
Originariamente Scritto da
Giacomo79
Anche l'Universo può ricominciare da zero
L'ipotesi è che la vita dell'universo sia formata da un eterno ciclio di big bang e collassi. La scoperta: potrebbero non esistere mai due universi uguali, perché la storia ricomincia ogni volta (quasi) da zero.
Esistono alcune teorie che cercano di spiegare l'origine e l'evoluzione dell'Universo. Tra queste, c'è quella secondo cui lo spazio che ci circonda attraversa ciclicamente, e infinitamente, varie fasi della sua vita.
Secondo i cosmologi che sostengono questa teoria, la vita dell'Universo è come un film che ogni volta che arriva alla fine ricomincia automaticamente da capo: una lunga serie di Big bang e collassi, e nel mezzo una storia che si ripete sempre uguale.
Un nuovo studio ha però dimostrato che a ogni Big bang, ovvero a ogni "rinascita", l'Universo potrebbe avere la possibilità di ricominciare da zero: ovvero, "dimenticare" il suo passato e svilupparsi in modo diverso.
Nella cosmologia moderna è sempre più accettata l'idea che sia insignificante chiedersi cosa sia avvenuto prima del big bang. Si tratta infatti di quella che i fisici chiamano una "singolarità", ovvero un momento in cui tutte le equazioni fisiche sembrano non funzionare più.
"Vari scienziati però non sono convinti di non poter spiegare la singolarità del Big bang", spiega Martin Bojowald, ricercatore alla Pennsylvania State University, University Park, negli Stati Uniti.
Bojowald si occupa di studiare quella che viene chiamata loop quantum gravity (LQG), ovvero la gravità quantistica a loop. Si tratta di una teoria che cerca di unificare altre teorie solitamente incompatibili della relatività generale e della meccanica quantistica.
All'interno della LQG, lo spazio-tempo è composto da piccoli lacci (loop) interconnessi, ognuno dei quali largo da 10 a 35 metri, attraverso i quali si compone la struttura liscia dello spazio. L'effetto è come quello della stoffa che forma una camicia, che risulta essere liscia anche se tessuta attraverso vari fili separati.
Martin Bojowald, insieme ai suoi colleghi ha provato a far funzionare "all'indietro" le equazioni alla base della teoria di LQG, dimostrando che in questo modo si può evitare di incontrare eventi di singolarità.
Sono stati così in grado di mostrare come nel momento in cui l'universo collassa, giunge a un momento in cui rimbalza indietro alla fase di Big bang, e tutto il processo ricomincia di nuovo.
A questo punto, i ricercatori si sono chiesti se fosse in qualche modo possibile, matematicamente o attraverso osservazioni, sapere che cosa è successo prima di ciascun Big bang.
Per rispondere a questa domanda, Martin Bojowald ha sviluppato un semplice modello LQG che ha utilizzato per determinare fino a che punto può spingersi la nostra conoscenza.
Nel suo modello, ha assunto che le proprietà fisiche dell'Universo fossero le stesse in ogni sua parte, e che la materia che lo compone non interagisca con se stessa. Si tratta di un modello che include la gravità ma non la radiazione.
Il modello dimostra che la maggior parte, ma non tutta, delle informazioni su cosa è avvenuto nell'universo prima di ciascun Big bang va persa irrecuperabilmente ogni volta che il ciclo ricomincia. Nel ciclo perpetuo di Big bang e collassi, questa perdita di informazioni dimostra che probabilmente non esisterà mai nessuno universo uguale a un altro. Martin Bojowald chiama questa proprietà "dimenticanza cosmica".
Secondo Paul Steinhardt, cosmologo dell'Università di Princeton, il modello di Bojowald è corretto nel principio. "È importante che sia emerso che l'universo perde molte informazioni, ma non tutte", spiega.
Thomas Thiemann, del Max Planck Institute for Gravitational Physics di Golm, in Germania, afferma che, sebbene secondo lui alcune delle assunzioni di Bojowald possano risultare essere troppo semplicistiche, il modello è sicuramente "la deduzione più funzionante mai raggiunta finora di un possibile scenario di quello che avviene prima del Big bang".
3 luglio 2007
In collaborazione con New Scientist
Il gran rimbalzo delle origini
Un nuovo modello matematico per la nascita del nostro Universo: più che di un'esplosione, si sarebbe trattato del collasso di un universo precedente
Cosa c'era prima del Big Bang? Un gruppo di ricercatori guidati da Martin Bojowald, docente di fisica del Penn State Institute for Gravitational Physics and Geometry (Usa), ha cercato di dare una risposta a questa domanda in un articolo apparso su Nature Physics. Secondo un nuovo modello matematico sviluppato dai fisici, il nostro Universo sarebbe nato dal collasso di un universo precedente, e l'origine dovrebbe essere immaginata come un rimbalzo della materia su stessa, più che come un'esplosione.
Bojowald è convinto che la teoria del Big Bang, considerata a lungo il miglior modello per la spiegazione dell'origine dell'Universo, abbia rappresentato anche una grande barriera per la comprensione della sua espansione. Come descritto dalla teoria della relatività di Einstein, il Big Bang – che prevede tutta la materia concentrata in un volume pari a zero, con densità ed energia infinite - è un non sense matematico.
Attraverso i dati estrapolati con il modello Loop Quantum Gravity, la “macchina del tempo matematica” messa a punto da Bojowald e colleghi, si sarebbe giunti a una nuova teoria che combina la relatività generale con equazioni della fisica quantistica non ancora conosciute ai tempi di Einstein. Tornando indietro nel tempo, gli scienziati hanno trovato un momento in cui l'Universo avrebbe posseduto un volume minimo (diverso da zero) e un massimo di energia (non infinita) al di là del quale la forza di gravità diverrebbe fortemente repulsiva. Si tratterebbe della prima descrizione matematica per stabilire l'esistenza del Big Bounce e dedurre le proprietà dello stato quantistico del primitivo universo da cui si sarebbe originato quello attuale.
Questa teoria quantistica-gravitazionale (Quantum-gravity teory) prevede anche che, in questo circolo di universi che rimbalzano, uno dei parametri delle equazione del modello non “sopravviva” all'energia del rimbalzo, cosichè l'universo successivo non possa essere una replica esatta di quello precedente: una sorta di dimenticanza cosmica intrinseca.(t.m.)
http://www.galileonet.it/news/8648/i...-delle-origini