Che cos’è il multiverso?

I progressi della fisica negli ultimi 30 anni hanno portato alcuni fisici e cosmologi alla sbalorditiva conclusione che l’universo in cui viviamo è solo uno dei tanti esistenti – forse un numero infinito.

Se questi scienziati hanno ragione, allora tutte le stelle e le galassie che vediamo nel cielo notturno sono solo una piccola frazione di un insieme incomprensibilmente vasto che gli scienziati chiamano il multiverso. Come ha scritto il fisico del MIT Max Tegmark nel suo libro del 2014 “Our Mathematical Universe”, “Il nostro intero universo potrebbe essere solo un elemento – un atomo, per così dire – in un insieme infinito; un arcipelago cosmico.”

Un multiverso – a volte chiamato un omniverso – significherebbe più che un sacco di proprietà immobiliari extra. Se esiste, continua Tegmark, include “universi paralleli in cui non prendi mai una multa per divieto di sosta, in cui hai vinto una lotteria da un milione di dollari, in cui hai un nome diverso, in cui la Germania ha vinto la seconda guerra mondiale, in cui i dinosauri vagano ancora sulla Terra e in cui la Terra non si è mai formata.”

Tre argomenti per il multiverso

Mentre l’idea di un multiverso sembra qualcosa di fantascientifico, i fisici hanno avanzato tre argomenti distinti per la sua esistenza.

Il primo riguarda il Big Bang, il cataclisma che ha portato l’universo all’esistenza circa 13,8 miliardi di anni fa. Si pensa che il Big Bang sia stato innescato da una fluttuazione casuale in quella che i fisici chiamano la schiuma quantistica, un vortice di particelle virtuali che entrano ed escono dall’esistenza. Ma mentre alcuni fisici credono che questa fluttuazione e la conseguente “inflazione” dell’universo costituiscano un evento unico, altri dicono che ci potrebbero essere stati molti eventi simili – portando a universi multipli.

Il secondo argomento per l’esistenza di un multiverso deriva dalla teoria delle stringhe, che sostiene che la materia in definitiva non è composta da particelle ma da stringhe o cicli di energia inimmaginabilmente piccoli e vibranti. I fisici una volta speravano che la teoria delle stringhe potesse permettere una “teoria del tutto” – cioè un sistema di equazioni che spiegasse perché il nostro universo ha le esatte proprietà che ha. Per esempio, perché la massa di un protone è 1836,15 volte più grande di quella dell’elettrone? Nessuno ha una buona spiegazione.

Ma invece di un’unica soluzione a questa e ad altre domande scientifiche fondamentali, le equazioni della teoria delle stringhe sembrano avere un numero impressionante di possibili soluzioni (forse fino a 10^500 – che è un uno seguito da 500 zeri). Alcuni teorici delle stringhe sostengono che ognuna di queste soluzioni descrive un universo diverso, ognuno con le sue proprietà fisiche.

Il terzo argomento a favore del multiverso viene dalla teoria quantistica. Sebbene esista ormai da più di un secolo e abbia dimostrato di avere un grande successo nel descrivere la natura della materia sulla scala più piccola, la teoria quantistica porta a una serie di possibilità esistenziali che sfidano il senso comune. In quella che è conosciuta come l’interpretazione dei “molti mondi” della teoria quantistica, che ha avuto il suo inizio negli anni ’50 e ha recentemente visto un rinnovato interesse, l’universo essenzialmente si divide in due ogni volta che c’è un cosiddetto evento quantistico.

Nel mondo capovolto della teoria quantistica, per esempio, una particella radioattiva decade e non decade durante un dato periodo di tempo – e ogni risultato si svolge in un universo separato. Con questi eventi quantistici che accadono più o meno continuamente, il ragionamento va, il numero di universi continua ad aumentare.

Ma è scienza?

Tegmark è uno dei molti scienziati importanti che sostengono l’idea di un multiverso, insieme a Sean Carroll del Caltech, Leonard Susskind di Stanford, e l’astronomo reale britannico, Sir Martin Rees. Ma altri celebri scienziati, tra cui il premio Nobel David Gross dell’Università della California, Santa Barbara, sono dubbiosi.

Alcuni dubbiosi dicono che le teorie del multiverso non sono affatto scienza. La scienza è un sistema basato sull’osservazione e la sperimentazione, e non è chiaro se saremo mai in grado di osservare un altro universo o di determinare se altri universi esistono davvero.

“Non credo che l’esistenza di questi altri universi sia stata dimostrata – o che potrebbe mai esserlo”, ha scritto George Ellis, un fisico dell’Università di Città del Capo, su Scientific American nel 2011.

Sabine Hossenfelder, un fisico dell’Istituto di Francoforte per gli studi avanzati in Germania, è ancora più schietto, definendo gli sforzi per descrivere il multiverso una perdita di tempo. “La scienza non può dire nulla sull’esistenza o meno”, ha detto a NBC News MACH in una e-mail, aggiungendo che le idee scientifiche avanzate per sostenere un multiverso “derivano dallo stesso argomento difettoso, che è un eccessivo affidamento sulla matematica.”

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