Contrordine, prof. Hawking: l’Universo ha avuto un inizio, ma non sappiamo come!

Il 3 gennaio scorso è uscito il libro “A Universe from nothing. Why there is something rather than nothing” (Free Press 2012) del fisico americano L. Krauss, con postfazione di R. Dawkins. Per il biologo inglese esso avrà una risonanza pari all’”Origine delle specie” di Darwin, perché contiene una scoperta scientifica che “dà il colpo del KO al soprannaturalismo”. Ammaliato dal sottotitolo che promette di rispondere alla madre di tutte le domande della metafisica, ho scaricato da Amazon la versione kindle e sono andato a leggermi la rivelazione. Qual è? Sempre la stessa: la proprietà quantomeccanica del vuoto fisico di produrre coppie di particelle-antiparticelle. Questo fenomeno di separazione dell’energia e della sua trasformazione in materia è promosso a “creazione ex nihilo” dal duo Krauss-Dawkins, e di qui, con un altro volo pindarico, estrapolato metafisicamente per dedurre che l’intero l’Universo è sorto da nulla, per caso.

Sono ormai trent’anni, da quando nel 1983 J. Hartle e S. Hawking pubblicarono la ricerca “Wave Function of the Universe”, che ritorna periodicamente alla ribalta la stessa novella come se fosse ogni volta una nuova scoperta destinata a segnare uno spartiacque nella storia. Il fisico e teologo polacco J. Życiński racconta che Hawking fu subito così entusiasta della sua scoperta, che corse ad esporla alla prima riunione utile della Pontificia Accademia delle Scienze, aggiungendo la ciliegina finale che essa eliminava dalla fisica la necessità di un Creatore. Era presente Giovanni Paolo II, che non mosse ciglio. In seguito Hawking si lamentò con Życiński dell’imperturbabilità del pontefice, perché contava di venire condannato come Galileo, di cui egli si considera la reincarnazione essendo nato lo stesso giorno (tre secoli dopo) della morte del pisano. A chi gli riferì del disappunto di Hawking, Giovanni Paolo disse che in fisica non c’è ragione di nominare Dio, aggiungendo, con una piccola lezione di epistemologia, che la scienza sottintende però questioni come l’esistenza delle leggi di natura o l’intelligibilità del cosmo e solo se esse vengono negate in sede filosofica occorre intervenire. Dal 1983 si è perso il conto dei libri di “divulgazione scientifica” contenenti le estrapolazioni del vuoto fisico al nulla metafisico e di coppie di particelle all’Universo: tra questi, 8 sono del solo Hawking, l’ultimo dei quali risale allo scorso anno ed è stato da me commentato qui.

Dove stanno gli errori di un proclama che ha a che fare più col gioco delle tre carte che con la scienza galileiana? Mi fermo a due, rinviando per gli altri al commento su citato. 1) Il vuoto fisico non è il nulla: nulla significa “ni-ente” (non essere), né materia né energia, né spazio né tempo, né alcuna proprietà fisica; il vuoto fisico invece è “qualcosa” fisicamente esistente nello spazio-tempo, rappresentato in meccanica quantistica da un vettore di stato a norma diversa da zero, con proprietà caratteristiche. Nella teoria delle stringhe poi, o meglio nella sua versione aggiornata, la teoria M, le “membrane” che rappresentano gli universi del multiverso sono separate dal “bulk” che non è “nulla”, ma un iperspazio a molte dimensioni con struttura riemanniana. 2) La trasformazione del vuoto fisico in una coppia elettrone-positrone pre-assume l’esistenza delle leggi della fisica, in particolare della relatività generale per le proprietà fisiche dello spazio-tempo, e della meccanica quantistica con le sue equazioni che governano l’evoluzione dei vettori di stato. Ci troviamo così, all’origine del mondo, non con nulla ma con almeno tre cose pre-esistenti ancora da spiegare, se la fisica lo potrà mai fare: le leggi fisiche, la struttura spazio-temporale quadri-dimensionale della relatività generale (o il bulk della teoria M a maggiori dimensioni spaziali) ed il vuoto fisico con le sue proprietà quantistiche.

Invero Krauss-Dott. Jekyll è onesto quando fa il fisico, perché nei capitoli dedicati alla frontiera della cosmologia quanto-gravitazionale, che sono fatti bene, egli precisa che “nothing” va inteso come uno stato fisico instabile donde risulta pressoché inevitabile la produzione di materia; ancora, egli ammette la sussistenza di molte cose da chiarire, a cominciare dalla questione se la teoria del multiverso sia scientifica o no; condiscende che la teoria M non risolve il problema dell’origine delle leggi fisiche: in tutti gli altri universi del multiverso varrebbero infatti ancora, con altre costanti, le stesse leggi fisiche di origine inspiegabile del nostro Universo; e, infine, riconosce che tali questioni sono fuori dal suo mestiere, “almeno per ora”. Il Krauss-Mr. Hyde però, in formidabile sinergica accoppiata con Dawkins, dimentica presto questi problemini, per assumere le solite posizioni scientiste: KO sferrato al soprannaturale o piuttosto harakiri operato dalla parte scientifica del libro alla sua controparte metafisica?

La smontatura più autorevole dei filosofemi del duo Krauss-Dawkins è venuta in tempo reale, nei giorni 4-8 gennaio, dalla platea meno prevedibile, un simposio di 27 super-selezionati cosmologi e premi Nobel per la fisica, confluiti a Cambridge per celebrare il 70° compleanno di un loro collega in pensione: il prof. Stephen Hawking! Un convegno che l’understatement britannico e la modestia dei convenuti, non inferiori a quella del festeggiato, non potevano non titolare “Lo stato dell’Universo”, e rispetto al quale il discorso sullo stato dell’Unione pronunciato due settimane dopo dal presidente Obama al Congresso ha fatto, per il suo provincialismo, la figura del bilancio di un’assemblea di condominio. Ora, intendiamoci, non è che quegli studiosi – che, per definizione, sono i signori delle verità  più fondamentali e più universali (del momento) – si siano occupati del nostro duo: no, forse essi non sanno nemmeno dell’esistenza del sig. Krauss, fisico in Arizona, o del sig. Dawkins, ex-zoologo a Oxford. A Cambridge è accaduto un evento molto più grave: i festeggiamenti al cosmogono dell’universo nato da niente per caso si sono risolti in una sonora sberla alle sue speculazioni trentennali: “È stata dura andare alla festa di qualcuno e dirgli che aveva perso la scommessa per la seconda volta”, ha confessato il fisico canadese L. Lehner che, per conto di tutti i partecipanti, non ha deontologicamente potuto rinunciare all’ingrato compito. Quali sono le scommesse perse da Hawking? Procediamo con ordine.

Dall’alba dell’umanità fino ad un secolo fa, la domanda fondamentale della metafisica Perché c’è qualcosa piuttosto che niente? aveva trovato solo due risposte possibili: o il mondo è stato creato da Dio o il mondo esiste da sempre. Se le cose sono da sempre, non c’è bisogno di postulare una base soprannaturale alla loro esistenza: come B. Russell disse in un vecchio dibattito radiofonico alla BBC col gesuita F. Copleston: “L’Universo è lì, e questo è tutto”. Questa opzione, però, cominciò a traballare dal 1917, quando A. Einstein fece un’applicazione cosmologica della relatività generale. Egli trovò che la sua teoria vieta un Universo di grandezza costante e predice invece che l’Universo si espanda in continuazione. Incredulo, Einstein introdusse nelle equazioni una correzione per controbilanciare l’espansione con una maggiore forza attrattiva della materia. Così, però, l’Universo va in equilibrio instabile, e la minima perturbazione lo fa implodere od esplodere. La correzione fu definitivamente ritirata. Qualche anno dopo, il matematico sovietico A. Friedman ed il fisico e sacerdote belga G. Lemaitre ricavarono indipendentemente la velocità di espansione dell’Universo dalle equazioni di Einstein. Nel 1929 le misure effettuate dall’astronomo americano E. Hubble dello spettro della luce proveniente dalle galassie evidenziarono un loro moto di allontanamento in tutte le direzioni ed i calcoli di Friedman-Lemaitre furono validati quantitativamente. Altre predizioni teoriche e verifiche sperimentali si succedettero nei decenni successivi e portarono infine al modello standard del Big Bang, con un Universo originatosi 13,7 miliardi di anni fa.

Anche per la ripugnanza che taluni provano verso le implicazioni metafisiche di un assoluto inizio dell’Universo (“che ricorda da vicino la Bibbia”, Einstein), gran parte della ricerca cosmologica dell’ultimo mezzo secolo è stata impegnata ad escogitare modelli alternativi al Big Bang, capaci di ripristinare la confidenza scientifica in un Universo eterno. La prima parte della conferenza di Cambridge è stata dedicata alla rievocazione di questi tentativi e -a dimostrazione che anche gli scienziati hanno un cuore-, non nasconderò ai lettori che è scorsa qualche lacrima nelle omelie funebri succedutesi per commemorare le cadute, una dopo l’altra, dei modelli alternativi: dallo stato stazionario di Hoyle agli oscillanti eoni di big bang-big crunch di Lifschitz e Khalatnikov, dagli inflazionari più o meno caotici e più o meno quanto-gravitazionali di Linde e Guth, ecc. Niente da fare, per tutti i modelli possibili ed immaginabili ogni evidenza che abbiamo dice che c’è stato un inizio, ha allargato le braccia A. Vilenkin, co-autore di un famoso teorema del 2003 sul limite del tempo passato. Nemmeno l’ultimo candidato della serie, l’uovo cosmico, embrione degli infiniti universi del multiverso, può essere esistito da sempre, perché l’instabilità quantistica lo costringerebbe a collassare dopo un tempo finito, prima di dare origine ad un piccolo universo – ha illustrato nel suo speech lo stesso cosmologo con un nuovissimo teorema.

E beh? Dove sono le scommesse perse che hanno rovinato l’augusto compleanno? Non l’aveva scritto già Hawking nei suoi libri (e, giù per li rami, Susskind, Randall, Filippenko, ecc., e tutti gli altri che da 30 anni battono lo stesso tasto, fino a Krauss e Dawkins ultimi arrivati) che l’Universo, o il multiverso, non è eterno ma ha avuto origine qualche tempo fa da un’oscillazione casuale del vuoto fisico? Cari lettori, intanto vi invito a non essere ingenui: perfino i geni matematici, ancorché incalliti abitatori delle nuvole, si rendono conto che bulk e vuoto fisico non sono per nulla un vero nulla, e che il ricorso al caso suona tanto di latinorum per nascondere al volgo l’insufficienza della scienza di fronte al mistero dell’essere! Ciò che voglio dire è che, dopo il fallimento strategico di tutti i modelli che puntavano a ripristinare un mondo eterno, la fluttuazione casuale del vuoto quantistico è, nel fondo dei cuori scientisti, solo un rifugio tattico teso a guadagnare tempo e a raffreddare le baldanzose schiere creazioniste sempre in agguato per sostituire la luce della scienza con la tenebra della superstizione! Comunque è vero: che Vilenkin abbia ribadito la finitezza del tempo passato per tutti gli universi è stata per Hawking solo una delusione attesa. La sberla è venuta dallo speech di Lehner che ha comunicato, finalmente, qualcosa di nuovo dopo decenni di frittate rigirate: l’esistenza diffusa di singolarità nude nel multiverso. Chiedo subito venia se a qualcuno dei lettori non addetti ai lavori sono brillati gli occhi, però devo dire che queste singolarità non hanno nulla di sexy. Al contrario: una singolarità, nuda o vestita che sia, è un punto nello spazio-tempo dove una grandezza fisica, per es. la densità di energia o il tensore di curvatura, diventa infinita. Con ciò, ipso facto, l’evento sfugge alla manipolazione matematica. Se poi quell’evento singolare è causalmente connesso agli eventi contigui normali, ciò significa che la fisica perde ogni capacità predittiva su tali eventi. Personalmente, io odio l’idea di trovarmi nelle vicinanze di una singolarità, perché non sono nemmeno sicuro se non esploderò da un momento all’altro in tante particelle o imploderò in un buco nero. Ma che cos’è la scienza senza capacità predittiva? Uno schioppo senza cartucce. Zero. Per fortuna, quando Hawking scoprì i buchi neri e la terrificante singolarità al loro centro, trovò che, essendo circondata dal buco nero (“vestita”), essa non può influire sugli eventi esterni e, quindi, le capacità predittive della fisica sono preservate fuori del buco (e anche la nostra sopravvivenza). Egli con prometeica fede nella scienza lanciò allora (1991) una sfida alla comunità scientifica: scommettiamo che non esistono nell’Universo singolarità “nude”, cioè non circondate da un buco nero? 6 anni dopo la perse, perché esse emersero, ancorché rare e di breve vita. Senza perdersi d’animo, Hawking si lanciò immediatamente in un’altra scommessa: è il multiverso delle molte dimensioni spaziali che vieta l’esistenza di singolarità nude, pronosticò. Invece, proprio alla sua festa di compleanno, i 27 migliori cosmologi dell’Universo sono andati a casa sua a dirgli che anche il bulk a 5 dimensioni presenta singolarità nude, e per giunta diffuse e stabili. Magari, se volesse scommettere per la terza volta su un multiverso a 10 o a 11 dimensioni…

Se così stanno veramente le cose, ha chiuso Hawking i lavori sullo stato dell’Universo, “la scienza si squaglia e dovremmo appellarci alla religione mettendoci nelle mani di Dio”. Una conclusione opposta a quella detta 30 anni prima al Papa o del suo libro di appena 6 mesi fa, la cui perentorietà non sarebbe condivisa da Tommaso d’Aquino il quale giudicò: “Che il mondo non sia sempre esistito è tenuto soltanto per fede, e non può essere provato con argomenti dimostrativi”, e che non può essere condivisa dalla gente di buon senso, la quale forse non conosce la teoria delle stringhe, ma sa che la verità scientifica è sempre parziale, approssimata e soggetta a possibile falsificazione. Ma tant’è, questa è l’ultima contraddizione dei naturalisti: pretendere di poter dimostrare scientificamente l’esistenza del soprannaturale!

Giorgio Masiero

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