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Il nulla e l’universo

26 aprile 2012

Non ho letto l’ultimo libro di Lawrence Krauss, A Universe from Nothing: Why There Is Something Rather Than Nothing. Ma quando, qualche mese fa, ho saputo che usciva, non ho potuto fare a meno di sorprendermi ancora una volta di fronte alla straordinaria capacità di propaganda dell’editoria divulgativa anglosassone. Leggendo le note di copertina, infatti, sembrerebbe di trovarsi di fronte a un testo rivoluzionario, in grado di rispondere finalmente a una delle domande più complesse che l’umanità si sia mai posta: ovvero, appunto, perché esiste ciò che esiste? L’acuto finale della fanfara promozionale è una frase di Richard Dawkins, estratta dalla postfazione, che paragona il libro di Krauss nientemeno che a “L’origine delle specie” di Darwin.

Dicevo che non ho letto il libro, ma ne so abbastanza di cosmologia per sapere che non può mantenere quello che promette. E non può semplicemente perché alla domanda “perché c’è qualcosa invece che nulla” la cosmologia e la fisica contemporanea non danno alcuna risposta. Il nulla a cui si riferisce il titolo del libro di Krauss – lo stato da cui avrebbe avuto origine il nostro universo con l’evento che comunemente chiamiamo big bang – non ha niente a che vedere con il nulla dei filosofi, ovvero l’assenza completa di qualunque cosa: un concetto talmente sfuggente, contraddittorio, e oggetto di interminabili dibattiti nel corso della storia, che non mi azzardo neanche a prenderlo in considerazione qui, per mancanza di adeguata competenza. Quello che so, però, è che, in confronto a questo inconcepibile Nulla filosofico (mettiamoci la maiuscola per distinguerlo), il nulla dei fisici è una cosa completamente diversa, molto più pratica: è quello che resta quando abbiamo eliminato qualunque contenuto materiale da una regione di spazio. Operazione che però, per quanto ne sappiamo attualmente, lascia inesorabilmente qualcosa, ovvero i campi che sono responsabili delle interazioni fondamentali. Uno dei più grandi problemi aperti nella fisica contemporanea è la comprensione dell’energia minima che si raggiungerebbe compiendo questa ipotetica operazione: energia che, a causa delle fluttuazioni quantistiche dei campi stessi, sembrerebbe non essere pari a zero, anche se nessuno ne sa ancora calcolare correttamente il valore.

È questo stato, che i fisici chiamano più modestamente “vuoto”, il nulla di cui parla Krauss. Da almeno una trentina d’anni abbiamo messo a punto un modello fisico (l’inflazione cosmica) che permette di descrivere la comparsa dell’intero universo osservabile e di tutto il suo contenuto materiale da una fluttuazione quantistica casuale, a partire da uno stato di vuoto pre-esistente. Un modello ancora non compreso in tutti i suoi dettagli, né tantomeno completamente provato sperimentalmente, ma ciò nonostante molto convincente nelle sue linee generali. È a questo che si riferisce Krauss, e tutti coloro che parlano di origine dell’universo dal “nulla”. Spingendosi oltre nelle ipotesi, oggi molti cosmologi sono convinti che il nostro universo non sia altro che una regione all’interno di un più vasto “multiverso”, fatto di innumerevoli isole di spazio-tempo emerse a loro volta casualmente dal vuoto, in un processo che potrebbe essere infinito sia nello spazio che nel tempo.

L’ipotesi del multiverso, oltre che difficilmente verificabile in modo empirico, non è neanche completamente matura dal punto di vista teorico. Ma anche se la prendessimo sul serio, e fossimo in grado di dare completamente conto dell’origine del nostro universo dal vuoto, avremmo forse risolto il problema posto nel titolo del libro di Krauss? Ovviamente no. Non sappiamo perché le leggi che hanno reso possibile l’origine dell’universo dal vuoto sono quelle che sono, o perché dovrebbero avere proprio quella forma, o perché i campi fondamentali che governano le interazioni fondamentali debbano essere fatti come sono fatti, e così via. Anche se volessimo demandare la spiegazione ultima all’esistenza di un multiverso eterno, in cui si realizzano in modo casuale tutti gli universi possibili, rimarrebbe inevasa la domanda su perché ci sia un multiverso. Fortunatamente, i fisici non devono porsi domande di questo tipo per fare buona scienza. Si accontentano di partire da un punto di partenza in cui alcune caratteristiche fondamentali della natura sono date come bruti fatti. Un tempo era l’esistenza della materia a essere data per scontata: ed è un po’ paradossale che proprio Darwin, con maggiore modestia di certi fanatici chiosatori del suo pensiero, parlasse del problema dell’origine della materia come di un fatto di cui la scienza non dovesse darsi troppa pena (le parole esatte che usava per definire i tentativi di spiegazione erano: “mere rubbish”, pura spazzatura). Oggi siamo diventati più sofisticati e parliamo di campi invece che di materia, ma la sostanza resta la stessa. Il Nulla è argomento da filosofi e teologi, più che da scienziati.

Sono certo, perché conosco la capacità di Krauss come divulgatore, che il libro contenga un resoconto avvincente dei progressi degli ultimi decenni di ricerca in fisica e cosmologia: e sarebbe bastato questo a renderlo una lettura interessante per chi fosse interessato all’argomento. Ma nel momento in cui, con l’allegro supporto di Dawkins, Krauss ha lasciato intendere che c’era in ballo ben altro – oltretutto cercando la polemica a tutti i costi, e lanciando critiche pesanti al lavoro dei filosofi (una strategia seguita non molto tempo fa anche da Stephen Hawking) – il rischio della brutta figura era dietro l’angolo. Ed è puntualmente arrivata, con la dettagliata stroncatura, sul New York Times, del filosofo della scienza David Albert (che ha anche una laurea in fisica teorica, nel caso qualcuno volesse tacciarlo di incompetenza nelle scienze dure), a cui Krauss ha risposto, oltre che dando dell’idiota (“moronic”) ad Albert, ritrattando parzialmente le promesse sbandierate dal suo editore in copertina (“Well, if that hook gets you into the book that’s great. But in all seriousness, I never make that claim. [...] If I’d just titled the book ‘A Marvelous Universe,’ not as many people would have been attracted to it.”).

Una provocazione, insomma. Che magari farà vendere qualche copia in più a Krauss, ma che non aiuta molto a spiegare in modo accurato (e laico) quello che abbiamo faticosamente (e provvisoriamente) capito sull’universo.

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  • zomarz

    Propongo uno studio statistico. Cerchiamo la correlazione temporale tra l’uscita di questi “rivoluzionari” libri divulgativi e le fluttuazioni di studenti iscritti alle varie discipline fisiche. Almeno avranno il pregio di indicarci a che eta’ siamo piu’ influenzabili (15-16 anni forse?).

    Come libri propongo quelli famosi di Hawking (con dio nel titolo, credo), quello di Greene sulle stringhe.

  • oliviero69

    Grazie per l’avviso relativo all’amo lanciato dal furbetto!
    Amedeo, spero tu abbia seguito la sera del 25 ITIS Galileo su La7.
    Più di tre ore e mezza di pura divulgazione scientifica, tanto che ho voluto mandare un email alla rete con i più vivi complimenti per l’iniziativa. Marco Paolini poi è stato grande nella descrizione teatrale di Galileo, nel palchetto realizzato all’interno dei laboratori del gran sasso! Alla fine hanno dato lumi sulle ultime ricerche in corso mostrando il serbatoio in costruzione per la ricerca della materia oscura. Non sarebbe male che tu riuscissi a realizzare una visita guidata ai laboratori con quelli di noi che avessero piacere nel farlo. Giusto un’idea.
    Saluti

  • http://www.amedeobalbi.it Amedeo Balbi

    @Oliviero, sì, ho visto lo spettacolo di Paolini e mi è piaciuto moltissimo. L’idea di organizzare una visita guidata al Gran Sasso sarebbe bella, sai? Ci penso.

  • pbdq

    uff.. sono molto combattuto.. ciò si riflette nella lunghezza esagerata del mio commento, pardon.
    *
    mi e’ capitato di leggere ciofeche incredibili sulla fisica e sulla cosmologia, ed eviterò il libro citato. però.. mi è capitato di leggere anche un libro di Dawkins, perché, essendo io completamente digiuno di biologia, volevo saperne qualcosa e ho comprato il primo libro che mi è capitato. immagino che per gli addetti ai lavori Dawkins sia Il Male Assoluto. io però non ho avuto, probabilmente a causa della mia ignoranza infinita, nessuna percezione negativa.. anzi, quel libro lo ricordo come uno dei più interessanti; mi ha fatto scoprire molte cose che non conoscevo: era questo il mio scopo. ed era anche lo scopo del divulgatore. successivamente ho letto molto altro sulla biologia. allora mi chiedo se possa, un titolo falso ma accattivante, essere almeno parzialmente scusato, visto che potrebbe rivolgersi ad un pubblico più ampio. mi chiedo se anche quei libri che mi sono sembrati inutili non abbiano reso in realtà un buon servizio, per qualcuno. la questione è tutta nella frase di Amedeo al 5° paragrafo: “…per chi fosse interessato all’argomento”. forse il proposito di alcuni libri è quello di afferrare (con mezzucci, certo) la curiosità latente in alcune persone, che potrebbero diventare sincere appassionate in futuro. semplicemente, potrebbe non esistere un solo livello di divulgazione: chi vuole scrivere più laicamente sa in partenza di rivolgersi ad un pubblico già “sul pezzo”, ed ha un altro scopo. insomma, sono più d’accordo con la tolleranza espressa nell’articolo “Apologia del divulgatore” di fine 2011; da lettore, estenderei questa tolleranza anche ai più commerciali.
    *
    Off Topic: pensare che, proprio per via del titolo, quando ho visto la locandina dello spettacolo di Paolini non mi sono neanche degnato di leggere di cosa si trattasse, nonostante conoscessi la validità del personaggio. tanto “ITIS Galileo” mi suona orrendamente stile 883 (non so se mi spiego: nostalgia del passato, il bar, il motorino in due senza casco, la tipa, la sfiga, eccetera).. ora mi tocca recuperarlo da La7, da come ne parlate è imperdibile (e vi ringrazio della segnalazione).
    *
    cmq, è la I volta che scrivo e volevo farti i complimenti, Amedeo, per il blog sempre interessantissimo!

  • demistifocle

    @PBDQ “immagino che per gli addetti ai lavori Dawkins sia Il Male Assoluto”
    A me non pare affatto. Dawkins è stato criticato spesso per il tono delle sue dichiarazioni di ateo militante, le sue posizioni in materia sono esposte nel suo unico libro di critica alle fedi “L’illusione di Dio”, ma come divulgatore di temi biologici non credo proprio che “gli addetti ai lavori” lo considerino “Il Male Assoluto”. Le critiche come biologo, di solito, Dawkins se le prende da creazionisti, sostenitori dell’ID e antidarwinisti: il web è pieno, anche in lingua italiana, di blog di sedicente critica scientifica – da una prospettiva cattolica o comunque cristiana – contro le moderne teorie neodarwiniste e Dawkins è il bersaglio facile e prediletto di questi blogger. Un caso tipico è il blog di tale Enzo Pennetta, insegnante di scienze in un liceo cattolico, che pubblica quotidianamente vari post contro il neodarwinismo (e spesso anche contro la tesi del riscaldamento globale) e Dawkins (insieme a Odifreddi, Boncinelli, Pievani ecc.) è uno dei personaggi preferito contro cui Pennetta si scaglia, credendo che attaccando l’uomo si possa falsficare la teoria.

    Sarebbe interessante se Amedeo Balbi, che pure non è biologo, spendesse qualche parola anche su questi sedicenti critici della scienza troppo ammanigliati a visioni religiose del cosmo, che parlano di scienza con troppa sicumera e visibile ignoranza, a colpi di fallacie logiche, paralogismi e trucchi retorici…

  • maral107

    Sì, ma questo vuoto per come inteso dai cosmologi è qualcosa che molto si avvicina al nulla filosofico, visto che non è una semplice assenza di contenuto in una scatola ove si verificano casuali fluttuazioni quantistiche, ma è assenza della scatola stessa e di ogni possibile scatola. A questo proposito credo che abbia perfettamente ragione il cosmologo Novello quando parla nel suo libro “Qualcosa anziché il nulla” (e la frase filosofica a titolo è perfettamente centrata) di una quanto mai necessaria sinergia tra filosofia, cosmologia e mito per affrontare e comprendere questo discorso intorno all’ origine senza pregiudizi di sorta. La questione dell’ origine è inevitabilmente una questione filosofica ontologica e non semplicemente fisica, che lo si voglia o no.

  • umbertominopoli

    A questo raggiro ha partecipato anche l’intoccabile Hawking nel suo ultimo libro dove ha spiegato che ormai la soluzione del dilemma del big bang ( non singolarita’ ma fluttuazione quantistica con relativa realizzazione di ” tutti i cammini ” nel multiverso ) dava una compiuta base scientifica e sperimentale alla nascita del ” qualcosa” . Una forzatura pacchiana. Buona per far scrivere ai giornali che ” Dio e’ finalmente morto ” . E magari, chissa’, affascinare qualche orecchio radical a Stoccolma.