[A special - though immodest - dedication to Ms. Emmy
Noether]
Abstract:
la più profonda riflessione mai concepita da mente umana? ... più o meno ...
- Ho
capito come funziona l’universo, mentre mangiavo una fetta di groviera ... No!
... Non sto scherzando ...
- Ma
che rapporto ci può essere tra il cosmo e il formaggio? ...
-
Nessuna, sia chiaro ... Questo tipo di similitudine serve solo a richiamare
alla mente qualcosa di famigliare, al fine di costruirvi sopra una descrizione
più completa; ma non c’è modo di spiegare la scienza solo attraverso le
metafore, ad un certo punto occorre arricchire il proprio lessico con i termini
giusti, per poter ampliare i propri orizzonti ...
- E tu,
come sei passato dal formaggio al cosmo? ...
- Ho
capito che, rimanendo in metafora, l’universo (o gli universi, se sono
molti) non è il formaggio, ma i suoi
buchi; di conseguenza resta da spiegare, che cosa stia a rappresentare il
formaggio ...
- Ho
già perso il filo ...
-
Dobbiamo fare qualche passo indietro, come dicevo prima, ci servono dei termini
nuovi prima di poter procedere con le spiegazioni vere e proprie ... Sei
disposto a seguirmi? ...
- Sono
molto interessato, dico sul serio ...
- Bene!
... Cominciamo con un domanda, semplice, semplice ... Secondo te, quale
potrebbe essere il concetto più avanzato, che l’umanità abbia prodotto
nell’intera sua storia scientifica? ...
- E’
questa la domanda semplice? ...
- Ti do
una mano: qualcuno potrebbe dire, per esempio, la Teoria della Relatività;
oppure la Meccanica Quantistica; o magari la scoperta del calcolo
infinitesimale; per altri potrebbero essere le equazioni di Maxwell sull’elettromagnetismo
o, perché no, il teorema di Pitagora ...
Quale
di queste sceglieresti, o anche altro? ...
- Non
ho preferenze, mi piacciono tutte ...
- OK,
diciamo che sono tutte scoperte mirabolanti e che ce ne sono altre al pari, o
anche meglio, ma che la scoperta che più ci rappresenta oggi come oggi è
un'altra e precisamente il concetto di “simmetria” ... Lo avresti detto? ...
- Santo
cielo! ... E cosa sarebbe? ...
-
Vedrai che ci arriviamo rapidamente e ti stupirai di quanto sia semplice ...
- Non
vedo l’ora ...
==
- Ti
farò delle domande in rapida successione, niente di misterioso; devi solo
rispondere e seguire il mio ragionamento, alla fine capirai di essere arrivato
alla meta ...
- Spara
...
-
Prendi una matita ...
- Mi
dispiace non ce l’ho ...
-
Aspetta, aspetta ... Non ti ho chiesto la matita, devi solo pensarci ...
- Ok,
ci sono ...
- Se ti chiedessi di posarla sul tavolo, che faresti ...
- La
metterei giù ... Che altro? ...
- Come?
...
- Giù
... Delicatamente ...
-
Intendo in che verso? ... Di lato, di punta, sul lato opposto ... Come? ...
- Di
punta mai, se cade, sbatte e s’incrina la mina ...
-
Perché? ...
- Non
so perché, ma so che succede ...
- Siamo
a un punto importante: la matita messa giù di punta cade perché il suo
baricentro “fa fatica” a rimanere in un posizione così lontana dell’equilibrio,
mentre se l’appoggi di lato il suo baricentro si trova al punto più basso e di
maggior stabilità possibile ... Mi segui? ...
- Credo
di sì ... Lasciata sola la matita cerca la posizione più comoda ...
- In un
certo senso diciamo di sì: la posizione più comoda, ovvero quella che richiede
meno sforzo per essere mantenuta ... Per chiarezza la chiameremo la posizione
di minima energia: l’equivalente, in fisica, è detta “energia di punto zero”, o
“energia del vuoto” ... Questo concetto sarà il nostro punto di partenza.
-
Strano, se è vuoto, dovrebbe non esserci niente, nemmeno energia ... O sbaglio?
...
- A
meno che non sia un “falso vuoto” ... O un falsopiano, in una scala di
possibili valori dell’energia ...
- O un
“falso dio”, come direbbe il mio nonno torinese ...
-
Esatto! ... Ma passiamo oltre. Poniamo che tu riesca a posare, per una
combinazione fortunata, la tua matita sul tavolo di punta ... Cosa ti aspetti
che possa succedere dopo? ...
- Basta
che non si tocchi il tavolo e potrebbe anche rimanere ferma lì ...
-
Sarebbe sufficiente un respiro più forte, o persino la vibrazione della tua
voce, per farla cadere ...E’ quello che si chiama un l’equilibrio instabile ...
E questa è un'altra delle parole importanti per noi: INSTABILE! ...
- E’
quello che dicevano di me ...
- E’
quello che caratterizza l’intero universo fin dalle sue fondamenta ... E’ la
proprietà che caratterizza l’energia in genere e che si incarna in un principio
fondamentale, per quanto è importante ... Ma torniamo alla matita: se qualcosa
anche minima la influenza, essa tenderà a “prendere una posizione di maggior
equilibrio”, ovvero cadere su uno qualsiasi dei suoi lati e in questo modo
raggiunge il suo stato di “falso vuoto”, l’equilibrio stabile ...
-
Perché, in questo caso, sarebbe un “falso vuoto”? ...
- Metti
che si trovasse sul bordo del tavolo ... Avrebbe la possibilità, rotolando per
qualche ragione, di cadere ancora più in basso, sul pavimento, raggiungendo un
altro falso vuoto, ma un po’ più in
basso ... E così via, fino a raggiungere
il centro della terra e magri oltre ...
-
Oltre? ...
-
Potrebbe cadere insieme a tutta la terra verso il centro del sole ... E magari
oltre ...
-
Ancora? ...
-
Potrebbe cadere con tutto il sole verso il super buco nero al cento della
galassia e via dicendo ... Noi, allo stato delle cose, conosciamo solo “falsi
vuoti” e non sappiamo, se fra essi ve ne sia uno “speciale” ...
- No?
...
- No!
... Ma andiamo avanti ... La conclusione è che ogni “stato” sia relativo agli
oggetti, che all’energia, tenderà alla configurazione di massimo equilibrio,
ovvero a quella che richieda la minima quantità di energia per essere mantenuta
...
-
Massimo equilibrio, minima energia ... Capito ...
- Vuoi
un pezzo di formaggio? ...
-
Groviera? ...
- No,
veramente questi sono quadratini di grana, ne porto sempre un po’ con me, fa da
integratore salino ...
- Ah!
... Credevo fosse una domanda ... Non mi hai ancora spiegato come c’entri il
formaggio ...
- Beh,
volevo arrivarci per gradi, ma forse ti sto annoiando ... Facciamo così ... Io
ti dico subito le conclusioni a cui sono giunto e tu mi fai le domande che ti
interessano ...
- Va
bene ...
- Fino
ad oggi io, come penso la maggior parte della gente, fra gli scienziati
intendo, ho pensato che ogni possibile spiegazione del funzionamento dell’universo
dovesse procedere, spiegando, passo per passo, ogni fenomeno che osserviamo in
esso ... Ma il groviera ci dice, che non è così ...
- Il
groviera parla? ...
- E non
mente ...
==
-
Meglio che mi dai un pezzo di grana ... Sento che sto per aver bisogno di tutte
le mie energie ed anche qualche aiuto extra ...
-
Serviti pure dal sacchetto ... E’ il cibo più sano e più completo ...
- Ouukuuueii
,,, uhmm ,,, chhuu ... tui auscoulto ... Parlua daui ...
- Attento,
non ti strozzare ... Come dicevo, ero abituato a riflettere sui fenomeni fisici
a partire dalla miriade di manifestazioni che l’universo contiene oggi giorno;
tuttavia chiunque si interessi di cosmologia sa bene che è possibile ridurre
tutto ai pochi istanti intorno al BigBang, dato che tutto ciò che segue è
abbastanza bene inquadrato delle teorie correnti ... Ma quando arriviamo a
chiederci cosa possa aver scatenato quel primo atto da cui tutto ha avuto
inizio, allora anche le teorie più potenti create dell’uomo iniziano a
vacillare e finiscono per cozzare le une contro le altre e noi rimaniamo con un
pugno di mosche in mano ...
- Io
credevo che la Teoria del BigBang fosse ormai pacifica ...
- Ci da
molte risposte, ma non tutte ed anch’essa si scontra con alcune osservazioni
sperimentali; in conseguenza di ciò la si è abbinata con la Teoria dell’Inflazione, per correggerne i difetti, ma anche così permangono dei problemi, il primo dei
quali ed il più importante nella nostra discussione è di spiegare come si sia prodotto il BigBang stesso ...
- Già, e cosa c’era prima ...
- Il
groviera ...
- Non
mi canzonare ... Ti prego ...
- No,
non è questo ... Il fatto è che la domanda non ha senso ... O per meglio dire è “priva
di senso” ... E come chiedere che numero c’è prima dello zero, o che età ha un
bambino prima di nascere, e via farneticando ...
- Come
sarebbe? ...
- Non
esiste un “prima del BigBang”, in quanto il tempo stesso, insieme allo spazio,
è un prodotto di quel processo ed è solo dopo il BigBang che il tempo inizia a
scorrere: il tempo misura SOLO i processi interni al nostro universo (o forse anche
ad altri, ipotetici, innumerevoli, cosmi) ...
- Ma
allora, da dove saltano fuori questi universi? ...
- E’ a
questo punto, che ci servono le due parole che ti spiegavo prima: INSTABILITA’
e FALSO VUOTO ed anche una nuova, di cui ho fatto solo un accenno e che deve
sostituire il “groviera” ...
- Quale?
...
-
IPER-SIMMETRIA * ... E’ un ampliamento di quanto dicevamo essere il più importante
concetto in fisica ... Tale importanza deriva dal modo in cui oggi sappiamo
spiegare la nature dell’energia nelle sue molteplici manifestazioni. Possiamo
affermare che “a monte” di tutto esiste uno stato in cui ogni forma di energia
converge in un unità che chiameremo “stato iper-simmetrico” e che proprio per
questa sua specificità è anche uno stato iper-instabile (come la nostra matita
poggiata di punta) e che quindi tenderà a destabilizzarsi costantemente: questo
stato risulterà quindi totalmente caotico e infinitamente turbolento. La sua
stessa natura lo porterà a generare “bolle” (o cisti) localizzate in cui la
simmetria risulterà alterata, o rotta secondo l’uso corrente, producendo in tal
modo i cosiddetti “falsi vuoti” al’interno dei quali ogni genere di universo
avrà la possibilità di manifestarsi e di evolversi. Di questi universi, il
nostro è solo un esempio; alcune di queste bolle potrebbero essere assai più
effimere e nascere e morire in pochi istanti, altre potranno durare molto più
del nostro o meno del nostro, ma ognuno avrà le sue leggi che potranno essere simili,
o dissimili dalle leggi della fisica in vigore nel nostro ... Non possiamo,
allo stato delle nostre conoscenze, essere certi di tutte le possibili forme
che tali universi potranno assumere, perché molto dipende da quanto ancora
dobbiamo capire a proposito di Energia Oscura e Materia Oscura ... Quello che è
certo è che ognuno di questi ipotetici universi dovrà in ultima analisi
convergere verso un ritorno di tutti i suoi contenuti nell’ambito dello stato
iper-simmetrico che ne originò l’avvio.
- Tanta
carne al fuoco ... No? ...
- Ehhh,
sì ...
- Tu
dici che il “groviera” è lo stato iper-simmetrico dell’energia primordiale e
che il nostro universo e tutti i possibili
altri universi non sono che i buchi nel formaggio ... Ma perché? ...
-
Dentro ai “buchi” potrebbe esserci di tutto: ci sono sicuramente dei gas
prodotti dalla fermentazione, ma potrebbero esserci residui di qualche granello
di polvere o di residui vari della lavorazione, o magari altre sostanze non ben
filtrate e via dicendo ... Questi ipotetici “scarti” formerebbero le bolle, che
noi chiamiamo universi, all’interno dell’impasto originario, il quale è la
fonte di tutto, ma in quanto tale non è in sé parte di alcuno ... Fuor di
metafora, diciamo che lo stato iper-simmetrico non può esistere senza violare il Principio di
Indeterminazione di Heisenberg e di conseguenza, per quanto improbabili e squilibrati
possano essere gli stati alternativi, essi si rendono necessari e vengono generati
per “raffreddare” diciamo così, lo stato iper-simmetrico: abbiamo delle bolle-universo
in cui parte dell’energia decade in stati dalla simmetria rotta, ovvero stati
in cui parte dell’energia è destinata a generare lo spazio vuoto, con
conseguente abbassamento della temperatura localizzato ... Il risultato globale
è che all’interno del “groviera” ci siano bolle di raffreddamento ... In questo
modo possiamo spiegare ciò che sta a monte del BigBang, non in senso temporale,
ma in senso logico: LO STATO IPER-SIMMETRICO RIBOLLE CAOTICAMENTE, PRODUCENDO
INCISTAMENTI DI ENERGIA SEMI-SIMMETRICA, O PARZIALEMENTE-SIMMETRICA, O ANCHE
SCARSAMENTE-SIMMETRICA, TALI DA GARANTIRE LA MANIFESTAZIONE DI OCCASIONALI
LOTTI DI SPAZIO-TEMPO E QUINDI DI UN EVENTUALE TIPO DI PROCESSO DI RAFFREDDAMENTO
CIRCOSCRITTO E TEMPORALIZZATO.
- In parole
povere ... Forse è meglio che riparliamo di groviera ...
- In
poche e semplici parole, è come se il groviera fosse la matrice, scavando la
quale – le bolle di cui dicevamo - si possano
ricavare delle sculture, che rappresentino, dinamicamente, all’interno delle
bolle, i nostri universi: il formaggio sarebbe così perfettamente compatto,
mentre nelle bolle ci potrebbero essere delle sagome di formaggio o suoi
derivati, ma la maggior parte sarebbe spazio vuoto ... Mi segui? ... In modo
tale, che l’universo non risulti essere composto da QUALCOSA IN PIU’, bensì da “QUALCOSA
IN MENO” (paradossalmente) rispetto a quella, che potremmo definire anche, come
la “matrice energetica del tutto” ...
- Puoi
farmi un esempio terra-terra di cosa sia la simmetria, tanto per capire ...
- Uno
dei più grandi fra gli scienziati moderni è stato James Clerk Maxwell, che nel 1864
circa fece uno dei più importanti passi nell’unificazione delle forze della natura,
comprendendo che l’elettricità ed il magnetismo, fino ad allora intesi come fenomeni
del tutto indipendenti, non erano che due aspetti della stessa manifestazione
energetica, da quel momento in poi denominata elettromagnetismo e che stava alla
base del comportamento della più eclatante delle esperienze umane: la luce.
Molti anni dopo, altri scienziati, illuminati da quell’esempio compresero che
altre forme di energia possono apparirci diverse, pur appartenendo in ultima
analisi alla stessa sottostante “simmetria di unificazione”: l’energia che
governa il decadimento del neutrone e che originariamente aveva preso il nome
di “energia nucleare debole” è stata così, infine, ricondotta nell’alveo di un
nuova simmetria detta, oggi “elettro-debole”. Si è capito che questo principio
può essere valido anche per le altre forze presenti in natura ed esiste la
possibilità concreta che anche la “forza nucleare forte” possa essere parte di
una simmetria ancora più ampia, la quale prenderebbe il nome di GUT, o teoria
di grande unificazione. Se in futuro, scherzi di scarpe a parte, riusciremo a
compiere anche l’ultimo passo, unificando anche la forza di gravità a tutte le
precedenti, allora raggiungeremo il sogno di tutti gli scienziati; che è quello
di ottenere una cosiddetta ToE: la auspicata “teoria del tutto” ... Non sarà
una cosa rapida, ma le premesse dicono che sia una strada da percorrere
pervicacemente ... Ma bisogna dire che potrebbe non bastare, se tale teoria non
dovesse includere anche ogni altro tipo di energia ancora non scoperta, o solo parzialmente
scoperta ad oggi ...
- Quindi,
la tua idea di iper-simmetria è proprio di questa possibilità che parla ...
-
Esatto! ... L’ iper-simmetria, allo stato attuale, è solo un termine arbitrario
per indicare un possibile stato della totalità della materia-energia “concepibile”:
questo include non solo tutte le possibili forme di materia ed energia di tutti
gli universi, noti o meno che siano, ma anche di tutto quanto noi dobbiamo ancora
scoprire e persino di quello che non potremo mai scoprire ... Se un tale “stato
iper-globale” è ciò che sostiene le manifestazioni fisiche da noi conosciute e
quelle che mai potremo conoscere, allora potremo affermare che la “simmetria”
sta alla base di tutto e che la sua intrinseca
INSTABILITÀ è alla base di
ciò che porta al manifestarsi di tutti gli universi: la cosa meravigliosa di un
tale stato di cose sarebbe, secondo me, la possibilità di ricavare una tale comprensione
a partire dai fenomeni, che noi abbiamo esplorato, stando su questo minuscolo e
insignificante pianeta, disperso fra le galassie di un universo altrettanto
fragile e transeunte rispetto alle migliaia di altre bolle, o buchi, di una
gigantesca forma di groviera ...
-
Naturalmente, non vedo l’ora di farmi due sane risate ... Cosa ti sei inventato,
questa volta? ...
-
Immagina una coppia di Stegosauri, un maschio e una femmina ...
- Si,
certo ...
- I due
si corteggiano e ad un tratto lui le fa una domanda a bruciapelo ...
“Lo sai cosa mi piace
da impazzire di te? ...” – dice lui
“No, cosa? ..”. –
dice lei
“I tuoi magnifici e
rigogliosi seni, la tua dorsale maestosa e sobriamente colorata; in poche
parole: la tua inconfondibile TETTONICA A PLACCHE ...
- Ha ... Ha ... Ah ... Ha ... Ha ... Ah ...Ha ... Ha ... Ha ... Hu ... Hu ... Hu ... Ah ...Ha ... Ha ...
-
No, ti prego sto ancora ridendo della prima ... Ok, dimmi, cosa? ...
-
E dove vuoi che vada, come al solito ... finisce nella TOMBA DELLE SCALE ...
- He ... He ... He ... He ... He ... He ... He ... He
... He ... He ... He
... He ... Eeeh ... He ... He ... He ... He ...
L’eco
delle risate dei due personaggi risuona ancora, mentre, lentamente, la camera
esegue un’ampia carrellata indietro, scoprendo l’ampio giardino; una solenne
costruzione si va stagliando, sempre più incombente, su tutta la scena e quindi
lascia spazio alla solida cancellata di recinzione e ad una scritta, in alto, a
forma di mezzaluna, su cui campeggia l’intestazione: “Real Casa dei Matti di Palermo – Fondata nel 1824” ... Poi, la zoomata indietro continua, recedendo
verso l’alto, fino a visualizzare la città, poi la costa e di seguito l’intera
Sicilia, e ancora, tutta l’Italia, l’Europa, l’emisfero, il pianeta ...
Procedendo oltre, nello spazio, vediamo scorrere, uno ad uno tutti i pianeti
esterni, fino ai recessi di Plutone ... E poi ancora, verso la perpendicolare
al piano dell’eclittica, scorgiamo una strana sagoma in avvicinamento ... E,
rapidamente, al fine l’oltrepassiamo, lasciandoci dietro un piccolo satellite, su cui spiccano solo alcune lettere del nome "V Y GER " e notando anche un grandissimo telo-batteria
solare, con una scritta gigante: “STATE LASCIANDO IL SISTAMA SOLARE – TORNATE
PRESTO A TROVARCI – SARETE SEMPRE I BENVENUTI” ... Ma la zoomata continua, sempre più veloce, portandoci dritti nel sistema di Orione e iniziando a convergere sulla
coppia di stelle di Zeta Reticuli ... Poi la camera si concentra su Z2-Reticuli e
inizia la sua discesa verso l’unico pianeta roccioso di quel mondo ... Passando
il denso strato di nubi, arriviamo a vedere le immense cupole trasparenti e
foto-dinamiche, in cui ferve la vita di quelle popolazioni ... Avvicinandosi
ancora, la camera riprende una fila di individui, che vanno sciamando, fuori da
un locale scintillante di luci e poi, si ferma proprio di fronte a due di essi
e, con un bel piano americano, ne capta anche il dialogo:
- Bel
documentario, non credi? ...
- Un
po’ stucchevole, questa moda alienofila; ma a parte questo, direi che c’è del
buono nel notare, come questi esseri così primitivi per la maggior parte, riescano
tuttavia ad esprimere alcuni soggetti decisamente sopra la media, in grado di
attingere al significato più profondo della natura del cosmo ... Peccato, che
nessuno degli altri li stia a sentire ...
- Sì,
sono d’accordo ... E’ da non credere, come la maggior parte di questi esseri
consideri noi indistintamente come “gli alieni”, mentre fra di loro fanno una
miriade di distinzioni speciose e inconcludenti, che li portano a disperdere le
loro energie mentali, nelle più inutili direzioni, mantenendoli in quell’arretratezza,
che tanto ci ha fatto comodo, fino ad oggi ...
- Già
... Già ... Possiamo stare tranquilli ancora per molti secoli a venire ...
Forse non saranno veramente mai allo stesso livello di noialtri mostri ...
===
* [NdA] Il termine “Iper-Simmetria” è utilizzato, in
via del tutto arbitraria dall’autore, per indicare un concetto personale e del
tutto ipotetico, che non va confuso, nel bene e nel male, con altre idee ben
più “sensate” presenti nella fisica moderna; la possibilità, anche vaga, che
esso richiami, alla mente di qualcuno, le idee del grande pensatore Georges
Lemaître (1894–1966), mi onorerebbe più del necessario, in quanto, nel mio
delirio, si tratta bensì di una correzione di tali idee ... Nel
senso specifico, per cui non sia, nella mia suggestione, l’atomo primigenio (condizione
“iper-densa” della materia/energia originaria di un solo universo) a generare
il nostro particolare cosmo, IN UN DATO MOMENTO, bensì una LEGGE PERENNE DI “NATURA”, per la quale ogni forma di
energia nota, o ignota, CONVERGA
CAOTICAMENTE e, nel corso delle sue indeterministiche fluttuazioni, SI
DEBBA MENIFESTARE SOTTO FORME, o STATI, di OGNI GENERE (fra quelli ammissibili):
un sistema “iper-simmetrico” siffatto, non solo non conosce tempo e spazio, ma
ha una sola proprietà riconoscibile, la sua INSTABILITA’; essa fa sì che le conseguenti
trasformazioni caotiche intrinseche tendano a “sedare” tale, per così dire, “condizione
estrema” e dato che non PUO’ ESISTERE ALCUNA DIREZIONE “ESTERNA”, VERSO CUI “ESPANDERSI”,
PER RIDURRE TALE DENSITA’ CRITICA, possiamo ipotizzare, che si verifichino
fenomeni come quelli tipici di condizioni simili: il RIBOLLIRE CAOTICO, la
creazione di “BOLLE”, o “CISTI”, all’interno delle quali, localmente e
brevemente, la densità ridotta possa portare ad una rottura “parziale” di iper-simmetria
e alla conseguente nascita di “universi”, più o meno effimeri, ma che al loro “interno”
possono anche, occasionalmente, esperire condizioni come quelle, che noi
conosciamo, qui ed ora ... Queste condizioni, appena descritte, non sono
diverse da quelle che, nella nostra esperienza corrente, chiameremmo
fluttuazioni quantistiche e che consentono, per brevi intervalli di tempo, la
comparsa di particelle effimere, o virtuali, che dir si voglia ... Siamo noi
forse meno effimeri? ...
===
===
Nessun commento:
Posta un commento