“La ricerca di Dio è la spina dorsale di tutta la civiltà umana”, scrisse il matematico italiano Luigi Fantappiè, vissuto nel Novecento.
Il modello del Big Bang
Lo scienziato tedesco Albert Einstein può essere considerato, a tutti gli effetti, il padre della cosmologia del Big Bang, la scienza che indaga la struttura dell’universo su grande scala e la sua origine. In tal modo ha contribuito, in maniera determinante, a svelare lo straordinario mistero della nascita dell’universo.
Manifestò questa sua intenzione fin dagli anni della giovinezza, quando era ancora agli inizi della sua ascesa scientifica. In quell’epoca, a chi gli chiedeva di esprimere quali fossero i suoi programmi di ricerca, rispondeva: “Voglio sapere come Dio ha creato l’universo. Non mi interessa questo o quel fenomeno, non mi interessa lo spettro di questo o quell’elemento. Mi interessa conoscere il Suo pensiero. Tutto il resto è marginale”.
Questa aspirazione, espressa nel corso di un’intervista, ha rappresentato per Einstein una specie di comandamento morale e il suo programma di ricerca. Su questa base ha saputo operare una vera e propria rivoluzione scientifica, destinata a mutare profondamente le precedenti conoscenze sulla natura dello spazio e del tempo; tali idee si sono poi riflettute, in egual misura, sul panorama cosmologico, ossia sulla visione dell’universo nel suo insieme.
Secondo la cosmologia moderna le variabili principali dell’universo sono lo spazio, il tempo e la materia. Ebbene la Relatività Generale di Einstein ha consentito di risalire alla nascita dello spazio e del tempo, mentre la fisica dei quanti ha proseguito l’opera, nel senso che ha permesso di risalire all’origine della materia.
Da questa straordinaria avventura intellettuale è scaturito dapprima il modello del Big Bang e in seguito, più di recente, il non meno avvincente scenario dell’inflazione, che migliora ed estende il precedente (dall’inglese “inflation”, che significa “gonfiamento”).
La teoria dell’inflazione
Questa formulazione offre un panorama dell’universo decisamente nuovo rispetto a quanto si è supposto sino a qualche tempo fa. Essa, in breve, riesce a conciliare tra loro la possibilità che l’universo sia eterno con il concetto fisico di Big Bang e la nozione teologica di creazione: si tratta di una novità di assoluto rilievo. In che modo gli studiosi sono giunti a questo sorprendente risultato? Qual è l’idea di creazione che ci prospetta la cosmologia contemporanea?
La teoria dell’inflazione è stata in buona parte elaborata, a partire dagli anni Ottanta, dallo scienziato americano Alan Guth, del MIT di Boston, e dal suo connazionale Andrei Linde, di origine russa. Secondo il modello del Big Bang l’universo osservabile ha un’età finita, un’estensione pure finita e possiede una quantità di materia anch’essa ben definita, distribuita in circa mille miliardi di galassie simili alla nostra.
Ma il dubbio che l’intero cosmo possa essere infinitamente più esteso ed esistere da tempo indefinito, continuava ad assillare parecchi scienziati.
Questo enigma ha cominciato a trovare chiarimento soltanto negli ultimi tempi, con la teoria dell’inflazione di Linde.
Essa allarga notevolmente gli angusti confini di spazio e di tempo imposti dalla cosmologia standard del Big Bang e prospetta l’eventualità che le dimensioni reali dell’universo siano incommensurabili.
Quale allora potrebbe essere la struttura dell’universo su scala molto grande?
Gli sviluppi più recenti del “Modello Inflazionario” invocano l’esistenza di un gran numero di eventi creativi distinti, tanti Big Bang insomma, anziché uno soltanto, i quali si estenderebbero senza sosta nell’infinito passato e che, analogamente, potrebbero protrarsi senza interruzioni nell’infinito futuro. In breve un’infinità inesauribile di Big Bang, anziché uno solo, ma ognuno con caratteristiche fisiche sue proprie, diverse dal precedente e dal successivo.
In tal modo nascerebbero tanti mondi alternativi al nostro, con differenti possibilità di forme di vita e di civiltà, al momento inimmaginabili.
In effetti il modello del Big Bang unico e irripetibile ha sempre lasciato perplessi alcuni scienziati e suscitato l’ironia di altri. Qualcuno di loro obiettò. “L’universo finito previsto dal Big Bang mi dà un senso di noia e di claustrofobia”, scrisse ad esempio Tullio Regge, già docente del Politecnico di Torino ed esperto di relatività, scomparso qualche anno fa. In effetti i 14 miliardi di anni di età dell’universo nato dal Big Bang rappresentano un lasso di tempo troppo breve se confrontato con l’eternità di Dio, creatore del mondo.
Così che, nel nuovo e incantevole scenario descritto da Linde, l’universo nella sua globalità comprenderebbe un numero incalcolabile di “mini-universi” distinti, separati tra loro, ognuno con le sue proprie caratteristiche fisiche: secondo Linde e altri essi nascono con continuità dalle fluttuazioni di energia del vuoto quantistico, sino a riempire lo spazio universale, alla stregua di evanescenti bolle cosmiche. Queste gigantesche bolle si muovono in uno spazio a molte dimensioni, perciò detto “iperspazio”.
L’universo nella sua globalità sarebbe così assimilabile ad un edificio immenso, di dimensioni incalcolabili, in costante e rapida crescita. Esso si accresce, dice Linde, “ad infinitum”. Un meccanismo fisico straordinariamente complesso e solo in parte svelato presiede alla formazione di nuovi universi a bolla, mentre altri già esistenti giungono alla fine del loro ciclo evolutivo.
Questi “mini- universi” distinti sono in qualche modo simili ai singoli membri di una comunità umana: essi nascono e muoiono.
Linde esprime così il concetto di creazione continua di nuovi mondi: “Sembra dunque che Dio non solo abbia potuto creare il mondo suddividendolo in parti fisicamente diverse tra loro, ma, nella sua Sapienza, Egli ha creato un universo che è in grado di produrre, senza sosta, altri universi ancora, di tutti i tipi possibili”.
Queste conclusioni sono, a dir poco, strabilianti! La teoria dell’inflazione eterna delinea pertanto una struttura dell’universo su grande scala che supera ogni nostra pur fervida immaginazione, e che non appare fuori luogo definire affascinante. Ciò appassiona i cosmologi e li incoraggia in questa ricerca. Negli ultimi tempi, per di più, sono giunte le prime conferme di carattere sperimentale, che sembrano sostenere l’avvincente scenario dell’inflazione.
Le misure delle anisotropie di temperatura eseguite sulla radiazione cosmica di fondo (la CMB) sono risultate in buon accordo con le previsioni del modello inflazionario.
Sono state eseguite dapprima con il satellite artificiale COBE, della NASA, e con alcuni palloni sonda (tipo “Boomerang”, ad esempio), successivamente con le sonde spaziali WMAP della NASA e PLANCK dell’ESA, l’Agenzia Spaziale Europea.
Conclusioni
La creazione dell’universo non è un fatto concluso, compiuto, ma, al contrario, una realtà perennemente in atto. In breve mentre la teoria del Big Bang ha ispirato il concetto fisico di creazione dell’universo, il modello dell’inflazione ha condotto gli studiosi a scoprire quello ancora più profondo di creazione continua.
Questa sembra costituire l’idea più solida e promettente della cosmologia contemporanea.
Enrico Rota
