Il Big Bang è alla base del modello cosmologico standard, attualmente considerato la teoria quanto di più vicina possibile a come è nato e si è evoluto l’universo.
Le immagini del James Webb Space Telescope (JWST) non mancano mai di stupire le persone in qualsiasi parte del mondo. Anche coloro che di solito hanno gli occhi incollati ai cinici dibattiti in prima serata sui canali di notizie in TV hanno dedicato un minuto o due per vedere quelle immagini spettacolari, come quella, ormai iconica, del campo profondo del JWST.
Per l’astronomia, le immagini ed i dati raccolti dal JWST costituiscono un tesoro da cui gli astronomi e l’astrofisica si aspettano di trarre molti benefici per molti anni a venire. Quindi non sorprenderti se presto leggerai rapporti che affermano di aver scoperto qualcosa di incredibile. Ad esempio, gli scienziati hanno recentemente confermato spettroscopicamente la presenza di anidride carbonica nell’atmosfera di un pianeta gigante di gas caldo in orbita attorno a una stella simile al Sole a circa 700 anni luce di distanza, grazie a JWST.
Ma non tutti i rapporti basati sui risultati del telescopio sono ugualmente legittimi. Ad esempio, un’affermazione particolarmente dubbia è emersa di recente in un articolo dello scrittore scientifico e ricercatore indipendente Eric J. Lerner. Nell’articolo, Lerner ha affermato che i dati JWST sembrano indicare che il Big Bang non è avvenuto, suscitando la perplessità di molti lettori.
Lerner ha scritto alcune centinaia di articoli come scrittore ed è anche uno scienziato di buona reputazione, essendo coautore di alcuni articoli sulla ricerca sul plasma nell’Astrophysical Journal e nei Monthly Advices of Royal Astronomical Society. Attualmente è capo scienziato presso LPP Fusion, una società che mira a produrre energia pulita utilizzando la fusione nucleare. Detto questo, Lerner è forse meglio conosciuto nei media scientifici per il suo libro del 1991 The Big Bang Never Happened.
Lerner è un sostenitore di un universo statico e immortale, che a sua volta invita all’intervento di un creatore divino. Questa non era un’idea originale quando pubblicò il suo libro. Anche eminenti fisici negli anni ’50 e ’60 hanno proposto che il nostro universo sia statico, basato su modelli propri.
Fred Hoyle, l’astrofisico famoso per aver spiegato come le reazioni di fusione nelle stelle creano elementi chimici, avanzò la teoria dello stato stazionario, l’unica teoria seria rivale della teoria del Big Bang ai suoi tempi. Persino Hannes Alfven, il cui lavoro pionieristico nella magnetoidrodinamica gli valse il Premio Nobel per la fisica nel 1970, propose un universo in cui una spiegazione alternativa diversa dal Big Bang potesse presumibilmente spiegare l’espansione dell’universo.
Il modello del Big Bang pretende di spiegare come esista l’universo attuale, con tutte le sue galassie distribuite omogeneamente in tutte le direzioni. Il modello prevede che l’universo si sia evoluto da uno stato super-caldo e super-denso alla sua forma attuale. Il volume delle prove sperimentali a conferma di questa idea è notevolmente cresciuto dagli anni ’60.
Una parte particolarmente importante è lo sfondo cosmico a microonde, un mare di radiazioni a microonde che pervade l’universo. I fisici ritengono che sia una radiazione residua del nostro universo quando aveva solo 380.000 anni. Anche le osservazioni fatte dal Cosmic Background Explorer, dalla Wilkinson Microwave Anisotropy Probe e dalle missioni spaziali Planck hanno contribuito a legittimare il modello del Big Bang tra i cosmologi.
Allo stesso tempo, la teoria dello stato stazionario di Hoyle, il modello di Alfven e altri modelli simili sono svaniti dal discorso scientifico.
In linea con questa storia, i fisici si sono affrettati a confutare le affermazioni di Lerner in The Big Bang Never Happened. In una serie di articoli, l’astrofisico e sostenitore del Big-Bang Edward L. Wright ha contestato l’idea di Lerner su più fronti. In risposta a un articolo del 2004, il fisico e divulgatore scientifico Sean Carroll ha definito Lerner un “pazzo”.
Il feedback negativo e la derisione non hanno dissuaso Lerner dal continuare a pubblicare le sue opinioni. Anche i suoi articoli continuano a nutrire una cascata di incongruenze.
Nell’articolo di Lerner sul JWST, pubblicato questo mese, ha affermato che le galassie osservate dal telescopio erano “troppo lisce, troppo vecchie, troppo piccole” per consentire il Big Bang. Ha anche affermato che l’universo sembra aver avuto troppe galassie a disco quando aveva appena 400 milioni di anni.
Ma le argomentazioni di Lerner puntano sulla teoria della formazione delle galassie e non sul modello del Big Bang, spingendo molti fisici a definire opportunistica la sua estrapolazione non qualificata.
Una volta che l’articolo di Lerner è stato pubblicato online, anche gli astrofisici citati da Lerner si sono affrettati a prendere le distanze dalle sue parole.
Uno di questi, Allison Kirkpatrick dell’Università del Kansas, ha affermato che Lerner ha preso una dichiarazione da un suo articolo su Nature fuori contesto.
Lerner ha anche citato un documento di prestampa il cui titolo iniziava “Panic! At the Disks…”. Uno dei suoi autori, Leonard Ferreira, astrofisico dell’Università di Nottingham, ha twittato definendo “disonesti” e “opportunisti” coloro che hanno abusato del titolo.
Nel loro articolo, Ferreira e i suoi colleghi hanno studiato più in dettaglio la ripresa del JWST dell’ammasso di galassie SMACS 0723, avendo identificato oltre 280 galassie solo in quella foto. Il risultato chiave nel loro articolo è stata l’osservazione di molte più galassie a disco di quante il telescopio spaziale Hubble avesse catturato nella sua immagine dell’ammasso e la mancanza di evoluzione morfologica delle galassie nel passato relativo.
Questi risultati hanno indicato un grado di complessità maggiore del previsto e Ferreira et al. ha scritto che la teoria dell’evoluzione delle galassie deve essere aggiornata per tenere conto delle loro scoperte. Il paper non si occupa del modello Big Bang, tuttavia.
Anche gli astrofisici e i famosi YouTuber Rebecca Smethurst e Michael Merrifield hanno supportato le scoperte di Ferreira & co. in video separati. Smethurst, in particolare, ha definito la posizione di Lerner “pseudo-scienza”.
Infine, nella sua opposizione all’argomento di Lerner, la fisica e divulgatrice scientifica Sabine Hossenfelder ha preso una strada diversa, probabilmente più istruttiva. Hossenfelder si è chiesta se la teoria del Big Bang possa effettivamente essere falsificata. Dopotutto, ha affermato, il modello è nato prendendo la teoria della relatività generale ed estrapolandola al tempo della singolarità. Come ha scritto:
“… la singolarità del Big Bang è un artefatto matematico e non ciò che è realmente accaduto. Probabilmente significa solo che la teoria di Einstein a quel punto smette di funzionare e dovremmo trovarne una migliore. Pensiamo che sia quello che sta succedendo, perché quando le singolarità si verificano in altri casi in fisica, questo è il motivo. Ad esempio, quando una goccia d’acqua cade da un rubinetto, la curvatura della superficie dell’acqua ha un punto singolare. Ma questo accade solo se descriviamo l’acqua come un fluido liscio. Se tenessimo conto del fatto che in realtà è fatto di atomi, la singolarità andrebbe via.
Qualcosa del genere è probabilmente anche il motivo per cui otteniamo la singolarità del Big Bang. Dovremmo usare una teoria migliore, che includa le proprietà quantistiche dello spazio. Sfortunatamente, non abbiamo la teoria per questo calcolo. E quindi, tutto ciò che possiamo dire in modo affidabile è: se estrapoliamo le equazioni di Einstein indietro nel tempo, otteniamo la singolarità del Big Bang“.
Perché allora dovremmo credere che il modello del Big Bang sia vero? La risposta è semplice, come spiega Hossenfelder: sappiamo che le equazioni della teoria della relatività generale sono corrette sulla base di altri test, e una combinazione delle equazioni con alcune altre ipotesi predice correttamente molte cose sull’universo.
Hossenfelder scrive anche, e gli astrofisici in generale concordano, che non possiamo sapere cosa sia accaduto prima del Big Bang. Gli scienziati hanno idee diverse, ma sono puramente speculazioni – più deboli nella sostanza, in definitiva, rispetto all’affermazione che il nostro universo si è evoluto negli ultimi 13,7 miliardi di anni da un evento noto come Big Bang.
