Creato da fengshui1954 il 01/07/2008

tre lunghi minuti

Breve storia del tempo con uno sguardo ai giorni nostri

 

 

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Cosa c'era "prima"...

Post n°11 pubblicato il 07 Settembre 2008 da fengshui1954

Che cosa è accaduto prima del big bang?

La maggior parte delle persone è disposta ad accettare l'idea che l'universo come lo conosciamo abbia avuto inizio d'improvviso con un'immensa esplosione, ma inevitabilmente propone due domande connesse e peraltro difficili: Che cosa ha causato il big bang? Che cosa è accaduto prima? Gli interrogativi sulle origini delle cose sono sempre affascinanti, e nessuno più di quello sull'origine ultima dell'universo. Come può cominciare a esistere qualcosa che non esisteva prima? Soltanto un tipo di spiegazione appare intuitivamente soddisfacente: la nuova entità deve in qualche modo derivare dalla trasformazione di una diversa entità precedente. «Dal nulla giammai può nascere cosa veruna» scrisse Lucrezio, «Non ci sono pasti gratis» direbbero oggi gli anglosassoni.
Può darsi. Ma quando l'entità di cui si parla è l'intero universo, questa semplice massima può non valere più. Alcuni cosmologi, quanto meno, credono che l'universo possa essere il più grande pasto gratis.
Fred Hoyle, che rifiutava in blocco la teoria del big bang, ironizzava dicendo che la teoria del big bang spiega che l'universo è com'è perché era com'era.
Le discussioni sull'origine ultima dell'universo sono notoriamente scivolose, e quindi è meglio procedere con cautela per evitare di accrescere la confusione. Adottiamo, per un momento, un modello ovviamente falso dell'universo: una palla di materia perfettamente sferica circondata da uno spazio vuoto infinito. Sappiamo che l'universo si espande, e quindi la sfera dovrebbe dilatarsi con il tempo. Nel passato era più piccola. Se facciamo procedere l'espansione a ritroso per 13,7 miliardi di anni, la sfera si riduce a un unico punto, privo di estensione. E poi...? Poi, più nulla: la sfera è scomparsa! Facciamo svolgere la sequenza in avanti, e l'universo compare dal nulla in un singolo punto, si dilata e alla fine espandendosi raggiunge proporzioni cosmiche. Ora chiediamoci che cosa si intende per «nulla» nella descrizione precedente. Chiaramente si tratta dello spazio vuoto. Se questo resoconto coglie l'essenziale del modo in cui l'universo ha cominciato a esistere, siamo di fronte a un enigma. Perché una palla di materia dovrebbe comparire all'improvviso senza provenire da nessuna parte, in un particolare momento del tempo e in un particolare punto dello spazio vuoto preesistente? Quale sarebbe la causa che fa accadere l'evento e lo fa accadere proprio allora e proprio lì? Non c'è nessuna risposta soddisfacente.
Un enigma similare affliggeva la teologia cristiana delle origini. «Che cosa faceva Dio prima di creare l'universo?» schernivano gli scettici. Se Dio è perfetto e immutabile, come sostenevano i teologi, non c'è nulla che possa privilegiare un particolare momento del tempo per la creazione dell'universo, rispetto all'infinità di momenti precedenti in cui lo stesso Dio, nello stesso stato, non lo aveva creato. La risposta più scaltra alla domanda su che cosa facesse Dio era: «Si occupava di fare l'inferno per quelli come te!». Ma la critica è decisamente sensata e profonda, dato che mette in luce la nozione apparentemente contraddittoria di essere eterno che agisce nel tempo. Una risposta sagace fu data da sant'Agostino, che riconobbe come il problema stesse non nella natura di Dio, ma nella natura del tempo.



Creazione dal nulla

Riporterò la risposta di Agostino tra breve, ma prima vorrei prendere in considerazione un modello più realistico del big bang.
L'universo non è una palla di materia circondata da spazio vuoto. Ma la superficie della palla potrebbe essere una buona rappresentazione dello spazio. Si rammenti però qui che lo spazio è tridimensionale, mentre la superficie di una palla è bidimensionale. Quindi questa è una rappresentazione analogica, non una descrizione esatta: l'interno della palla e lo spazio circostante non fanno parte dell'universo fisico che stiamo discutendo ora. Servono solo a facilitare la visualizzazione. Alcuni a questo punto si arrendono perché non riescono a figurarsi con l'occhio della mente una, superficie sferica tridimensionale (un'ipersfera), ma cerchiamo di andare avanti.
Di nuovo, proiettiamo il film a ritroso. La superficie della palla si contrae verso il centro finché tutti i punti della superficie convergono in un unico punto dello spazio. E poi... più nulla. Ma in questo caso il «nulla» non è il vuoto circostante perché l'unico spazio che interessa - lo spazio fisico - è rappresentato dalla superficie della sfera, e la superficie è completamente svanita. Quindi questa volta il nulla prima del big bang è davvero «nessuna cosa»: né materia né spazio. Nulla. L'universo reale, naturalmente, è fatto di qualcosa di più dello spazio in espansione: c'è anche la materia. Quando lo spazio viene compresso fino a raggiungere un volume nullo, la densità della materia diventa infinita, ed è così a prescindere dal fatto che lo spazio sia infinito o finito: in entrambi i casi c'è una compressione infinita della materia fino a una densità infinita.
I matematici chiamano una situazione del genere con il nome di singolarità. In questo quadro, quindi, il big bang ha origine da una singolarità.



Il big bang come origine anche del tempo

Il tema della singolarità ha a che fare con un altro fraintendimento piuttosto comune. Nel racconto del film proiettato a ritroso, ho descritto la singolarità come il punto in cui l'universo svanisce. Ma perché doveva svanire? La singolarità non avrebbe potuto semplicemente rimanere dov'era? Laddove il tempo procede in avanti, ci sarebbe stata una singolarità - si può pensare, volendo, a un punto di densità infinita, a un uovo cosmico privo di struttura e di estensione - esistente da tutta l'eternità che all'improvviso avrebbe fatto «bang!». In quel caso, ciò che c'era prima del big bang non sarebbe più stato «nulla»; sarebbe stato «una singolarità». Alcuni resoconti divulgativi dell' origine dell'universo accreditano questa debole idea. Ma non è sostenibile.
Non si può avere tempo senza spazio, né spazio senza tempo, e quindi se lo spazio non può estendersi a ritroso attraverso la singolarità del big bang, neppure il tempo lo può. Questa conclusione ha un'implicazione di grande importanza. Se l'universo è delimitato da una singolarità nel passato, il big bang non fu soltanto l'origine dello spazio, ma anche l'origine del tempo. Ripeto: anche il tempo ebbe origine con il big bang. Ciò risolve elegantemente l'imbarazzante questione di che cosa sia accaduto prima del big bang. Se non esisteva il tempo prima del big bang, la domanda è priva di significato. Allo stesso modo, anche le congetture su che cosa abbia causato il big bang sono fuori luogo, perché le cause normalmente precedono gli effetti. Se prima del big bang non c'era tempo (né luogo) in cui potesse esistere un agente causale, non possiamo attribuire alcuna causa fisica al big bang. Molti si sentono presi in giro quando gli si presenta questo argomento, e a volte si irritano perché lo prendono come uno scaltro gioco di parole utilizzato da astuti scienziati per confondere i loro detrattori. I malevoli dicono che i cosmologi evitano di dare una risposta chiara su che cosa accadde prima del big bang perché non lo sanno e non vogliono ammetterlo.
È vero che i cosmologi non conoscono la risposta, ma non perché non siano capaci di inventarsi qualche ipotesi. Di solito obiettano: come è possibile che il tempo compaia così? Qualcosa deve aver preceduto il big bang. Ed è vero che troviamo difficile immaginare di risalire sempre più indietro nella storia dell'universo fino a un punto in cui il tempo di colpo si arresta. Ma in realtà il concetto non è né assurdo né nuovo. Sant'Agostino l'aveva già formulato nel V secolo, allorché la sua meditata risposta alla domanda su che cosa facesse Dio prima di creare l'universo fu che «il mondo non è stato creato nel tempo ma col tempo». Il Dio di Agostino è un essere che trascende il tempo, un essere collocato al di fuori del tempo e responsabile della creazione del tempo oltre che dello spazio e della materia. In questo modo Agostino evitò abilmente il problema del perché la creazione fosse avvenuta in quel momento piuttosto che in qualche altro momento precedente. Non c'erano stati momenti precedenti. Un ragionamento identico vale per il problema scientifico. Se l'universo ha avuto origine «nel tempo» non può essere stato causato da alcun processo fisico che abbia una probabilità finita di verificarsi, perché in tal caso quell'evento sarebbe già accaduto, un tempo infinito prima.

Liberamente tratto da UNA FORTUNA COSMICA (Paul Davies)

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Commenti al Post:
Arabafelice0
Arabafelice0 il 07/09/08 alle 13:54 via WEB
mi dà fastidio leggere: in questo modo Agostino "evitò abilmente" il problema del perchè la creazione fosse avvenuta in quel momento piuttosto che in qualche momento precedente. Non trovo che sia un "evitare" il problema, non dubito dell'onestà di un Uomo che ha lavorato per far Luce sull'essenziale.. Quella di Sant'Agostino è da molto la teoria che mi convince di più, ma presuppone senz'altro quella famosa convergenza fra scienza e conoscenza spirituale... Anche Omraam Mikhael Aivanhov è solito rappresentare l'universo come una sfera, che la scienza osserva dall'interno, e la religione dall'esterno, ponendo entrambi sia limiti spaziali che temporali. Riuscendo ad avere entrambe le visuali si giungerebbe alla Verità, al di là del tempo e dello spazio. Ma non vorrei ripetermi...
 
 
fengshui1954
fengshui1954 il 07/09/08 alle 15:49 via WEB
Nessuno mette in dubbio l'onestà di Agostino nel formulare la sua teoria. L'"abilità" nel formulare la sua visione della creazione dell'Universo (cosa, peraltro, molto al di là delle cognizioni scientifiche e filosofiche del suo tempo) viene riconosciuta e giudicata alla luce delle attuali teorie e anche nell'ottica di non mettersi contro la Chiesa che certo non avrebbe gradito una teoria un'ipotesi così rivoluzionaria. Uno dei prossimi argomenti verterà non tanto su cosa facesse Dio prima di creare l'Universo ma su "chi" potrebbe essere Dio e qui mi sà che saranno dolori...
 
   
Arabafelice0
Arabafelice0 il 07/09/08 alle 16:42 via WEB
non vedo l'ora... :-) (belle le risse su questo blog)
 
frozen_wave
frozen_wave il 08/09/08 alle 11:01 via WEB
Quello che in realta' non capisco e': perche' invece di darsi man forte l'uno con l'altro, questa gente non ammette che stanno brancolando nel buio piu' totale? Voglio dire, non ci sarebbe niente di male. Giusto tra due giorni verra' avviato l'LHC. Sara' un evento epocale, ma in TV e sui giornali continuano a parlare delle solite cose. Si dice che si vogliono dimostrare un sacco di cose per dar corpo, appunto, all'ipotesi big bang. Io nel mio piccolo di persona abbastanza informata, ma che sicuramente non ha titolo di contestare nemmeno minimamente le caterve di numeri che questa gente vomita in continuazione, posso pero' esternare la mia personale opinione: secondo me stanno giocando a fare gli alchimisti. Credo che si, sicuramente verranno fatte scoperte incredibili, forse di portata storica. Ma credo che saranno nuove cose CHE NESSUNO SI ASPETTAVA DI VEDERE. Staremo, appunto, a vedere. ;-) Ciao!
 
 
fengshui1954
fengshui1954 il 08/09/08 alle 11:35 via WEB
Da quello che ho letto finora devo dire che emerge chiaramente che lo sport preferito di alcuni "scienziati" sia, più che una ricerca di eventuali soluzioni per il raggiungimento di una cosiddetta Teoria Unificata, un gioco al massacro per smontare le ipotesi formulate dal "nemico".... Ma esiste, comunque, un folto gruppo si ricercatori che persegue seriamente il proprio obiettivo senza curarsi di contestare il lavoro fatto da altri.
 
   
frozen_wave
frozen_wave il 08/09/08 alle 12:06 via WEB
Sono d'accordo con te sul fatto che i ricercatori seri ci siano, ci mancherebbe altro.

Mi scuso anzi se ho divagato un po' parlando dell' LHC, ma pensavo che visto che si parlava di big bang il discorso ci stesse tutto. Era relativamente all' LHC, che intendevo dire che secondo me stanno giocando a fare gli alchimisti..

Parlano di esperimenti per rafforzare e dimostrare il big bang, quando in realta' non sono nemmeno in grado di contestare delle macroscopiche pecche nella legge di gravitazione Newtoniana (e quindi, di riflesso, sul lavoro di Einstein)..

Nessuno ne parla, ma se conosci qualche fisico o comunque qualche persona che ha familiarita' con la materia, prova a chiedergli queste 2 semplici domande:

- Perche' l'orbita della Luna e' sfalsata di oltre 5 gradi rispetto al piano dell'orbita terrestre? Pensaci: i vettori li insegnano alle scuole medie. Il sole dovrebbe attrarre la luna e riportare i piani delle orbite "in pari". Non e' possibile che la Luna se ne svolazzi in giro per lo spazio come piu' le aggrada.

- Seconda osservazione: prova a cercare su Google le masse di Terra, Luna, e sole. Cerca le accelerazioni di gravita' di Terra, Luna, e Sole. Fai delle semplici moltiplicazioni e divisioni: F=(G*M1*M2)/R^2, come ci insegnavano in prima superiore (Newton). Ebbene, dal risultato, potrai constatare che il Sole attrae la Luna MOLTO, MOLTO DI PIU' di quanto la Terra attiri la Luna. Stando a Newton, il sole dovrebbe strappare la Luna alla Terra con la stessa facilita' con la quale un uomo potrebbe strappare una caramella di mano a un bambino!

Prova a chiedere perche'. Non ti sapranno rispondere. Ora, se non sanno QUESTE COSE, come fanno a parlare DI TUTTO IL RESTO??? :-) Guarda, non sono un bastian contrario... Io ammiro questa gente. Ma a volte, un po' piu' di umilta' e un po' meno paraocchi di fronte ALL'EVIDENZA, secondo me non ci starebbero male!
 
     
fengshui1954
fengshui1954 il 09/09/08 alle 18:46 via WEB
Uhmmm ... non sono un'esperto nei calcoli, ma direi che in questo caso si debba tener conto anche che il sistema Terra-Luna va considerato nel suo totale e non singolarmente. Secondo il tuo ragionamento anche la Terra dovrebbe finire in pasto al Sole. Di fatto la Terra orbita intorno al sole e lo fa seguendo la legge di gravitazione universale, la Luna ruota intorno alla terra per lo stesso motivo e il sistema Terra/Luna si comporta allo stesso modo. E' una spiegazione un pò facilona ma direi che dovrebbe rendere l'idea... L'attrazione gravitazionale del Sole è senz'altro enorme in rapporto a quella della Terra ma anche la distanza Luna-Sole è enorme rispetto a quella Terra-Luna. Sullo sfalsamento di 5 gradi dell'orbita della Luna rispetto al piano dell'eclittica terrestre devo documentarmi... Grazieeeee
 
   
paolavolpoca
paolavolpoca il 08/09/08 alle 23:24 via WEB
... ed i primi di cui parli, sono davvero piccoli uomini, talmente piccoli da diventare "singolarità", e qui si dimostra che tali "singolarità" siano plurime, con una ristretta visione SPAZIALE e intellettiva, e che, fondamentalmente, sprecano il proprio TEMPO per distruggere anzichè cercare di capire.
 
paolavolpoca
paolavolpoca il 08/09/08 alle 23:31 via WEB
Ho seguito passo passo questo post, sono molto "visiva" e l'esempio della pelle.della.sfera-spazio mi è stato davvero utile. Ti ringrazio. Non sono concetti facilissimi ed avevo paura di perdermi. Nella teoria di Sant'Agostino una grande fede. Possibile che attraverso la fede si possa arrivare a teorizzare quel che gli scienziati arrivarono ad ipotizzare secoli più avanti? Filosofia, fede e scienza insieme forse sono strade indivisibili.
 
 
Arabafelice0
Arabafelice0 il 09/09/08 alle 13:52 via WEB
(la mia volpina è sempre meno oca e sempre più volpe...) TI ADORO VOLP! (aspettiamo insieme il prossimo post su Dio? fengy ci lascia fare rissa!!!!)
 
   
paolavolpoca
paolavolpoca il 09/09/08 alle 17:32 via WEB
ecco. sul post su Dio ho un pò paura. Lancerò qualche Anatema preventivo che dici? In quanto alla rissa, nel ring gradirei un tot di fango. :-)))
 
     
fengshui1954
fengshui1954 il 09/09/08 alle 18:47 via WEB
Addirittura la rissa con il fango nel ring??? Ci andate giù dure, ragazze...
 
     
paolavolpoca
paolavolpoca il 11/09/08 alle 00:27 via WEB
.. siamo tutte chiacchiere e distintivo..
 
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Le regole:
(Perdonatemi... le ho rimaneggiate un pochino, ma solo per alleggerire il compito dei premiati... )
1. Al ricevimento del premio, mostrare la pagina contenente il premio e citare il nome di chi vi ha premiato mostrando il link del suo blog.
2. (Facoltativo) Scegliere un minimo di 7 siti o blog che credi siano brillanti nei loro temi e abbiano le caratteristiche di cui sopra.
3. Mostrare il loro nome e link e avvisarli che hanno ricevuto il Premio "Brillante Weblog".
4. (Facoltativo) Esibire foto e profilo di chi ti ha premiato e di chi viene premiato nel tuo sito.

a mia volta cito come meritevoli del premio i seguenti blog:

 

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