Spazio

L’universo? Potrebbe non aver mai avuto un inizio

Nel suo lavoro, Bruno Bento, un fisico che studia la natura del tempo all’Università di Liverpool nel Regno Unito, ha impiegato una nuova teoria della gravità quantistica, chiamata teoria causale degli insiemi, in cui lo spazio e il tempo sono suddivisi in pezzi discreti di spazio-tempo. Ad un certo livello, c’è un’unità fondamentale dello spazio-tempo, secondo questa teoria. Bento e i suoi collaboratori hanno usato questo approccio causale per esplorare l’inizio dell’Universo, scoprendo che è possibile che l’Universo non abbia avuto un inizio – che sia sempre esistito nel passato infinito e solo di recente si sia evoluto in quello che chiamiamo il Big Bang.

In tutte le attuali teorie della fisica, lo spazio e il tempo sono continui. Formano un tessuto liscio che sta alla base di tutta la realtà. In uno spazio-tempo così continuo, due punti possono essere il più vicino possibile l’uno all’altro nello spazio e due eventi possono verificarsi il più vicino possibile nel tempo l’uno all’altro. Ma l’altro approccio utilizzato da Bento, reinventa lo spazio-tempo come una serie di pezzi discreti, o “atomi” spazio-temporali. Questa teoria porrebbe limiti rigorosi su quanto gli eventi possano essere vicini nello spazio e nel tempo, dal momento che non possono essere più vicini delle dimensioni dell'”atomo”.

“Sono stato entusiasta di trovare questa teoria, che non solo cerca di andare il più a fondo possibile – essendo un approccio alla gravità quantistica e in realtà ripensando la nozione di spazio-tempo stesso – ma che dà anche un ruolo centrale al tempo e cosa significa fisicamente per il tempo trascorrere, quanto sia fisico il tuo passato e se il futuro esista già o meno”, ha spiegato  Bento ha detto a Live Science.

“Una parte enorme della filosofia dell’insieme causale è che il passare del tempo è qualcosa di fisico, che non dovrebbe essere attribuito a qualche tipo emergente di illusione o a qualcosa che accade all’interno del nostro cervello che ci fa pensare che il tempo passi; questo passaggio è, di per sé, una manifestazione della teoria fisica”, ha spiegato Bento. “Quindi, nella teoria degli insiemi causali, un insieme causale crescerà un ‘atomo’ alla volta e diventerà sempre più grande”.

L’approccio dell’insieme causale rimuove ordinatamente il problema della singolarità del Big Bang perché, in teoria, le singolarità non possono esistere. È impossibile per la materia comprimersi in punti infinitamente piccoli – non possono diventare più piccoli delle dimensioni di un atomo spazio-temporale. Il lavoro di Bento implica quindi che l’Universo potrebbe non aver avuto inizio – che semplicemente è sempre esistito. Quello che percepiamo come il Big Bang potrebbe essere stato solo un momento particolare nell’evoluzione di questo insieme causale sempre esistente, non un vero inizio.

C’è ancora molto lavoro da fare, tuttavia. Non è ancora chiaro se questo approccio causale senza inizio possa consentire teorie fisiche con cui possiamo lavorare per descrivere la complessa evoluzione dell’Universo durante il Big Bang.