Spazio

Big Bounce: una ipotesi sull’Universo

Big Bounce: per spiegare la nascita dell'Universo potrebbe non servire il Big Bang.

Un nuovo studio sulla nascita e sull'evoluzione del nostro Universo sostiene che potrebbe non essere del tutto nuovo, ma il risultato del collasso di un universo precedente.

Oggi la maggior parte degli astrofisici è concorde nell’affermare che l’Universo in cui viviamo nacque dal Big Bang, un’esplosione che interessò un punto infinitamente denso e caldo. Anche se tale ipotesi è sostenuta da molte prove c’è però un problema mai risolto che riguarda le condizioni che c'erano all’inizio del tutto, condizioni che seguivano leggi fisiche completamente diverse da quelle dell’Universo attuale.

Se fosse valida la nuova ipotesi l'Universo potrebbe essere eterno

Il rimbalzo. Alcuni astrofisici tuttavia, proprio sulla base di questo problema dell'inizio del tutto, sostengono che l’Universo segue periodi di contrazione ed espansione, e che il periodo che stiamo vivendo rientra in questa seconda fase. Questa ipotesi, chiamata Big Bounce, nacque attorno agli Anni '20 del secolo scorso ma non ebbe mai un grande seguito perché anch'essa ha un problema non risolto: non spiegare come si possa passare dall’espansione alla contrazione e viceversa senza passare da un punto di infinita densità.

Steffen Gielen dell’Imperial College di Londra e Neil Turok dell’Istituto di Fisica Teorica sperimentale del Canada © Imperial College Londra

Ora, in uno studio pubblicato su Physical Review Letters, Steffen Gielen dell’Imperial College di Londra e Neil Turok dell’Istituto di Fisica Teorica sperimentale del Canada, dimostrano come il Big Bounce può essere possibile.

Alla base del ragionamento sta l’idea che quando l’Universo era infinitamente piccolo seguiva unicamente le leggi della meccanica quantistica.

Oggi sappiamo che queste leggi non valgono per l’Universo su grande scala, ma se non fossero valide per le particelle subatomiche l’Universo a grande scala non potrebbe esistere.

Grazie alla meccanica quantistica... Se non esistesse la meccanica quantistica non potrebbero esistere gli atomi, perché gli elettroni in rotazione attorno al nucleo, perderebbero energia finendovi contro, così da distruggerlo. Se quanto affermano i due scienziati è corretto, è allora possibile che un universo precedente al nostro si sia contratto fino a dimensioni subatomiche senza collassare totalmente, ma fino ad arrivare a condizioni dove la meccanica quantistica lo tenne in vita fino a iniziare nuovamente ad espandersi. «La meccanica quantistica ci salva quando si arriva all’infinitamente piccolo», afferma Gielen, «"risparmia" gli elettroni dal cadere sull’atomo e quindi potrebbe anche aver salvato l’universo primordiale dal collassare su se stesso.»

Secondo l'ipotesi più accreditata l'Universo sarebbe nato dal Big Bang sfociato da una condizione della materia e dell'energia che sfugge ad ogni caratteristica fisica nota ai nostri giorni

Pareri contrari. Partendo da un Universo primordiale governato da leggi quantistiche i due scienziati hanno costruito un modello matematico semplice per spiegare come l’Universo attuale avrebbe potuto evolversi. Il risultato porta a un’evoluzione concorde con la situazione attuale.

Ora Gielen e Turok stanno cercando di sviluppare un modello che possa spiegare la nascita delle galassie...

Di fronte a questa ipotesi sono più d’una le voci contrarie: tra queste, Martin Bojowald, della Pennsylvania State University, sostiene che un conto è formulare un modello del “rimbalzo” dell’Universo (che definisce "non particolarmente difficile") e altra cosa è un modello del rimbalzo con tutte le complessità che hanno portato all’Universo attuale.

La discussione, fin qui semplice (pare), si farà sempre più complessa.

13 luglio 2016 Luigi Bignami
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