Sappiamo che tutto nell’Universo, così com’è oggi, è nato da uno stato preesistente che era diverso da come è attualmente. Miliardi di anni fa, non c’erano esseri umani e nessun pianeta Terra, poiché il nostro sistema solare, insieme agli ingredienti necessari per la vita, doveva ancora formarsi. Anche gli atomi e le molecole essenziali per la Terra dovevano avere un’origine cosmica: dalla vita e dalla morte delle stelle. Le stesse stelle avevano bisogno di formarsi: dagli atomi primordiali rimasti dal Big Bang. Ad ogni passo, mentre ripercorriamo la nostra storia cosmica, scopriamo che tutto ciò che esiste o esisteva aveva una causa che ne determinava l’esistenza.
Possiamo applicare questa struttura logica all’Universo stesso? Dalla fine degli anni ’70, filosofi e studiosi di religione – insieme ad alcuni scienziati che si dilettano anche in quelle arene – hanno affermato che possiamo. Questo concetto, conosciuto come argomento cosmologico di Kalam, afferma che:
- tutto ciò che comincia ad esistere ha una causa,
- l’Universo cominciò ad esistere,
- e quindi l’Universo ha una causa per la sua esistenza.
Allora, qual è la causa dell’esistenza dell’Universo? La risposta deve essere Dio. Questo è il punto cruciale dell’argomento che la cosmologia moderna prova l’esistenza di Dio. Ma quanto resistono le premesse al controllo scientifico? La scienza le ha dimostrati o sono possibili altre opzioni, o addirittura probabili? La risposta non sta nella logica o nella filosofia teologica, ma nella nostra conoscenza scientifica dell’Universo stesso.
Tutto ciò che comincia ad esistere, o nasce da uno stato di non esistenza, ha una causa?
Se ci pensi razionalmente, ha senso intuitivo che qualcosa non possa venire dal nulla. Dopotutto, l’idea che dal nulla possa nascere qualcosa suona assurda; se potesse, ridurrebbe completamente la nozione di causa ed effetto che sperimentiamo così profondamente nella nostra vita quotidiana. L’idea della creazione ex nihilo, o dal nulla, viola le nostre stesse idee di buon senso.
Ma le nostre esperienze quotidiane non sono la somma totale di tutto ciò che c’è nell’Universo. Ci sono molti fenomeni fisici misurabili che sembrano violare queste nozioni di causa ed effetto, con gli esempi più famosi che si verificano nell’Universo quantistico. Come semplice esempio, possiamo guardare un singolo atomo radioattivo. Se avessi un gran numero di questi atomi, potresti prevedere quanto tempo dovrebbe passare perché la metà di essi decada: questa è la definizione di emivita. Per ogni singolo atomo, tuttavia, se chiedi “quando decadrà questo atomo?” o “cosa farà finalmente decadere questo atomo?” Non esiste una risposta causa-effetto.
Ci sono modi in cui puoi forzare un atomo a dividersi: puoi ottenere lo stesso effetto con una causa. Se dovessi sparare una particella al nucleo atomico in questione, ad esempio, potresti innescare la sua scissione e rilasciare energia. Ma il decadimento radioattivo ci costringe a fare i conti con questo fatto scomodo:
lo stesso effetto che possiamo ottenere con una causa scatenante può essere ottenuto anche, naturalmente, senza alcuna causa scatenante.
In altre parole, non c’è causa per il fenomeno di quando questo atomo decadrà. È come se l’Universo avesse una sorta di natura casuale e acausale che rende certi fenomeni fondamentalmente indeterminati e inconoscibili. In effetti, ci sono molti altri fenomeni quantistici che mostrano questo stesso tipo di casualità, inclusi gli spin entangled, le masse a riposo di particelle instabili, la posizione di una particella che è passata attraverso una doppia fenditura e così via. In effetti, ci sono molte interpretazioni della meccanica quantistica – di primaria importanza tra queste l’interpretazione di Copenhagen – in cui l’acausalità è una caratteristica centrale, non un bug della natura.
Si potrebbe obiettare, e alcuni lo fanno, che l’interpretazione di Copenhagen non è l’unico modo per dare un senso all’Universo, e che ci sono altre interpretazioni della meccanica quantistica che sono completamente deterministiche. Anche se questo è vero, non è un argomento convincente; le interpretazioni praticabili della meccanica quantistica sono tutte osservativamente indistinguibili l’una dall’altra, nel senso che hanno tutte uguali pretese di validità.
Ci sono anche molti fenomeni nell’Universo che non possono essere spiegati senza idee come:
- particelle virtuali,
- fluttuazioni di campi quantistici (non misurabili),
- e un dispositivo di misurazione che forza il verificarsi di una “interazione”.
Ne vediamo la prova in esperimenti di scattering anelastico profondo che sondano la struttura interna dei protoni; prevediamo che debba verificarsi per spiegare il decadimento del buco nero e la radiazione di Hawking. Affermare che “tutto ciò che inizia ad esistere deve avere una causa” ignora i molti, molti esempi della nostra realtà quantistica in cui – per dirla generosamente – tale affermazione non è stata stabilita in modo robusto. Può essere possibile che sia così, ma è tutt’altro che certo.
L’Universo ha cominciato ad esistere?
Questa è, che ci crediate o no, ancora più dubbia della precedente affermazione. Mentre possiamo immaginare che ci sia una realtà fondamentalmente deterministica, non casuale, che obbedisce a causa ed effetto alla base di ciò che osserviamo come il mondo quantistico bizzarro e controintuitivo, è molto difficile concludere che l’Universo stesso deve aver iniziato ad esistere in qualche punto.
“Ma che dire del Big Bang?”
È quello che dicono tutti, giusto? Non è vero che il nostro Universo è iniziato con un caldo Big Bang circa 13,8 miliardi di anni fa?
Tipo. Sì, è decisamente vero che possiamo far risalire la storia del nostro Universo a uno stato primitivo, caldo, denso, uniforme e in rapida espansione. È vero che chiamiamo questo stato il Big Bang caldo, e lo abbiamo fatto per generazioni. Ma ciò che non è vero, e non è vero da oltre 40 anni, è l’idea che il Big Bang sia l’inizio dello spazio, del tempo, dell’energia, delle leggi della fisica e di tutto ciò che conosciamo e sperimentiamo. Il Big Bang non fu l’inizio, ma fu piuttosto preceduto da uno stato completamente diverso noto come inflazione cosmica.
C’è una serie schiacciante di prove per questo:
- lo spettro delle imperfezioni di densità che l’Universo ha mostrato all’inizio del caldo Big Bang,
- l’esistenza di quelle regioni sovradense e sottodense su scale cosmiche di super-orizzonte,
- il fatto che l’Universo mostrasse fluttuazioni completamente adiabatiche e senza isocurvatura nei primi tempi,
e il fatto che c’è un limite superiore alle temperature raggiunte nell’Universo primordiale che è ben al di sotto della scala in cui le leggi della fisica si rompono.
L’inflazione cosmica corrisponde a una fase dell’Universo in cui non era pieno di materia e radiazioni, ma aveva piuttosto una grande energia positiva inerente al tessuto dello spazio stesso. Invece di diventare meno denso man mano che l’Universo si espande, un Universo che si gonfia mantiene una densità di energia costante finché persiste l’inflazione. Ciò significa che invece di espandersi, raffreddarsi e rallentare la sua espansione, cosa che l’Universo ha fatto dall’inizio del caldo Big Bang, prima di allora l’Universo si stava espandendo in modo esponenziale: rapidamente, inesorabilmente e ad un ritmo immutabile.
Questo rappresenta un enorme cambiamento nella nostra immagine di come appariva l’inizio delle cose. Mentre un Universo pieno di materia o radiazioni ricondurrà a una singolarità, uno spaziotempo in espansione non può. Non solo “potrebbe non” ma non può portare a una singolarità. Ricorda, fondamentalmente, cosa significa essere un esponenziale in matematica: dopo un certo periodo di tempo, quello che hai raddoppierà. Poi, quando passa di nuovo lo stesso lasso di tempo, raddoppia di nuovo, e così via e così via, senza limiti.
La stessa logica può essere applicata al passato: quello stesso lasso di tempo fa, quello che avevamo era la metà di quello che avevamo adesso. Fai un altro passo indietro, equivalente, ed è dimezzato ancora una volta. Ma non importa quante volte dimezzi, dimezzi e dimezzi quello che avevi inizialmente, non raggiungerà mai lo zero. Questo è ciò che ci insegna l’inflazione: il nostro Universo, andando a ritroso, può solo rimpicciolirsi, ma non può mai raggiungere una dimensione pari a zero o un tempo che possa essere identificato come un inizio.
Nel contesto della Relatività Generale e della fisica teorica, diciamo che questo significa che l’Universo è incompleto come il tempo passato.
Sfortunatamente per noi, in termini scientifici, possiamo solo misurare e osservare ciò che l’Universo ci dà come quantità misurabili e osservabili. Nonostante tutti i successi dell’inflazione cosmica, fa qualcosa che possiamo considerare solo sfortunato: per sua natura, cancella qualsiasi informazione dall’Universo che esisteva prima dell’inflazione. Non solo, ma elimina tutte le informazioni del genere che sono emerse prima dell’ultima frazione di secondo appena prima della fine dell’inflazione, che ha preceduto e creato il caldo Big Bang. Affermare che “l’Universo ha cominciato ad esistere” è completamente infondato, sia dal punto di vista dell’osservazione che da quello teorico.
È vero che, circa 20 anni fa, è stato pubblicato un teorema – il teorema di Borde-Guth-Vilenkin – che ha dimostrato che un Universo che si espande sempre non può averlo fatto infinitamente al passato: un altro modo di esprimere l’incompletezza del tempo passato. Tuttavia, non c’è nulla che richieda che l’Universo in espansione sia preceduto da una fase che si stava anche espandendo. Ci sono numerose scappatoie anche in questo teorema: se inverti la freccia del tempo, il teorema fallisce; se si sostituisce la legge di gravità con un insieme specifico di fenomeni gravitazionali quantistici, il teorema fallisce; se si costruisce un Universo stazionario eternamente in espansione, il teorema fallisce.
Anche in questo caso, come prima, un “Universo nato dalla non esistenza” è una possibilità, ma non è né provata né nega le altre possibilità praticabili.
Quindi, l’Universo ha una causa, e quella causa è Dio?
Ormai, abbiamo certamente stabilito che le prime due premesse dell’argomento cosmologico di Kalam sono, nella migliore delle ipotesi, non dimostrate. Se assumiamo che siano, tuttavia, vere, ciò stabilisce che Dio è la causa dell’esistenza del nostro Universo? Questo è difendibile solo se definisci Dio come “ciò che ha causato l’esistenza dell’Universo da uno stato di non esistenza“. Ecco alcuni esempi che mostrano perché questo è assurdo.
Quando simuliamo un Universo bidimensionale su un computer, abbiamo portato quell’Universo in esistenza e siamo, quindi, il/i Dio/i di quell’Universo?
Se lo stato inflazionistico dell’Universo nasce da uno stato preesistente, allora quello stato che ha dato origine all’inflazione è il Dio del nostro Universo?
E se c’è una fluttuazione quantistica casuale che ha causato la fine dell’inflazione e l’inizio del Big Bang, l’Universo come lo conosciamo, quel processo casuale è equivalente a Dio?
Anche se probabilmente ci sarebbero alcuni che argomentano in senso affermativo, questo difficilmente suona come l’essere onnisciente e onnipotente che normalmente immaginiamo quando parliamo di Dio. Se le prime due premesse sono vere, e non sono state stabilite o provate come vere, allora tutto ciò che possiamo dire è che l’Universo ha una causa; non che quella causa sia Dio.
Il punto più importante, tuttavia, è questo: in qualsiasi impresa scientifica, non puoi assolutamente iniziare dalla conclusione che speri di raggiungere e lavorare a ritroso da lì. È antitetico a qualsiasi impresa alla ricerca della conoscenza assumere la risposta in anticipo; devi formulare le tue asserzioni in modo tale che possano essere esaminate, testate e convalidate o falsificate. In particolare, non puoi postulare un’asserzione non dimostrabile e poi affermare di aver “provato” l’esistenza di qualcosa con un ragionamento deduttivo. Se non puoi provare la premessa, tutto il ragionamento logico basato su tale premessa è infondato.
Rimane possibile che l’Universo, a tutti i livelli, obbedisca alla regola intuitiva di causa-effetto, sebbene la possibilità di un Universo fondamentalmente acausale, indeterminato e casuale rimanga in gioco (e, probabilmente, preferito). È possibile che l’Universo abbia avuto un inizio della sua esistenza, sebbene ciò non sia stato affatto stabilito al di là di ogni ragionevole dubbio scientifico. E se entrambe queste cose sono vere, allora l’esistenza dell’Universo avrebbe una causa, e quella causa potrebbe essere (ma non è necessariamente) qualcosa che possiamo identificare con Dio. Tuttavia, possibile non equivale a prova. A meno che non possiamo stabilire fermamente molte cose che devono ancora essere dimostrate, l’argomento cosmologico di Kalam convincerà solo coloro che sono già d’accordo con le sue conclusioni non dimostrate.
