondo che, stranamente, sembrava provenire da tutte le direzioni contemporaneamente.

Penzias ha contattato il fisico della Princeton University Robert Dicke, che ha teorizzato che il rumore radio potrebbe essere la radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB), che è la radiazione a microonde primaria che riempie l'universo.

Questa è la storia della scoperta della CMB, semplice ed elegante. Per la loro scoperta, Penzias e Wilson ricevettero il Premio Nobel per la Fisica nel 1978, ea ragione. Il loro lavoro ha inaugurato una nuova era della cosmologia, consentendo agli scienziati di studiare e comprendere l'universo come mai prima d'ora.

È interessante notare che il lavoro dei fisici ha portato anche a una delle scoperte più sorprendenti della storia recente: le caratteristiche uniche della radiazione relitta potrebbero essere la prima prova diretta che esiste davvero un numero infinito di mondi al di fuori dell'universo conosciuto. Tuttavia, per comprendere correttamente questa affermazione insolita, è necessario fare un viaggio all'inizio del tempo.

Teoria del multiverso: il Big Bang

Secondo la teoria generalmente accettata dell'origine dell'universo, durante le prime centinaia di migliaia di anni dopo il Big Bang, il nostro universo fu riempito da un plasma incredibilmente caldo, costituito da nuclei, elettroni e fotoni che disperdevano la luce.

Di circa 380.000 anni, la continua espansione del nostro universo lo ha raffreddato a temperature inferiori a 3.000 Kelvin, il che ha permesso agli elettroni di fondersi con i nuclei per formare atomi neutri e l'assorbimento di elettroni liberi ha permesso alla luce di illuminare l'oscurità.

Ne è prova - sotto forma della già citata CMB - ciò che hanno trovato Penzias e Wilson. La loro scoperta alla fine ha contribuito a stabilire la teoria del Big Bang.

Per molti eoni, l'espansione in corso ha raffreddato il nostro universo a una temperatura di soli 2,7 K, ma questa temperatura non è uniforme. Le differenze di temperatura derivano dal fatto che la materia è distribuita in modo non uniforme in tutto l'universo. Si ritiene che ciò sia causato da minuscole fluttuazioni nella densità quantistica che si sono verificate subito dopo il Big Bang.

Nel 2017, i ricercatori dell'Università di Durham nel Regno Unito hanno pubblicato un articolo che suggerisce che le stampe CMB (chiamate punti freddi) potrebbero essere la prova di altri mondi. Gli autori hanno ipotizzato che i punti nella radiazione di fondo a microonde apparissero a seguito di una collisione tra il nostro universo e un altro.

In generale, i punti nella radiazione relitta possono essere considerati la prima prova dell'esistenza del multiverso - miliardi di altri universi, simili al nostro, - scrivono i ricercatori.

Teoria del multiverso: materia oscura

Un'altra prova nel tesoro della teoria del Multiverso è l'aggiunta di un nuovo studio estremamente interessante. I suoi risultati, scrive Vice, suggeriscono che i buchi neri formati da universi collassati generano materia oscura, e il nostro universo potrebbe sembrare un buco nero agli estranei.

Nota che la materia oscura è una sostanza invisibile che rappresenta la maggior parte della massa dell'Universo - sebbene non emetta luce rilevabile, esiste ancora, poiché ha un effetto gravitazionale su ammassi di galassie e altri oggetti che emettono nello spazio.

È stata proposta una serie vertiginosa di ipotesi per spiegare la materia oscura, ma ora gli scienziati hanno suggerito che i buchi neri primordiali, oggetti ipotetici risalenti ai primi giorni dell'universo, "sono un valido candidato per la materia oscura". Questa conclusione è stata raggiunta da un team internazionale di ricercatori provenienti da Stati Uniti, Giappone e Taiwan, in un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Physical Review Letters nel gennaio di quest'anno.

Eppure, al momento, tutti questi concetti sono speculativi, anche se i fisici si aspettano nuovi modi di osservare con telescopi sofisticati nei prossimi anni per aiutare a rispondere a molte domande.

Teoria del multiverso: di nuovo l'inflazione

Il famoso fisico teorico britannico Stephen Hawking è morto il 14 marzo 2018 dopo aver trascorso decenni confinato su una sedia a rotelle e dipendente da un sintetizzatore vocale a causa della sofferenza causata dalla sclerosi laterale amiotrofica. L'ultimo lavoro di ricerca dello scienziato, pubblicato appena 10 giorni prima della sua morte, è stato scritto insieme al professore di fisica teorica Thomas Hertog e riguardava il multiverso.

In un articolo intitolato "Una via d'uscita dall'inflazione perpetua?" Hawking e Hertog hanno teorizzato che la rapida espansione dello spaziotempo dopo il Big Bang potrebbe verificarsi ripetutamente, creando più universi.

Il loro lavoro è essenzialmente un'estensione della teoria dell'inflazione, che suggerisce che prima del Big Bang, l'universo era pieno di energia che faceva parte dello spazio stesso, e quell'energia stava causando l'espansione dello spazio a una velocità esponenziale. È stata questa energia che ha dato origine al Big Bang, ed è di questo che abbiamo parlato prima.

Tuttavia, poiché l'inflazione, come ogni altra cosa, è di natura quantistica, ciò significa che devono esserci regioni di spazio nell'universo in cui l'inflazione finisce e inizia il Big Bang. Tuttavia, queste aree non possono mai entrare in collisione tra loro, poiché sono separate da aree di spazio gonfiabile.

Teoria del multiverso: critiche e conclusioni

In conclusione, va detto che quando qualcuno parla della teoria del multiverso, può sembrare allo stesso tempo arrogante e umile. Ma molti fisici hanno una reazione completamente diversa: a loro avviso, l'idea di un multiverso non è scientifica e forse anche "pericolosa" in quanto può portare a sforzi scientifici mal indirizzati.

Ad esempio, Paul Steinhardt, professore di scienze naturali all'Università di Princeton, ha chiamato la teoria del Multiverso "The Theory of Anything", poiché è compatibile con l'osservazione arbitraria e, quindi, non ha alcun pregiudizio empirico.

In un modo o nell'altro, nonostante le critiche alla teoria della pluralità dei mondi, i dati della ricerca scientifica (alcuni dei quali sono descritti in questo articolo) consentono di avanzare anche teorie apparentemente così folli. Dopotutto, tornando all'analogia con il formicaio, cosa sappiamo del mondo in cui viviamo?