E se l’universo fosse sempre esistito? Nuova teoria dell’universo in cui c’è sempre qualcosa prima

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Sappiamo che la teoria principale riguardante le origini del nostro universo è quella del Big Bang, probabilmente la più accettata tra i cosmologi. E se l’universo non avesse avuto un inizio? Se fosse sempre esistito? In questo senso sarebbe molto difficile spiegare, tra le altre cose, l’espansione in corso ma un fisico dell’Università di Liverpool, Bruno Bento, spiega, in un nuovo studio basato su una nuova teoria della gravità quantistica, denominata “teoria degli insiemi causali”, che, in effetti, un universo “eterno” potrebbe esistere.

Universo senza un inizio? Possibilità da non scartare

Come spiega il professore di astrofisica della Stony Brook University e del Flatiron Institute Paul M. Sutter in un articolo su Live Science,[1] quello che ha scoperto Bento è che la possibilità che l’universo non abbia avuto un inizio non è da scartare del tutto.

Teoria degli insiemi causali

Un insieme causale è, in fisica, un gruppo di elementi con un ordine unidirezionale, un ordine in base al quale si può dire che qualcosa è stato causato da un’altra cosa.[3]
L’approccio della teoria degli insiemi causali si basa su una visione dello spazio-tempo come se fosse fatto da una serie di singoli pezzi o “atomi” spazio-temporali. Con questa teoria ci sarebbe dunque un limite alla vicinanza non solo degli oggetti ma anche degli eventi nello spazio-tempo. Due eventi, in un universo regolato da una teoria del genere, non potrebbero accadere più vicini tra loro della dimensione di questo “atomo” basilare.

Si deve ripensare la nozione di spazio-tempo

Secondo Bento si tratta di un approccio diverso alla gravità quantistica che fa ripensare alla stessa nozione di spazio-tempo. La stessa teoria si basa su una nozione del tempo che lo rappresenta come qualcosa di “fisico”, non qualcosa che accade solo nel nostro cervello o che può essere considerato come una sorta di “illusione emergente”.
In un universo dominato dalla teoria degli insiemi causali, un singolo insieme causale crescerà atomo per atomo diventando sempre più grande.

Nuova teoria risolverebbe singolarità del Big Bang

Questo approccio, secondo lo scienziato, dovrebbe risolvere il problema più grande della teoria del Big Bang: il concetto di singolarità. In effetti nessuno è in grado di spiegare cosa sia una singolarità, da alcuni considerata come un’aberrazione fisica o matematica. In sostanza le singolarità dovrebbero non poter esistere.
La singolarità del Big Bang risiede nel fatto che la materia si può comprimere in un punto infinitamente piccolo.
La teoria degli insiemi causali dovrebbe risolvere il problema in quanto, in un universo dominato da questa teoria, nulla può diventare più piccolo delle dimensioni di un atomo spazio-temporale.

Universo infinito al passato in cui “c’è sempre qualcosa prima”

Nello studio di Bento,[2] che ha collaborato con uno studente laureato del Imperial College, Stav Zalel, viene descritto un universo senza un Big Bang iniziale, un universo in cui l’insieme causale risulterebbe “infinito al passato, e quindi c’è sempre qualcosa prima”. In pratica l’universo sarebbe sempre esistito.
L’espansione che vediamo oggi potrebbe essere stata provocata da un singolo evento, chiamiamolo pure un “Big Bang”, che però rappresenterebbe solo un momento nell’evoluzione eterna degli insiemi causali, non un vero inizio.

Note e approfondimenti

  1. What if the universe had no beginning? | Live Science (IA)
  2. [2109.11953] If time had no beginning (IA)
  3. Causal sets – Wikipedia in inglese (IA)

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