Chiudete gli occhi e lasciate che la vostra immaginazione vi guidi oltre i confini del mondo che conoscete. Figuratevi di fluttuare non in un unico universo, ma in una moltitudine di realtà parallele, ognuna con le sue infinite variazioni, ognuna con una versione di voi stessi che ha compiuto scelte diverse, vissuto vite alternative. Un multiverso, come quelli dei film. Eppure non è un film: questa visione straordinaria e spiazzante emerge spontaneamente dalle più avanzate teorie della fisica moderna, dall’interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica all’inflazione cosmica.
Il concetto del multiverso ci affascina e ci sgomenta al tempo stesso, portandoci a mettere in discussione tutto ciò che credevamo di sapere sulla natura della realtà. Parliamone insieme, perchè, che la si accetti o meno, questa idea sta ridisegnando il modo in cui percepiamo il cosmo e il nostro posto al suo interno, e farà parte del futuro della scienza.
Il multiverso quantistico: molti mondi, molte possibilità
Immaginate di osservare una particella subatomica, come un elettrone. Secondo la meccanica quantistica, questa particella si comporta in modo strano: invece di trovarsi in un unico stato ben definito, essa sembra esistere in una sovrapposizione di stati possibili, come se si trovasse in più luoghi contemporaneamente o avesse più energie allo stesso tempo. È un po’ come se l’elettrone fosse in una sorta di “limbo quantistico”, in cui tutte le possibilità coesistono.
Tuttavia, nel momento in cui effettuiamo una misurazione per sapere dove si trova o quanta energia ha l’elettrone, accade qualcosa di sorprendente: questa molteplicità di possibilità si riduce istantaneamente a un unico stato definito. È come se la nostra osservazione costringesse l’elettrone a “scegliere” una delle tante possibilità in cui si trovava.
Ma cosa succede alle altre possibilità? Svaniscono nel nulla o si concretizzano in qualche modo?
L’interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica, proposta dal fisico Hugh Everett III nel 1957, suggerisce una risposta affascinante. Quale? Ogni possibile esito della misurazione si realizza in un universo parallelo. In altre parole, nel momento in cui osserviamo l’elettrone, l’universo si “divide” in molteplici versioni. Ognuna corrispondente a uno dei possibili stati in cui l’elettrone poteva trovarsi. In ciascuno di questi universi paralleli, esiste una versione di noi stessi che ha osservato l’elettrone in uno stato diverso. È un’idea che può sembrare bizzarra e controintuitiva, ma emerge in modo naturale dalle equazioni della meccanica quantistica. Essa ci offre una prospettiva nuova e sorprendente sulla natura della realtà, suggerendo che ciò che percepiamo come “reale” potrebbe essere solo una delle tante possibilità in un vasto multiverso di realtà parallele.
L’inflazione cosmica e le “bolle” di universi
L’idea del multiverso, come detto, non si limita solo al mondo microscopico delle particelle subatomiche. Anche su scale enormemente più grandi, a livello cosmico, ci sono teorie che suggeriscono l’esistenza di universi multipli. Una di queste è la teoria dell’inflazione cosmica.
Secondo questa teoria, nei primissimi istanti dopo il Big Bang il nostro universo ha attraversato una fase di espansione estremamente rapida e tumultuosa. Durante questo periodo di inflazione, l’universo si è ingrandito in modo esponenziale, diventando miliardi di volte più grande in una frazione di secondo.
L’aspetto più interessante di questa teoria? Durante l’inflazione potrebbero essersi verificate delle fluttuazioni quantistiche, cioè delle minuscole variazioni nell’energia e nella densità dello spazio-tempo. Queste fluttuazioni potrebbero aver dato origine a molteplici “bolle” di spazio-tempo, ognuna delle quali potrebbe essersi sviluppata in un universo a sé stante, con le proprie leggi fisiche e costanti fondamentali.
In altre parole, l’inflazione potrebbe aver generato una moltitudine di universi paralleli, di cui il nostro sarebbe solo uno tra tanti. Questi universi potrebbero essere completamente diversi dal nostro, con leggi fisiche e proprietà differenti. E potrebbero ospitare forme di materia ed energia a noi sconosciute. È un’immagine affascinante e sconcertante allo stesso tempo, che ci costringe a ripensare il nostro posto nell’universo. Se la teoria dell’inflazione è corretta, il nostro universo potrebbe essere solo una piccola isola in un vasto arcipelago di universi, un frammento di realtà in un multiverso cosmico infinitamente più grande e complesso di quanto possiamo immaginare.
Il problema del “fine-tuning” e la necessità del multiverso
Molti scienziati trovano l’idea del multiverso attraente per diverse ragioni, ma una delle più affascinanti riguarda quello che viene chiamato il problema del “fine-tuning”.
Quando osserviamo il nostro universo, notiamo che le leggi fisiche e le costanti fondamentali che lo governano sembrano essere perfettamente calibrate per permettere l’esistenza di strutture complesse come galassie, stelle, pianeti. Soprattutto la vita.
Anche piccole variazioni in queste leggi e costanti renderebbero l’universo molto diverso e probabilmente inabitabile. Ad esempio, se la forza di gravità fosse leggermente più debole, le stelle non si formerebbero; se fosse leggermente più forte, le stelle brucerebbero troppo rapidamente e si esaurirebbero prima che la vita avesse la possibilità di evolversi. Allo stesso modo, se la forza nucleare fosse appena più debole, gli atomi non si legherebbero per formare molecole complesse; se fosse appena più forte, tutto l’idrogeno dell’universo si sarebbe fuso in elio nei primi minuti dopo il Big Bang, rendendo impossibile la formazione di stelle e pianeti.
Sembra quasi che qualcuno abbia “aggiustato” con precisione le manopole delle leggi fisiche per rendere possibile la nostra esistenza. Ma perché il nostro universo è così perfettamente “sintonizzato”?
L’idea del multiverso offre una possibile spiegazione: se esistono innumerevoli universi, ognuno con le sue leggi e costanti fisiche, non è sorprendente che almeno uno di essi, per puro caso, abbia le caratteristiche giuste per ospitare la vita. Potremmo immaginare il multiverso come un’enorme collezione di universi, la maggior parte dei quali sono deserti sterili e inospitali. Ma in mezzo a questa vastità, c’è un universo – il nostro – che ha vinto la lotteria cosmica, con le impostazioni perfette per l’esistenza di galassie, stelle, pianeti e esseri viventi.
Naturalmente, noi ci troviamo in questo universo “fortunato”: se fosse altrimenti, non saremmo qui a porci la domanda!
Questo ragionamento, pur affascinante, non convince tutti i fisici. Alcuni lo trovano troppo speculativo o poco parsimoniosa come spiegazione. Tuttavia, offre una prospettiva intrigante su uno dei più grandi misteri della scienza: perché il nostro universo sembra fatto su misura per noi? Non guardate me per la risposta, ovviamente.
I limiti della scienza e il fascino dell’ignoto
Certo, l’idea del multiverso solleva interrogativi profondi sulla natura della scienza. Poiché, almeno per ora, non abbiamo modo di osservare direttamente questi universi paralleli, siamo nel campo delle speculazioni, per quanto affascinanti e matematicamente fondate.
Alcuni scienziati ritengono che una teoria non testabile sperimentalmente non sia vera scienza, ma altri fanno notare che molte delle nostre teorie più avanzate, dalla relatività generale alla meccanica quantistica, hanno aspetti che sfuggono a una verifica diretta. Forse, suggeriscono, dobbiamo accettare che ci saranno sempre misteri che la scienza non potrà svelare completamente, e che il compito della fisica teorica sia spingersi fin dove la matematica e l’immaginazione ci possono portare, anche a costo di perdere il contatto con la realtà empirica.
Verso nuove frontiere del possibile
In ogni caso, l’idea del multiverso ci affascina perché tocca corde profonde della nostra psiche: il desiderio di esplorare l’ignoto, di immaginare possibilità alternative, di mettere in discussione ciò che diamo per scontato. Che si tratti di un’ardita speculazione teorica o di una descrizione fedele della realtà, il multiverso ci ricorda che il cosmo è molto più vasto, strano e sorprendente di quanto possiamo concepire.
Forse, in qualche remoto angolo di questa infinita trama di universi, c’è una mia versione che vi sta scrivendo cose del tutto diverse. Magari più chiare da leggere, perché no?
Dopotutto, come amava dire il grande fisico Richard Feynman, “la nostra immaginazione è tesa al massimo. Non come nella finzione, per immaginare cose che non esistono realmente, ma proprio per comprendere quelle che ci sono.”
