La teoria degli universi paralleli indica in fisica teorica l’ipotesi postulante l’esistenza di universi coesistenti fuori dal nostro spazio-tempo.
Nella realtà scientifica, così come in quella filosofica, letteraria e cinematografica, da oltre un secolo viene dibattuto e analizzato l’argomento “universi paralleli”. Una teoria che desta fascino e perplessità, trovando ora riscontro scientifico-matematico, seppur a livello esclusivamente teorico, ora imbattendosi nelle critiche dei fisici, che collocano tale complessa teoria nella scienza di confine.
La teoria del Multiverso
Il termine “Multiverso” – coniato nel 1895 dallo scrittore e psicologo americano William James – indica in fisica teorica l’ipotesi postulante l’esistenza di universi coesistenti fuori dal nostro spazio-tempo, denominati anche dimensioni parallele.
Nel mondo della meccanica quantistica esiste un universo in cui questo articolo viene steso, pubblicato e letto e contemporaneamente un altro universo in cui l’articolista in questione non è impegnata in tale attività. In base alla teoria del multiverso esisterebbe una pluralità di universi paralleli, tanto che ogni decisione presa nel presente mondo ne creerebbe di nuove, aprendo nuovi universi.
Il tutto potrebbe apparire come fantascientifico, ma da decenni ormai ci sono fisici impegnati a calcolare ed analizzare le ipotesi atte ad avallare tale straordinaria tesi.
La teoria degli universi paralleli. Hugh Everett III e l’interpretazione a molti mondi
Il concetto di multiverso fu proposto per la prima volta in modo rigoroso dal fisico statunitense Hugh Everett III nel 1957 tramite l’“interpretazione a molti mondi” della meccanica quantistica, nella sua tesi di dottorato The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics, abbreviata in “MWI”.
Secondo Everett, ogni misura quantistica porta alla divisione di un universo in tanti universi paralleli quanti sono i possibili risultati dell’operazione di misura. Dalle sue formulazioni emerge la concezione secondo cui gli universi all’interno del multiverso sono strutturalmente identici, possedendo le medesime leggi fisiche pur potendo esistere in stati diversi, differenziandosi per ciò che succede al loro interno: ad esempio, una persona potrebbe subire un incidente e morire in questo universo, ma non in un altro. Gli universi paralleli sarebbero inoltre non comunicanti, anche se potenzialmente potrebbero esercitare un’azione reciproca.
Quando Everett introdusse la teoria dei molti mondi venne inizialmente derisa, riuscendo a pubblicarla a fatica. Negli anni però le sue spiegazioni di alcuni strani fenomeni del mondo subatomico, come la capacità delle particelle di coesistere in luoghi diversi, hanno sempre più incuriosito e affascinato i fisici. Partendo dalle sue intuizioni, il fisico quantistico teorico Howard Wiseman dimostra che proprio dall’interazione tra mondi, in particolare repulsiva, nascerebbero i fenomeni quantistici.
Il fisico britannico David Deutsch aggiunge inoltre che nel multiverso ogni volta che si opera una scelta si realizzano anche le altre, in quanto i nostri doppi negli universi paralleli le effettuano tutte. Anche il cosmologo svedese Max Tegmark avalla la teoria di Everett: «Le dimensioni del Multiverso sono così smisurate che hanno come conseguenza che da qualche parte esistono altri esseri uguali a noi, ma non rischiamo di incontrarli. La distanza che dovremmo percorrere è così grande che il numero di chilometri ha più cifre di quante sono le particelle dell’Universo conosciuto».
La teoria degli universi paralleli. Teoria delle bolle e Teoria delle stringhe
Altre teorie, simili ma non del tutto a quella proposta da Everett, avallano la concezione di multiverso. Tra queste, la “Teoria delle bolle” è forse quella più accreditata, in quanto più aderente ai dati raccolti e alle misurazioni. Il concetto dell’universo a bolle – proposto dal fisico russo Andrej Linde – implica la creazione di altri universi derivanti dalla “schiuma quantistica” di un universo base: la schiuma ribolle a causa di fluttuazioni di energia, e queste creerebbero piccole bolle o wormhole (cunicoli spazio-temporali). Se la fluttuazione di energia non è molto grande, un piccolo universo a bolla può formarsi e subito contrarsi. Se la fluttuazione energetica è maggiore, il piccolo universo a bolla che si forma si espande a lungo termine, consentendo la formazione di materia e di strutture galattiche, dunque di altri universi.
La “Teoria delle stringhe” presuppone invece che alla base del multiverso sussistano delle membrane, in cui ognuna di essa è un universo distinto. Secondo tale teoria, il costituente primo della materia sono minuscole corde vibranti in uno spazio di 11 dimensioni (più la dimensione temporale), dunque 7 in più dello spazio 3D (+1) a noi noto. Tali corde sono stringhe di energia, che vibrano appunto a una determinata frequenza o lunghezza d’onda. Gli infiniti universi potrebbero coesistere nello stesso continuum di dimensioni, vibrando a frequenze differenti. Coesistendo nelle stesse nostre 4 dimensioni, tali universi sarebbero soggetti a leggi fisiche medesime a quelle del nostro universo. Ciò che differenzia tale teoria dalle precedenti è il fatto che gli infiniti universi non sussistono in dimensioni parallele.
La teoria degli universi paralleli. Lisa Randall e Stephen Hawking
Anche secondo la fisica statunitense Lisa Randall gli altri universi sarebbero immersi in uno spazio a più dimensioni, come un arcipelago di isole nell’oceano. Ma su una di queste si concentrerebbero le particelle che trasportano la forza di gravità, come fanno i fotoni con la luce, dette gravitoni. Questi sarebbero gli unici in grado di saltare da un universo all’altro, ma solo alcuni riuscirebbero a giungere nel nostro.
Ciò spiegherebbe anche perché, in realtà, la forza di gravità ci appare abbastanza debole, in quanto diluita su più universi: basti pensare al fatto che un magnete può attirare una graffetta, nonostante la Terra eserciti interamente su di essa la propria attrazione gravitazionale!
La sperimentazione a tali teorie può giungere con l’utilizzo dell’LHC” (Large Hadron Collider), l’acceleratore di particelle capace di sondare la struttura più intima della materia, in grado dunque di intercettare i gravitoni, mai osservati direttamente. Si potrebbero rinvenire particelle non più esistenti dai tempi del Big Bang e tra queste potrebbero essercene alcune che vivono solo su altre dimensioni o universi. In questo modo si potrebbe provare l’esistenza di altri mondi.
Anche il cosmologo, fisico e matematico Stephen Hawking si dedicò prima di morire allo studio e all’elaborazione di teorie che spiegassero l’esistenza di altri universi oltre al nostro. Tale teoria potrebbe essere spiegata con le infinite esplosioni avvenute subito dopo il Big Bang, che avrebbero generato altri mondi. Nel multiverso, gli universi creati potrebbero essere misurabili con complesse formule matematiche, a partire dalla radiazione cosmica di fondo, un’impronta dell’universo appena nato che terrebbe traccia di questi universi. Ciò dimostrerebbe l’esistenza del multiverso. Tuttavia va precisato che Hawking non parla di multiverso infinito, bensì finito e levigato, postulando l’esistenza di un numero limitato di possibili universi. Anche in questo caso però, la questione richiede ulteriori approfondimenti e inoltre il tutto si fonda sempre e ancora su prove teoriche, basate su modelli matematici.
La teoria degli universi paralleli. Viaggi temporali e Déjà vu
Postulando l’esistenza di universi paralleli, alcuni fisici come Jacob Hauser e Barak Shoshany ritengono possibile viaggiare dalla linea temporale di un universo a quella di un altro attraverso il già citato wormhole. Partendo poi dal presupposto secondo cui esistono molti universi paralleli all’interno dei quali gli avvenimenti possono essere simili anche se ciascun universo viaggia su una linea spazio-temporale separata, tali linee possono essere percorse anche per viaggiare indietro nel tempo. Tale viaggio temporale potrebbe avvenire senza causare paradossi, che porterebbero altrimenti a conseguenze inspiegabili, proprio in virtù della separazione della linea spazio-temporale tra universi. Più semplicemente, i due fisici prevedono che qualsiasi cambiamento venisse apportato al passato, tale sarebbe indipendente dal percorso storico della linea temporale da cui l’ipotetico viaggiatore proverrebbe. Ma di conseguenza, come ritengono altri ricercatori, non si tratterebbe di un vero viaggio nel tempo, dal momento che non avrebbe senso apportare modifiche al passato se gli effetti non fossero più riscontrabili nell’universo da cui si proviene.
La teoria del multiverso, oltre a postulare possibili viaggi temporali, potrebbe spiegare l’esperienza strana e diffusa dei déjà vu. Le spiegazioni a riguardo si sono focalizzate quasi esclusivamente sulla considerazione del déjà vu quale fenomeno psichico, dovuto a disturbi e al manifestarsi dei ricordi in modo confuso, sollecitati da tratti dell’ambiente circostante che somigliano a qualcosa di già vissuto, sovrapponendosi all’esperienza che si sta vivendo. Ma secondo il fisico americano Michio Kaku la spiegazione ai déjà vu potrebbe provenire proprio dall’esistenza di infiniti universi contemporanei e paralleli. Se ci sono moltissimi universi, allora ci saranno moltissime versioni di ciascun individuo e non reputa impossibile che qualche anomalia di sistema possa provocare distorsioni, i déjà vu appunto.
Immaginiamo di avere una radio in una stanza sintonizzata su una data frequenza. Nella stanza ci saranno inevitabilmente anche frequenze di altre radio, anche di altri Paesi. La radio è sintonizzata sulla stazione selezionata, e ciò vale anche per i nostri cervelli: siamo sintonizzati su un universo, il nostro, ma altri universi paralleli sono nella stanza. Può capitare che tra i vari segnali radio ci siano interferenze e così un déjà vu potrebbe consistere in un tipo particolare di interferenza, dove il nostro doppio presente in un’altra dimensione si sovrappone per qualche istante al noi di questo universo.
La teoria degli universi paralleli. Curiosità e rappresentazioni cinematografiche
Postulando l’esistenza di universi paralleli, si considera la nostra esistenza volta a infinite possibilità di sviluppo, vivendo un numero infinito di vite contemporaneamente: in questo universo riusciamo a realizzare magari degli obiettivi che non trovano affermazione in un altro universo e così via. Di conseguenza, la stessa morte potrebbe in teoria essere vinta, avendo la possibilità di sopravvivere in un universo parallelo.
Certo, una tale considerazione risulta alquanto destabilizzante, ma allo stesso tempo rassicurante: sapere di avere possibilità di sopravvivenza altrove rincuora gli animi e spinge a rischiare un po’ in più, sapendo che da qualche parte saremo ancora vivi, avremo realizzato un sogno tanto agognato, trovato il lavoro tanto sperato. Ma probabilmente gli universi paralleli non sono destinati a incontrarsi, pur coesistendo, né siamo in grado di percepirli, in quanto limitati ai soli nostri cinque sensi. Ma nonostante tutto, la teoria del multiverso desta fascino e speranza.
Attorno a tale ipotesi del resto sono state create ambientazioni letterarie e trame cinematografiche, così come per serie TV. Tra le più accattivanti c’è Fringe, la serie televisiva che ha tenuto gli spettatori col fiato sospeso per ben cinque stagioni, grazie ai casi risolti dalla Divisione Fringe con l’aiuto dello scienziato Walter Bishop, di suo figlio Peter e della bellissima ed empatica agente dell’FBI Olivia Dunham, impegnati a salvare l’umanità da un’invasione futura di “Osservatori”. Le vicende raccontate hanno come sfondo il passaggio dal presente universo a quello parallelo, simile ma non uguale per via di anomalie create proprio per il trapasso effettuato, ma che troveranno soluzione grazie anche all’alleanza tra i protagonisti di entrambi gli universi.
In conclusione, la teoria degli universi paralleli è intrisa di straordinarietà, ma anche oggetto di critiche da parte di fisici scettici, che non la ritengono attendibile e dimostrabile empiricamente. Simili prospettive pertanto si fondano su ipotesi scientifiche ancora incerte e controverse, dunque considerate più filosofiche che scientifiche, più vicine alla metafisica che alla fisica.
C’è invece chi lo scetticismo lo mette da parte, come l’astrofisico e ricercatore statunitense Sean Carroll, il quale è convinto che presto si avranno finalmente gli strumenti per esplorare adeguatamente gli infiniti universi del regno quantico. Il suo ottimismo si fonda sulla constatazione che minuscole particelle, come elettroni e fotoni, non abbiano un posto fisso nell’universo, provando dunque l’esistenza di molti universi paralleli. Carroll è anche convinto che l’universo non sia iniziato da una grande esplosione, ma sia un’entità infinitamente vecchia, che si espande costantemente e in cui il tempo possa scorrere avanti e indietro.
Non sappiamo se avremo la concreta possibilità di raggiungere, osservare ed esplorare universi invisibili e paralleli, ma ciò che non si conosce deve fungere da stimolo per nuovi interrogativi e desiderio di risolverli. È questo che rende la scienza accattivante e l’immaginazione un porto che può divenire realtà.
