La rivoluzione dell'entropia cosmica
L'intuizione rivoluzionaria arriva dal fisico Erik Verlinde, che nel 2010 ha lanciato una sfida diretta alle convenzioni scientifiche dichiarando senza mezzi termini: "Per me, la gravità non esiste". La sua proposta, nota come gravità entropica, rappresenta un cambio di paradigma radicale rispetto alla visione tradizionale della fisica.
Per comprendere questa teoria, dobbiamo tornare alle radici della termodinamica e al concetto di entropia. Già a metà del XIX secolo, Rudolf Clausius aveva identificato l'entropia come una grandezza fondamentale che governa il comportamento dell'energia nei sistemi fisici. Ludwig Boltzmann aveva poi precisato che l'entropia misura il grado di disordine di un sistema, stabilendo che questo tende sempre ad aumentare nel tempo.
Dal buco nero alla gravità emergente
Il collegamento tra entropia e gravità ha radici sorprendentemente profonde. Jacob Bekenstein dell'Università di Princeton aveva scoperto che l'entropia di un buco nero è proporzionale alla superficie del suo orizzonte degli eventi. Successivamente, il fisico Ted Jacobson dimostrò che la gravità nello spazio si comporta come un sistema termodinamico, aprendo la strada a interpretazioni completamente nuove.
Fu durante una vacanza rovinata da un passaporto rubato nell'estate del 2009 che Verlinde ebbe la sua illuminazione. Bloccato con poco altro da fare, rifletté a lungo sul lavoro di Jacobson e arrivò a una conclusione sorprendente: la gravità non è una forza fondamentale, ma un fenomeno emergente derivante dalla legge più profonda secondo cui l'entropia deve sempre aumentare.
Esperimenti all'orizzonte
Per anni, l'idea di Verlinde è rimasta nel limbo teorico, priva di predizioni specifiche verificabili sperimentalmente. Tuttavia, Dan Carney del Lawrence Berkeley National Laboratory in California ha recentemente proposto un approccio per testare la gravità entropica in laboratorio. La sua intuizione è elegante nella sua semplicità: se la gravità emerge da un sistema di fondo che segue le regole della termodinamica, dovremmo osservare piccole irregolarità nell'attrazione gravitazionale tra gli oggetti.
L'esperimento progettato da Carney prevede l'utilizzo di dispositivi estremamente sensibili, come leve microscopiche pesate o pendoli torsionali accoppiati a nubi di atomi in stati quantici. Se la teoria è corretta, questi strumenti dovrebbero rilevare fluttuazioni casuali nella forza gravitazionale, una firma distintiva dell'origine entropica della gravità.
Risolvere i misteri dell'universo
Le implicazioni della gravità entropica vanno ben oltre la pura teoria. Verlinde ha dimostrato che il suo approccio potrebbe spiegare perché le galassie ruotano troppo velocemente rispetto alla quantità di materia visibile che contengono, un fenomeno che normalmente richiede l'invocazione della misteriosa materia oscura. Nella sua visione, la rete di informazioni quantistiche entangled che sottende lo spazio risulta più perturbata nelle regioni attorno alle galassie, generando entropia aggiuntiva e quindi gravità "extra".
Ancora più sorprendente è il lavoro recente di Kazem Rezazadeh dell'Institute for Research in Fundamental Sciences in Iran, che ha applicato correzioni alle equazioni entropiche di Verlinde scoprendo che la gravità entropica su scale cosmologiche potrebbe spiegare l'espansione accelerata dell'universo. Questo fenomeno, attribuito convenzionalmente all'enigmatica energia oscura, potrebbe essere semplicemente un altro miraggio generato dalla natura entropica della gravità.
Il linguaggio del nostro tempo
La questione più profonda rimane quella ontologica: cosa sono realmente queste entità microscopiche disordinate che presumibilmente producono la nostra sensazione di gravità? Verlinde abbraccia la visione secondo cui tutto consiste ultimamente di informazione, una prospettiva che riflette l'era tecnologica in cui viviamo. Come osserva Carney, Einstein era ossessionato dalla relatività anche a causa di un problema diffuso ai suoi tempi: sincronizzare gli orari dei treni tra città distanti.
La ricerca di risposte nel linguaggio del mondo che ci circonda rappresenta forse una costante nella storia della scienza. Se la gravità entropica dovesse rivelarsi corretta, assisteremmo a una trasformazione della nostra comprensione dell'universo paragonabile a quella portata dalla relatività generale. Il futuro dirà se questa audace reinterpretazione della realtà fisica potrà resistere al vaglio degli esperimenti e dell'osservazione astronomica.