La grande bufala del Big Bang e la fisica senza tempo

I ‘ribelli’ che si oppongono alla teoria del Big Bang hanno come obbiettivo quello di affrontare il concetto di tempo; sono filosofi tanto quanto cosmologi, insoddisfatti dalla teoria del Big Bang, indifferenti alla teoria delle stringhe e non convinti dal multiverso. Julian Barbour, fisico britannico, autore e maggior esponente dell’idea della fisica senza tempo, è uno di questi ribelli – ed è così profondamente convinto della sua ipotesi da aver ripudiato l’intero mondo accademico.

La soluzione di Julian Barbour al problema del tempo applicato alla fisica e alla cosmologia è tanto chiaro quanto radicale: afferma, infatti, che il tempo, semplicemente, non esiste.

‘Se provate a tenere il tempo in una mano, vi scivolerà sempre tra le dita’, afferma Barbour. ‘Le persone sono convinte che il tempo sia lì, ma non lo si può afferrare e penso che non sia possibile trattenerlo semplicemente perché non c’è’. Barbour parla con un disarmante fascino inglese, rivelando una ferrea risolutezza ed una profonda fiducia nella propria teoria; la sua prospettiva estrema deriva da anni ed anni di studi approfonditi sia nel campo della fisica classica che quantistica.

TempoIsaac Newton pensava al tempo come ad un fiume che scorre ovunque con la stessa portata; Einstein cambiò questa visione unificando spazio e tempo in un’unica entità in quattro dimensioni, ma anch’egli fallì nel tentativo di contrastare la visione del tempo come unità di misura delle trasformazioni del mondo che ci circonda. Secondo quanto dichiarato da Barbour la questione deve essere affrontata da una prospettiva completamente diversa; è, cioè, necessario pensare che siano i cambiamenti a creare l’illusione dello scorrere del tempo e non viceversa. Rievocando il fantasma di Parmenide, Barbour percepisce ogni singolo attimo nel suo insieme, come entità a se stante, reale e completa. Chiama questi momenti gli ‘Adesso’.

‘Mentre viviamo ci muoviamo in una successione di Adesso’, afferma Barbour, e la domanda da porsi è: ‘cosa sono queste entità?’ Secondo lo studioso ogni Adesso è una combinazione di tutti gli elementi dell’Universo. ‘Abbiamo la forte impressione che ogni cosa abbia una posizione definita in relazione con qualcos’altro e il mio scopo è quello di riuscire a prescindere da tutto ciò che non possiamo vedere (direttamente o indirettamente) e accettare semplicemente l’idea che esistano molte situazioni coesistenti nello stesso momento. Ci sono semplicemente gli Adesso, niente di più e niente di meno’.

TempoQuesti Adesso si possono immaginare come pagine di un libro, strappate dalla copertina e gettate alla rinfusa sul pavimento; in questo caso ogni foglio è di fatto un entità a se stante che esiste separatamente dal tempo. Ponendo poi le pagine in un ordine specifico, e osservandole nella loro progressione, si avrà una narrazione lineare; ma non ha importanza quanto accuratamente vengano riordinate, perché ognuna si manterrà comunque completa e indipendente. Come afferma Barbour, ‘Il gatto che salta non è lo stesso gatto che atterra’. La fisica della realtà è, secondo lo scienziato, lo studio di questi Adesso, considerati nel loro insieme. Non esiste un momento passato che scorre verso uno futuro, ma, al contrario, tutte le possibili configurazioni dell’Universo, ogni possibile ubicazione di ogni singolo atomo nell’intero creato, esistono simultaneamente. Gli ‘Adesso’ di Barbour si trovano tutti in un vasto reame platonico assolutamente e completamente privo di tempo.

‘Ciò che davvero mi intriga’, dice Barbour, ‘è il fatto che la totalità di tutti gli Adesso possibili possiede una struttura molto particolare. Si può prendere come esempio il paesaggio di uno stato. Ogni punto di questo territorio è un Adesso; io chiamo questa terra Platonia, in quanto è senza tempo ed è stata creata seguendo regole matematiche’. Il problema del ‘prima’ del Big Bang non si pone per Barbour, in quanto la sua cosmologia non ha tempo. Tutto esiste in uno scenario di configurazioni, il paesaggio degli Adesso. ‘Platonia è la reale arena dell’Universo’, dichiara ‘e la sua struttura influenza tutto ciò che è legato alla fisica, classica o quantistica, ed ha un ruolo al suo interno’. Secondo Barbour, il Big Bang non è un’esplosione avvenuta in un passato remoto, ma solamente un posto particolare all’interno di Platonia, il suo territorio occupato da Adesso indipendenti.

A proposito del tempo: L’illusione del passato emerge perché ogni Adesso in Platonia contiene elementi che appaiono come ‘ricordi’, per esprimersi nel linguaggio di Barbour. ‘L’unica prova che si ha dell’esistenza della scorsa settimana sono i ricordi ad essa legati. Ma la memoria deriva da una struttura stabile di neuroni che agisce nella mente in questo istante. Le uniche prove certe che abbiamo del passato della Terra sono le rocce e i fossili, che però sono strutture solide formate da composizioni di minerali che noi esaminiamo nel presente. Voglio dire che tutto ciò che abbiamo sono questi ricordi e si possono avere solo in questo Adesso’. La teoria di Barbour spiega l’esistenza di queste memorie attraverso relazioni tra gli Adesso all’interno di Platonia; alcune di queste entità sono legate ad altre nel paesaggio anche se non esistono simultaneamente.

Questi collegamenti danno l’apparenza di ricordi allineati in una sequenza che va dal passato al futuro, ma, nonostante questa apparenza, l’attuale corso del tempo da un Adesso verso un altro non esiste. ‘Pensate ai numeri interi’, spiega, ‘ogni numero intero esiste simultaneamente, ma alcuni sono legati in strutture, come le serie di numeri primi o quelli della serie di Fibonacci’. Il numero 3 non era in passato il numero 5, così come l’Adesso del gatto che salta dal tavolo non appartiene al passato rispetto all’Adesso del gatto che atterra sul pavimento. Passato e futuro, inizio e fine, sono semplicemente scomparsi all’interno della fisica di Barbour e non si facciano errori, in quanto egli sta effettivamente esponendo teorie fisiche. ‘So che l’idea è sconvolgente’, dice, ‘ma possiamo usarla per fare previsioni e descrivere il mondo’. Con il suo collaboratore ha pubblicato una serie di saggi che dimostrano come la relatività e la meccanica quantistica emergono naturalmente dalla fisica di Platonia. La perfetta disposizione senza tempo degli Adesso nello scenario di Platonia è la più radicale delle soluzioni all’enigma del Prima, ma la sua audacia rivela una strada alternativa rispetto a quella seguita dalla storia della scienza. In un’epoca in cui la ricerca della gravità quantistica ha moltiplicato le dimensioni e la scoperta dell’energia oscura ha costretto i cosmologi alle loro lavagne, tutti i fondamentali sembrano a portata di mano.

Barbour vuole fare un passo indietro e offrire la risposta ‘senza tempo’ ad una domanda basilare: ‘Che cos’è il tempo?’

Questo è un estratto dal libro di Adam Frank About Time: Cosmology and Culture at the Twilight of the Big Bang, disponibile in versione cartacea, tratto dal capitolo intitolato “The End of Begininnings and the End of Time”, che tratta delle alternative radicali al Big Bang.

Autore: Adam Frank / Fonte originale: m.popsci.com / Tradotto per ECV sa Fabrizia Beltramone / Fonte: eccocosavedo.blogspot.it

LA QUINTA DIMENSIONE

Ecco una frase suggestiva, immaginarsi qualcosa fuori dal tempo e dallo spazio, una frase che pare chiara e che esprime una ben precisa idea a prima vista non equivocabile.

Eppure tutta la nostra esperienza si fonda su queste due categorie dello spazio e del tempo (Kant); cosa possiamo immaginarci senza spazio e senza tempo ?

La fisica con la teoria della relatività ci dice che lo spazio e il tempo sono intrinsecamente fusi in una unica entità: lo spazio-tempo; il tempo si trasforma in spazio e viceversa, inoltre una massa gravitazionale incurva lo spazio-tempo. Se rappresentiamo il tempo con un asse cartesiano e lo spazio con un altro asse cartesiano allora lo spazio-tempo è rappresentato da un piano, ecco che un punto che non giace sul piano è fuori dallo spazio e dal tempo nella nostra rappresentazione.

Come siamo giunti a ciò ?

Con una analogia. Abbiamo supposto equivalenti i rapporti che esistono tra le rette di un piano e le categorie dello spazio e del tempo, abbiamo schiacciato lo spazio in una sola dimensione, attribuito al tempo una seconda dimensione e per la natura dello spazio che conosciamo a tre dimensioni ne è scaturita una dimensione libera che ci consente di uscire dallo spazio tempo. Questo suggerisce che possa esistere una quinta dimensione che ci consentirebbe di uscire dal nostro spazio-tempo a quattro dimensioni.

Ma come sperimentare questa quinta dimensione ?

Con alcune congetture siamo riusciti a pensare ad una quinta dimensione, ben altra questione è sperimentarne l'esistenza.

Di più se le dimensioni sono più delle quattro che usualmente sperimentiamo, ossia tre spaziali più il tempo, perché non ipotizzare che le dimensioni possano essere dieci o anche infinite ?

Noi potremmo vivere in un universo ad infinite dimensioni senza rendercene conto !

Fatto sta che la nostra esperienza si basa su un universo a quattro dimensioni, di cui una, la dimensione temporale, è percorsa in un unico senso dal passato al futuro e non viceversa.

Queste considerazioni introducono ad alcuni aspetti rivelatori di come l'uomo costruisce le proprie congetture sul mondo. L'uomo costruisce le proprie teorie osservando le proprietà e le leggi tipiche della propria esperienza e trascendendo dalle esperienze originarie cerca un diverso campo di applicazione ragionando per analogia. La cosa sorprendente è che spesso questo metodo funziona, leggi e rapporti che sono validi in un certo ambito risultano essere validi anche in un ambito diverso e generalmente più ampio.

Tutto questo non significa che ciò che vale per il piccolo valga anche per il grande, la monade e l'universo, questo in generale non è vero; è vero però che leggi osservate nel piccolo sono ottimi suggerimenti di indagine che la mente esploratrice utilizza per afferrare le leggi più generali in un ambito più ampio, fatte le opportune distinzioni.

Come costruisce le proprie certezze una mente indagatrice ?

Innanzitutto è l'esperienza che costruisce la base delle teorie che verranno in seguito elaborate e con cui si confronteranno continuamente.

La nostra esperienza sensibile si fonda su cinque sensi, ma di indubbio peso è sicuramente la parola: noi generalmente ci fidiamo e prendiamo come veritiero ciò che gli altri ci vogliono insegnare; è un atteggiamento naturale per individui sociali quali noi siamo prestar fede agli altrui discorsi ed alle altrui esperienze. A volte però assumiamo un atteggiamento incredulo e vogliamo verificare personalmente ciò che ci viene raccontato.

Se non crediamo che lo spazio-tempo si incurvi in presenza di masse gravitazionali, allora cominciamo a studiare la teoria della relatività con tutte le argomentazioni che gli studiosi hanno messo a punto per dimostrarlo, e quand'anche fossimo giunti ad afferrare tutte le sfumature dell'argomento e avessimo verificato gli esperimenti effettuati a favore, anche in tal caso saremmo sempre liberi di non accettare la curvatura dello spazio-tempo come verità assoluta ed immutabile. D'altra parte non avremmo tempo a sufficienza per verificare nei minimi dettagli tutto quanto ci viene continuamente insegnato nel corso di una vita, per cui molto spesso ci fidiamo. Ma supponiamo che qualcuno venga a dirci che è stato nella quinta dimensione, improvvisamente scattano in noi una serie di meccanismi di incredulità e diffidenza, vorremmo essere portati a toccare con mano una simile esperienza così lontana dalle esperienze ordinarie a cui siamo abituati.

Supponiamo che ci venga risposto che occorre una lunga preparazione psicologica e comportamentale che richiede parecchio tempo e impegno. In tal caso saremmo probabilmente propensi a pensare che chi dice di aver fatto una simile esperienza sia un mistico visionario e non vi presteremmo fede. Supponiamo invece che ci venga risposto di seguire il nostro curioso interlocutore su una astronave spaziale che viaggerà a velocità prossime a quelle della luce, in tal caso ci immaginiamo proiettati in una condizione di esistenza talmente diversa dalla solita che probabilmente ci avventureremmo al seguito del nostro guru prestandogli fede; e saremmo convinti che il nostro viaggio ci porterà fuori dallo spazio e dal tempo. Eppure in tutto ciò l'unica differenza è la fede.

TRATTO DA ECPLANET

(Fonte secondaria: http://www.affaritaliani.it)