Perché i nostri piccoli cervelli umani non riescono a capire il multiverso

Nella quarta puntata di Pop Mech Explains the Universe con Neil deGrasse Tyson, l’astrofisico e divulgatore scientifico, discute di come l’idea del multiverso potrebbe essere spiegata con cose che già sappiamo. I futuri scienziati potrebbero alla fine dimostrare le idee più ardite che gli scienziati hanno oggi?

I limiti dei nostri sensi

Ma questo significa che in quanto esseri umani ci imbattiamo in una fondamentale dissonanza cognitiva. Vogliamo guardare nel cielo e nel passato e dare un senso a ciò che osserviamo, ma il nostro cervello, nel modo più letterale, non ha i sensi per affrontare le domande che pongono la meccanica quantistica o il multiverso.

Tenendo presente questo fatto, non sorprende che le persone trovino la teoria del multiverso in parti uguali spaventosa, affascinante e insondabile. Nella raccolta di racconti del 2019 di Ted Chiang Exhalation, si postula un multiverso in cui le startup hanno inventato modi in cui le persone possono usare i loro doppelgänger paralleli per fare soldi.

Non è davvero troppo per il nostro cervello, però, dice Tyson, perché siamo abituati a molte cose che altrimenti potrebbero sembrare stravaganti. Siamo circondati da ghiaccio e macchine per il ghiaccio, qualcosa che cambia l’acqua da liquida a solida in pochi minuti. “Come può l’acqua essere solida?” dice Tyson. “Andresti fuori di testa se non avessi mai visto prima il ghiaccio.“

Il Centenario della Fisica Quantistica

Tyson afferma che siamo ora nel decennio del centenario della scoperta della fisica quantistica, qualcosa che ha completamente cambiato la natura del modo in cui studiamo l’universo. Anche i cambiamenti di fase, come l’acqua liquida in ghiaccio, avvengono su scala più macroscopica. “Le nostre intuizioni ci dicono che i fenomeni nell’universo possono passare attraverso transizioni di fase“, afferma Tyson. “Uno di questi è un periodo di rapida espansione del continuum spazio-temporale“.

La relatività generale, come postulato da Albert Einstein, è una spiegazione di quanti fenomeni su scala macro stanno funzionando: come orbitano i pianeti, per esempio, e come possiamo sfruttare la fisica per aiutarci a viaggiare dalla Terra ad altri pianeti. “Quindi la relatività generale ci fornisce i nostri strumenti, ma non funziona su scale molto piccole“, afferma Tyson. “Non funziona bene nella sandbox con la fisica quantistica“.

Ciò lascia alcune grandi lacune che dobbiamo colmare con qualcosa se il nostro obiettivo è capire come funziona l’universo in modo completo. La fisica quantistica entra in scena come un modo per spiegare come si comportano le cose molto piccole, riempiendo uno dei vuoti lasciati dalla meccanica classica come la relatività generale.

Ma non deve fermarsi qui. Ricorda che la rapida espansione dell’universo è uno dei “cambiamenti di fase” che potremmo essere in grado di aiutare la nostra mente a capire. Ciò significa che tutto ciò che ci circonda oggi era una volta sulla cosiddetta “scala quantistica“.

“Cosa è successo nell’universo primordiale quando il grande era piccolo?” domanda Tyson. “I fenomeni quantistici influenzerebbero l’intero universo se l’intero universo avesse le dimensioni dei fenomeni quantistici?“

Fare la matematica (quantistica)

I cosmologi tornano indietro nel tempo il più completamente possibile, fino a pochi secondi o addirittura frazioni di secondo dopo il Big Bang. Se, in effetti, si applicano le regole della meccanica quantistica, allora è qui che può iniziare il divertente lavoro di immaginare il multiverso. “Ecco da dove emergono tutte queste strane aspettative quando si manipolano le equazioni dell’universo primordiale“, dice Tyson.

“Le equazioni lo consentono in modo naturale senza doverlo invocare per via legale, ed è per questo che ha ricevuto tanta attenzione“, afferma Tyson. “Anche se non ne abbiamo ancora scoperto uno, ce lo danno le teorie e la matematica. Quindi forse in futuro ci sarà un modo intelligente per avere accesso a questo universo parallelo che in precedenza non avevamo idea fosse lì“.

Tyson sottolinea inoltre che, quando si tratta di teorie scientifiche lontane, ciò che è calcolabile oggi non dovrebbe mai impedire agli scienziati di provare a pensare e costruire nuovi modelli, specialmente quando si tratta di idee più astratte, come fenomeni che potrebbero esistere in qualche modo parallelo dimensione. “Solo perché non puoi verificare sperimentalmente qualcosa ora non significa che non dovresti continuare a pensarci“, dice, “perché in seguito potrebbero sorgere soluzioni che lo renderanno possibile“.