Comprendere il multiverso

Devi iniziare in piccolo, diciamo con la Terra. Quando HG Wells scrisse la sua storia del mondo, immaginò di ridurre la Terra alle dimensioni di una palla di un pollice di diametro. Su quella scala, il Sole sarebbe un globo di fuoco, largo 9 piedi, posto a poco più di 300 metri di distanza. Il pianeta Nettuno, su questa scala ridotta, sarebbe a quasi 8 chilometri di distanza. La stella più vicina, il sistema Alpha Centauri, sarebbe a circa 65.000 chilometri di distanza. E gli oggetti più lontani osservabili nello spazio sarebbero qualcosa come 150 trilioni di miglia di distanza, anche su questa con la Terra più piccola di una pallina da golf. Detto in altro modo, occorrono otto minuti di luce per raggiungere la Terra dal Sole, quattro anni per viaggiare dal sole alla stella più vicina e miliardi di anni per viaggiare verso gli oggetti visibili più lontani. Questo è tutto all’interno dell’universo che possiamo vedere.

È in corso da decenni un intenso dibattito sull’esistenza di uno o più universi. Nel tuo libro lo descrivi come una sitcom televisiva di lunga data, in cui i personaggi continuano a cambiare ma i temi comuni continuano a riemergere. Quali sono alcuni di questi temi comuni?

Un tema comune è che la logica esclude che possa esistere più di un universo, perché l’universo contiene tutto, quindi può essercene solo uno. Ma la definizione di “universo” in qualsiasi momento può rivelarsi errata: quindi la definizione di universo deve cambiare.

Un altro tema comune è che gli universi oltre la nostra vista non sono un argomento adeguato per la scienza: se non possiamo vederli, non ha senso credere che esistano. Ma i progressi della tecnologia (come i migliori telescopi) possono mettere in vista oggetti mai visti prima. E, in alcuni casi, la spiegazione di cose che possiamo vedere, inevitabilmente comporta l’esistenza di altre cose che non abbiamo ancora visto. Argomenti simili furono utilizzati contro l’esistenza degli atomi: non potevano essere visti, quindi non potevano essere reali. Ma molte prove hanno indicato indirettamente la loro esistenza e oggi la loro esistenza non è più messa in dubbio. Non è una coincidenza, penso, che gli antichi filosofi greci che proponevano l’esistenza degli atomi credessero anche nell’esistenza di universi multipli.

Qual è la tua figura preferita di questo storico dibattito sul multiverso? Di chi hai trovato lavoro particolarmente interessante? 

Molti tra cui scegliere. Immagino che mi piaccia Bernard le Bovier de Fontenelle, perché era un divulgatore scientifico come me. Ha articolato il caso nel 17° secolo immaginando una pluralità di mondi migliori. Ma dovrei anche citare Ormsby MacKnight Mitchel. Ha fatto da solo di Cincinnati il ​​principale centro per l’astronomia in America negli anni ’40 del 1800, ed era un sostenitore molto entusiasta dell’idea che le nebulose lontane nello spazio fossero “universi isola” come la Via Lattea.

Lei ha affermato che molti scienziati seri oggi considerano la teoria del multiverso non scientifica. Può spiegarci questo concetto?

Tra gli scienziati esiste la diffusa opinione secondo cui il multiverso è un’idea che non può essere testata o “falsificata”, e quindi non è scientifica. Molti altri scienziati, tuttavia, contestano tale opinione. Per prima cosa, il requisito della falsificabilità non è più ampiamente accettato da molti scienziati e filosofi. Per un altro, la nozione di multiverso non è essa stessa una teoria, ma è piuttosto una previsione di altre teorie che possono, in effetti, essere testate in vari modi.

Libri e film spesso descrivono l’idea di un universo parallelo come una realtà alternativa, in cui un’altra versione di te vive una vita totalmente diversa. Questa idea di sé alternativi regge con gli scienziati o è un pio desiderio?

L’idea dei sé alternativi è strettamente connessa con l’interpretazione dei molti mondi della meccanica quantistica. In questa interpretazione, ognuno di noi si divide in ulteriori versioni di noi stessi mentre vengono effettuate misurazioni quantistiche. Alcuni fisici sostengono fortemente questa opinione, mentre altri la respingono. È un dibattito che non verrà risolto presto.

È anche possibile che l’universo sia infinito e in un multiverso ci potrebbe essere un numero infinito di universi. Se è così, e se il numero è veramente infinito e non solo molto grande, tutte le possibili combinazioni di atomi si verificano più e più volte in luoghi diversi. E così ci sarebbero altre combinazioni di atomi identici a quelli che ti compongono (e io e tutti gli altri). Se ciò significherebbe come un’altra versione di te o semplicemente qualcuno come te è una buona domanda.

Tu scrivi: “La possibilità di un multiverso implica lezioni più ampie su come la scienza dovrebbe essere fatta” e “Le regole della scienza che funzionano bene per spiegare la natura in un universo solitario potrebbero non applicarsi in un multiverso.”                                                                                                       

Potresti dirci di più? Come cambierebbe la scienza tenendo conto delle regole di un multiverso? 

L’obiettivo tradizionale della scienza (o almeno dei fisici) è quello di spiegare il mondo deducendo le regole da un piccolo numero di leggi e principi fondamentali. Idealmente, in questa prospettiva, una teoria profonda consentirebbe i calcoli di tutte le caratteristiche fisiche dell’universo. Questa visione presuppone implicitamente che l’universo sia governato ovunque (e in ogni momento) dalle stesse leggi. Se è così, e c’è un solo universo, allora questo è un approccio sensato a fare scienza. Ma applicare rigorosamente le regole che derivano da questo approccio nega la possibilità di altri universi fin dall’inizio. Se esistessero altri universi, le premesse su cui poggia l’approccio standard non si potrebbero più applicare.

In tal caso, la spiegazione dei fenomeni che osserviamo potrebbe essere che più possibilità sono realizzate in diversi universi, e la nostra è così com’è perché le sue caratteristiche peculiari ci permettono di vivere qui. È come il modo in cui nessuna legge fondamentale determina la temperatura della Terra. Non è l’unico pianeta, è uno dei tanti, e la sua temperatura è quella che è perché è la temperatura adatta per l’abitazione.

Fonte: Università di Harvard