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Universo, c’è qualcosa al di là?

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L’Universo nacque circa 13,75 miliardi di anni fa. Poco dopo, apparve la luce primordiale che iniziò a diffondersi in tutto l’universo primordiale. 

In questo frangente, l’universo stesso si stava espandendo in un processo chiamato inflazione cosmologica. L’inflazione dell’universo dopo il botto iniziale rallentò, ma da allora il tasso di espansione è aumentato costantemente a causa dell’influenza dell’energia oscura.

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In sostanza, sin dal suo inizio, il cosmo si è espanso a un ritmo sempre crescente. I cosmologi stimano che i fotoni più antichi che possiamo osservare abbiano percorso una distanza di 45-47 miliardi di anni luce dalla comparsa dela prima luce dopo il Big Bang. l

Ciò significa che il nostro universo osservabile è largo circa 93 miliardi di anni luce (più o meno). Questi 93 miliardi di anni luce contengono tutti i quark, quasar, stelle, pianeti, nebulose, buchi neri … e qualsiasi altra cosa che potremmo osservare; tuttavia, l’universo osservabile contiene solo la luce che ha avuto il tempo di raggiungerci.

Esiste molto più universo oltre a ciò che siamo in grado di osservare.

Come può l’universo avere un diametro di 93 miliardi di anni luce se ha solo 13,8 miliardi di anni? La luce non ha avuto abbastanza tempo per viaggiare così lontano …? In definitiva, comprendere questo aspetto della fisica è la chiave per capire cosa si trova oltre i confini dell’universo osservabile e se potremo mai arrivarci.

Secondo la relatività ristretta, gli oggetti vicini non possono muoversi più velocemente della velocità della luce l’uno rispetto all’altro; tuttavia, non esiste una legge del genere per oggetti che sono estremamente distanti l’uno dall’altro quando lo spazio tra di loro si sta espandendo. In breve, non è che gli oggetti (pianeti, stelle, galassie) si muovano più velocemente della velocità della luce, ma succede che il tessuto stesso dello spazio tra gli oggetti si sta espandendo, facendoli allontanare l’uno dall’altro a velocità apparentemente superluminali.

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In definitiva, questo significa che potremmo raggiungere il confine dell’universo osservabile solo se sviluppassimo un metodo di trasporto che ci consenta di 1) Viaggiare più velocemente della velocità della luce (qualcosa che la maggior parte dei fisici ritiene impossibile) oppure di 2) Trascendere lo spaziotempo (utilizzando wormhole o warp drive, altre cose che la maggior parte dei fisici ritiene impossibile).

Secondo la teoria dell’inflazione cosmica, la dimensione dell’intero universo è almeno 10 ^ 23 volte più grande della dimensione dell’universo osservabile.

Campo ultra profondo dell'universo ripreso da Hubble / NASA
Campo ultra profondo dell’universo ripreso da Hubble / NASA

Significa che non possiamo osservare gran parte dell’universo. Quindi, cosa esattamente ci manca? Cosa c’è al di fuori dell’universo osservabile? Sfortunatamente, dal momento che non possiamo vederlo o misurarlo, non sappiamo cosa si trova oltre i confini dell’universo osservabile. Tuttavia, abbiamo diverse teorie su ciò che esiste nel grande sconosciuto.

L’ignoto oltre i confini dell’Universo

Nonostante la sua stranezza, questa prima idea è una delle più facili da digerire. Gli astronomi pensano che lo spazio al di fuori dell’universo osservabile potrebbe essere una distesa infinita di ciò che vediamo nel cosmo che ci circonda, distribuito più o meno come ciò che possiamo osservare. 

Questo sembra logico. Dopotutto, non ha senso che una sezione dell’universo sia diversa da ciò che vediamo intorno a noi. E onestamente, chi può immaginare la fine del cosmo, magari con un enorme muro che ne delimita i margini?

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Quindi, in un certo senso, l’infinito ha un senso. Ma “infinito” significa che, al di là dei confini del cosmo non troverai solo più pianeti e stelle e altre forme di materiale … Alla fine troverai ogni cosa possibile. Ogni. Possibile. Cosa.

Ciò significa che, se questo è vero e lo seguiamo fino alla sua conclusione logica, da qualche parte là fuori c’è un’altra persona che è identica a te in ogni modo possibile, e c’è anche un te che è solo leggermente diverso da te (uno è più basso; uno è stato investito da un autobus 5 anni fa ed è morto; uno ha un dito mancante, ecc.). In effetti, questo “altro tu” potrebbe leggere questo articolo proprio ora; l’unica differenza è che mentre lo legge si è grattato il naso, cosa che tu non hai fatto (o l’hai fatto?). 

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Questa nozione sembra inconcepibile. Ma, in fondo, l’infinito è piuttosto inconcepibile.

Modello di dakrflow
Modello di dark flow

Un’altra teoria si occupa di qualcosa chiamato “flusso oscuro“. 

Nel 2008, gli astronomi hanno scoperto qualcosa di molto strano e inaspettato: gli ammassi galattici fluiscono tutti nella stessa direzione a velocità immensa, oltre tre milioni e mezzo di chilometri all’ora. Una possibile causa: strutture massicce al di fuori dell’universo osservabile che esercitano un’influenza gravitazionale. 

Per quanto riguarda le strutture stesse, potrebbero essere letteralmente qualsiasi cosa: accumuli incredibilmente enormi di materia ed energia (su scale che difficilmente possiamo immaginare) o anche bizzarre deformazioni nello spazio-tempo che stanno incanalando forze gravitazionali da altri universi. 

Semplicemente non sappiamo quali potrebbero essere questi enormi oggetti. In particolare, recenti analisi sembrano sconfessare il modello del flusso oscuro, ma la questione è ancora oggetto di controversia.

Un’altra opzione prevede un universo di universi. Alcuni credono che l’intero nostro universo potrebbe esistere in una piccola “bolla” in mezzo a una vasta gamma di altre bolle. I teorici lo chiamano “multiverso“. 

È interessante notare che questa idea afferma che questi universi a bolla possono entrare in contatto l’uno con l’altro: la gravità può fluire tra questi universi paralleli e, quando si connettono, potrebbe verificarsi un nuovo Big Bang.

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