Per alcuni di noi, l’idea di universi paralleli accende i nostri sogni più sfrenati. Se ci sono altri universi in cui determinati eventi hanno avuto esiti diversi, in cui una sola decisione cruciale è andata diversamente, forse potrebbe esserci un modo per accedervi. Forse particelle, campi o persino persone potrebbero essere trasportati dall’uno all’altro, permettendoci di vivere in un Universo migliore, per certi versi, del nostro. Queste idee hanno un punto d’appoggio non solo nella fantascienza, ma anche nella fisica teorica, dall’infinità di possibili risultati dalla meccanica quantistica alle idee relative al Multiverso.
Ma queste idee hanno qualcosa a che fare con la realtà osservabile e misurabile? Recentemente, si è affermato che abbiamo trovato prove per universi paralleli dall’antenna transitoria impulsiva ANtartica: ANITA. È vero: l’esperimento ha trovato prove di particelle di raggi cosmici che è abbastanza difficile da spiegare usando solo la fisica convenzionale. Ma saltare alla spiegazione più fantastica, stravagante e rivoluzionaria è assolutamente prematuro. In tutti i campi della scienza, dobbiamo fare molta attenzione a non ingannare noi stessi, e questo significa fare tutto il possibile per capire davvero cosa stiamo vedendo.
La scienza riguarda l’essere adeguatamente scettici e, quando adottiamo questo approccio, vediamo che le prove di un universo parallelo quasi evaporano.
Da un punto di vista fisico, gli universi paralleli sono una di quelle idee intriganti che catturano la nostra immaginazione e ci obbligano a considerare la loro esistenza, ma allo stesso tempo è un’idea molto difficile da testare. Gli universi paralleli sono nati per la prima volta nel contesto della fisica quantistica, che è nota per avere risultati imprevedibili anche se sai tutto il possibile su come impostare il tuo sistema. Se prendi un singolo elettrone e lo spari attraverso una doppia fenditura, puoi solo conoscere le probabilità di dove atterrerà; non puoi prevedere esattamente dove apparirà.
Un’idea notevole – nota come interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica – postula che tutti i risultati che possono verificarsi effettivamente accadono, ma solo un risultato può verificarsi in ogni Universo. Ci vuole un numero infinito di universi paralleli per rendere conto di tutte le possibilità, ma questa interpretazione è valida come qualsiasi altra. Non ci sono esperimenti o osservazioni che lo escludano.
Un secondo luogo in cui sorgono universi paralleli in fisica è dall’idea del Multiverso. Il nostro Universo osservabile iniziò 13,8 miliardi di anni fa con il caldo Big Bang, ma il Big Bang stesso non fu proprio l’inizio. C’è stata una fase molto diversa dell’Universo che si era verificata in precedenza per creare e dare origine al Big Bang: l’inflazione cosmologica. Quando e dove finisce l’inflazione, si verifica un Big Bang.
Ma l’inflazione non finisce ovunque in una volta, e i luoghi in cui l’inflazione non finisce continuano a gonfiarsi, dando origine a più spazio e più potenziali Big Bang. Una volta che l’inflazione inizia, infatti, è praticamente impossibile impedire che l’inflazione si verifichi in perpetuo almeno da qualche parte. Col passare del tempo, si verificano più Big Bang, tutti disconnessi l’uno dall’altro, che danno origine a un numero incalcolabile di universi indipendenti: un Multiverso.
Il grosso problema per entrambe queste idee è che non c’è modo di testare o vincolare la previsione di questi universi paralleli. Dopotutto, se siamo bloccati nel nostro Universo, come possiamo sperare di accedere ad un altro? Abbiamo le nostre leggi della fisica, ma si accompagnano a tutta una serie di quantità che vengono sempre conservate.
Le particelle non appaiono, scompaiono o si trasformano semplicemente; possono interagire solo con altri quanti di materia ed energia e i risultati di tali interazioni sono regolati in modo simile dalle leggi della fisica.
In tutti gli esperimenti che abbiamo mai eseguito, tutte le osservazioni che abbiamo mai registrato e tutte le misurazioni mai effettuate, non abbiamo ancora scoperto un’interazione che richieda l’esistenza di qualcosa al di là del nostro Universo isolato per spiegarla.
Ma secondo i vari rapporti emersi sui risultati inaspettati dell’esperimento ANITA, potresti aver letto che gli scienziati in Antartide hanno scoperto prove dell’esistenza di universi paralleli. Se questo fosse vero, sarebbe assolutamente rivoluzionario. È un’affermazione grandiosa che ci mostrerebbe che l’Universo come lo concepiamo attualmente è inadeguato e c’è molto di più là fuori da imparare e scoprire di quanto avremmo mai pensato possibile.
Non solo questi altri universi sarebbero là fuori, ma questo significherebbe che la materia e l’energia di questi universi avrebbero la capacità di attraversare e interagire con la materia e l’energia nel nostro stesso Universo. Forse, se questa affermazione fosse corretta, alcuni dei nostri sogni di fantascienza più sfrenati sarebbero possibili. Forse potresti viaggiare in un Universo:
- Dove hai scelto il lavoro all’estero invece di quello che ti ha trattenuto nel tuo paese?
- Dove hai resistito al bullo invece di lasciarti sfruttare?
- Dove hai baciato colui che è scappato alla fine della notte, invece di lasciarlo andare?
- O dove l’evento di vita o di morte che tu o la persona amata avete affrontato ad un certo punto in passato ha avuto un esito diverso?
Allora, qual era la prova notevole che dimostra l’esistenza di un Universo parallelo? Quale osservazione o misurazione è stata fatta che ci ha portato a questa conclusione straordinaria e inaspettata?
L’esperimento ANITA (ANtarctic Impulsive Transient Antenna), un esperimento su mongolfiera sensibile alle onde radio, ha rilevato le onde radio di un particolare insieme di energie e direzioni provenienti da sotto il ghiaccio antartico.
Questo è buono; è ciò per cui l’esperimento è stato progettato! Sia in teoria che in pratica, abbiamo tutti i tipi di particelle cosmiche che viaggiano nello spazio, incluso il neutrino. Mentre molti dei neutrini che passano attraverso di noi provengono dal Sole, dalle stelle o dal Big Bang, alcuni di essi provengono da fonti astrofisiche colossalmente energetiche come pulsar, buchi neri, supernove o persino oggetti misteriosi non identificati.
Questi neutrini sono disponibili anche in una varietà di energie, con quelli più energetici (non sorprende) che sono i più rari e, per molti fisici, i più interessanti. I neutrini sono per lo più invisibili alla materia normale – dovresti far passare un tipico neutrino astrofisico attraverso circa un anno luce di piombo per per fermarne uno – quindi possono realisticamente provenire da qualsiasi direzione.
Tuttavia, la maggior parte dei neutrini ad alta energia che vediamo non vengono prodotti da molto lontano, ma vengono prodotti quando altre particelle cosmiche (anche di energie estremamente elevate) colpiscono l’atmosfera superiore, producendo cascate di particelle che si traducono anche in neutrini. Alcuni di questi neutrini attraverseranno la Terra quasi completamente, interagendo solo con gli strati finali della crosta terrestre (o ghiaccio), dove possono produrre un segnale a cui i nostri rivelatori sono sensibili.
I rari eventi che ha visto ANITA erano coerenti con un neutrino che saliva attraverso la Terra e produceva onde radio, ma a energie che dovrebbero essere così alte che non dovrebbe essere possibile passare attraverso la Terra senza inibizioni. Quindi ora dobbiamo indossare i nostri occhiali scettici e porre alcune domande importanti su quanto seriamente dovremmo prendere queste osservazioni.
- Quanti eventi come questo hanno visto? Hanno visto un totale di tre di questi eventi. Solo tre.
- Sono passati attraverso la Terra? No. I primi due avrebbero potuto essere normali neutrini tau a doccia d’aria (uno dei tre tipi di neutrini ammessi) invece di neutrini che hanno attraversato l’intera Terra, mentre il terzo potrebbe essere stato semplicemente parte del background sperimentale.
- Abbiamo conferme da IceCube, l’altro rivelatore di neutrini più grande in Antartide? Questa sarebbe la domanda critica, dal momento che un esperimento più sensibile avrebbe dovuto vedere un segnale ancora più convincente di quello che ha fatto ANITA. A quanto pare, l’esistenza di IceCube rappresenta una straordinaria prova che sfavorisce l’idea che questi neutrini siano arrivati attraverso la Terra. Se i neutrini tau ad alta energia attraversano regolarmente la Terra (e il ghiaccio antartico), IceCube avrebbe sicuramente visto un segnale. E, abbastanza inequivocabilmente, non lo ha visto.
Scientificamente, questo significa che:
- ANITA ha visto segnali radio che non poteva spiegare,
- la loro ipotesi principale era che i neutrini tau ad alta energia stessero viaggiando verso l’alto attraverso la Terra,
- e tale ipotesi è stata confutata dalle osservazioni di IceCube,
- insegnandoci che non c’è nessuna sorgente puntiforme astrofisica là fuori che sta creando le particelle che ANITA sta vedendo indirettamente.
Allora, dove, in tutto questo, entrano in gioco gli universi paralleli?
Perché c’erano solo tre spiegazioni per ciò che ha visto ANITA.
- O c’era una fonte astrofisica per queste particelle,
- o c’è un difetto nel loro rivelatore o nella loro interpretazione dei dati del rivelatore,
- o sta accadendo qualcosa di molto esotico, straordinario e al di là del Modello Standard (noto come violazione del CPT).
Alcuni studi molto validi hanno escluso la prima opzione (nel gennaio del 2020), il che significa che è quasi sicuramente la seconda opzione. E la terza? Ebbene, se il nostro Universo non può violare il CPT, forse questo viene da un Universo parallelo in cui il CPT è invertito: una spiegazione tanto improbabile quanto mal ragionata.
In effetti, nell’aprile del 2020 , il fisico Ian Shoemaker ha fornito una spiegazione spettacolare ma banale per ciò che ha visto ANITA: i raggi cosmici ad altissima energia potrebbero essersi semplicemente riflessi da determinati tipi di ghiaccio sulla superficie antartica o in prossimità di essa, creando l’illusione che queste particelle viaggiassero attraverso la Terra dal punto di vista di ANITA. Ricorda: nella scienza, dobbiamo sempre escludere tutte le spiegazioni convenzionali che non coinvolgono la nuova fisica prima di ricorrere a una spiegazione rivoluzionaria. Negli ultimi dieci anni sono state avanzate numerose affermazioni notevoli che si sono disintegrate in seguito a ulteriori indagini. I neutrini non viaggiano più veloci della luce; non abbiamo trovato materia oscura o neutrini sterili; la fusione fredda non è reale; l’impossibile “motore senza reazione” è stato un fallimento.
C’è una storia straordinaria qui che parla di buona scienza. Un esperimento (ANITA) ha visto qualcosa di inaspettato e ha pubblicato i risultati. Un esperimento molto migliore (IceCube) lo ha seguito e ha escluso la loro interpretazione principale. Ha fortemente suggerito che qualcosa non va con il primo esperimento, e spiegazioni completamente banali che non coinvolgono alcuna nuova fisica potrebbero spiegare completamente l’intera suite di ciò che abbiamo visto. Come sempre, condurre più scienza ci aiuterà a scoprire cosa sta realmente accadendo. Per ora, sulla base delle prove scientifiche che abbiamo, gli universi paralleli dovranno rimanere un sogno confinato esclusivamente nel regno della speculazione e della fantascienza.
