14 settembre 2010

Gli infiniti universi e il rasoio di Occam

Una delle ipotesi più stupefacenti che sono state fatte nella cosmologia moderna è quella che mette in campo la possibilità di esistenza di infiniti universi oltre il nostro.
Chiariamo subito che le ipotesi principali sono essenzialmente di due tipi: una prettamente ‘cosmologica’ che parla di possibili infiniti universi che si sarebbero formati così come ha fatto il nostro (con un Big Bang o come universi figli generati da un universo madre) e un’altra ipotesi prettamente quantistica, quella del cosiddetto ‘multiverso’, enunciata per risolvere problemi di coerenza interni alla meccanica quantistica, quali ad esempio quella della esistenza simultanea nei sistemi di stati ‘incompatibili’ fra loro. Di quest’ultima ipotesi - quella del multiverso - parlerò in un successivo post.
Adesso voglio focalizzare la mia attenzione sulla ipotesi dell’esistenza di infiniti universi dissimili tra loro e generati casualmente in tutti i possibili stati iniziali.

Qualcuno si chiederà, ma che bisogno c’è di ipotizzare l’esistenza di un numero infinito di universi, non  basta e avanza il nostro?

Il fatto è che il nostro Universo è speciale perché permette la vita e in una fase della sua storia ha generato la consapevolezza umana e questo perché ha assunto alla sua nascita (nel Big Bang) delle caratteristiche iniziali speciali e molto improbabili da ottenere (ne ho parlato in un post precedente).

Da qui a dire quindi che il nostro Universo è stato creato apposta per permettere la vita il passo è breve. E infatti è quello che sostengono quelli che, come me, credono in Dio. Ma ovviamente gli atei questo non possono accettarlo e allora hanno avuto l’idea di ipotizzare l’esistenza di infiniti universi.

Ma già un’altra ipotesi aveva fatto in precedenza la sua comparsa: considerato che non si sapeva come fosse nato prima del tempo il ‘puntino’ di densità ed energia infinita - la cosiddetta singolarità - da cui tramite il Big Bang è spuntato l’Universo, visto che l’unica soluzione sembrava quella dell’atto creativo ex nihilo (dal nulla) da parte di Dio, hanno avuto la bella pensata di ricorrere al Principio di indeterminazione di Heisemberg – supposto quindi preesistente alla nascita dell’Universo (!) –.

In meccanica quantistica, tempo ed energia di un sistema sono legati in una relazione di indeterminazione, quella di Heisemberg appunto, che dice pressappoco che l’incertezza sulla misura del tempo e l’incertezza sulla misura dell’energia effettuati su un sistema sono inversamente proporzionali, e la costante di proporzionalità è la costante di Plank. Ciò significa che per un tempo brevissimo, infinitesimo, un sistema può assumere anche una energia infinita. E quindi una energia infinita può nascere dal nulla per un tempo infinitesimo.. (ma qualcuno mi dovrebbe spiegare come mai questo evento sta durando da 13 miliardi di anni..). Comunque senza andare tanto per il sottile, questo è stato l’uovo di Colombo che ha permesso ai fisici di enunciare la possibilità della nascita dal nulla di una energia praticamente infinita all’inizio del tempo da cui è derivato il Big Bang. Questa, voglio sottolineare, è però solo un’ipotesi, non è detto che sia andata proprio così, ma quelli che vogliono eliminare Dio come ipotesi non necessaria sono almeno accontentati. (Però faccio notare che in questa ‘spiegazione’, il principio di Heisemberg e la meccanica quantistica vengono pensati preesistenti alla nascita del tempo e dello spazio, e allora si pone anche qui il problema di sapere cosa o chi ha generato tale principio e la meccanica quantistica, cioè resta il dilemma relativo alla nascita delle leggi della Fisica…)

Ma quello che è successo subito dopo il Big Bang, in cui si sono venute a creare delle condizioni fortunatissime e singolari che poi hanno permesso la vita, restava una grossa difficoltà. E allora ecco spuntare l’altro uovo di Colombo: l’ipotesi della nascita ed esistenza di infiniti universi!

Mi spiego.

In pratica hanno ipotizzato che così come è nato il nostro universo sono nati anche altri universi, moltissimi, anzi infiniti, ognuno dei quali con condizioni iniziali scelte dal caso e in cui i parametri e le costanti fisiche hanno un valore diverso da quelli del nostro Universo, per cui una miriade di questi universi, pur esistenti, non permette la vita (quale spreco!) e sarebbero quindi freddi e desolati, mentre solo pochissimi come il nostro, fortunati nella lotteria della scelta delle costanti fisiche e dei parametri iniziali, la permettono. Perciò secondo questa teoria il nostro Universo non è stato creato in maniera speciale, è stato semplicemente uno dei pochi fortunati, tra una moltitudine infinita di nati morti, e noi ci accorgiamo di essere in quello che ha avuto fortuna giusto perché ci siamo dentro ad osservarlo. Il guaio fra l’altro è che non abbiamo nessuna speranza di poter osservare questi ipotetici altri infiniti universi al di là del nostro.

Che dire?

A mio avviso, e a parere di molti studiosi, questa ‘teoria’ che prevede l’esistenza di infiniti universi cozzerebbe contro uno scoglio fondamentale di selezione delle teorie fisiche: il Rasoio di Occam .

Il ‘Rasoio di Occam’ è il nome con cui viene contraddistinto un principio metodologico espresso nel 14° secolo dal filosofo e frate francescano inglese William of Ockham, noto in italiano come Guglielmo da Occam. Tale principio, alla base del pensiero scientifico moderno, nella sua forma più immediata suggerisce l'inutilità di formulare più assunti di quelli che sono necessari per spiegare un dato fenomeno: il rasoio di Occam impone infatti di evitare troppe ipotesi quando invece poche sono sufficienti. Esso si riassume così: Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem o anche Pluralitas non est ponenda sine necessitate ( Le ipotesi non si debbono moltiplicare più del necessario). Il rasoio di Occam è fondamentale nella storia della scienza: È stato infatti osservato come da un punto di vista storico generalmente le teorie ‘più semplici’, cioè quelle con poche ipotesi iniziali, hanno superato un numero maggiore di verifiche rispetto a quelle ‘più complicate’, con un insieme maggiore di ipotesi.

Ciò significa che – tra le varie spiegazioni possibili di un evento – bisogna accettare quella più ‘semplice’, intesa non nel senso di quella più ‘ingenua’ o di quella che spontaneamente affiora alla mente, ma quella cioè che appare ragionevolmente vera senza ricercare un'inutile complicazione aggiungendovi degli elementi causali ulteriori.

Perché quindi l’ipotesi di un numero infinito di universi cozzerebbe con il rasoio di Occam? Semplice, perché per spiegare un fenomeno, la nascita del nostro Universo con le sue caratteristiche iniziali favorevoli alla vita, si toglie di mezzo l’unica ipotesi semplice più credibile, che può essere l’esistenza di un progetto favorevole alla comparsa della vita o un’altra ipotesi semplice simile che ancora non è stata magari formulata, e si mettono in campo infinite ipotesi, quelle richieste dal postulare la nascita di un numero infinito di universi e della ‘lotteria’ fortunatamente vinta dal nostro!

(Fra l’altro questa ipotesi non soddisfa secondo me neanche le caratteristiche epistemologiche richieste ad una teoria ed enunciate da Popper e che vogliono che una teoria fisica per essere ‘vera’ deve essere falsificabile. Ma la teoria basata sull’ipotesi in questione non lo è per il semplice fatto che non avremo mai la possibilità di vedere questi infiniti universi ( e tanto meno contarli…!).)

E allora?

Perché il nostro Universo avrebbe delle caratteristiche speciali e uniche che permettono la nascita della vita e della sua autoconsapevolezza? Qual è la spiegazione?
Un altro enunciato del rasoio stabilito da Occam stesso ci viene forse in aiuto: « A parità di fattori la spiegazione più semplice è da preferire ».
E su quale sia la spiegazione più semplice di questo fatto ‘prodigioso’ che ha permesso la nostra esistenza io personalmente non ho alcun dubbio!

(Fare click qui per andare alla Pagina iniziale e leggere altri articoli)
.

2 commenti:

  1. Salve, dottore, fa bene a non avere alcun dubbio, l'unica spiegazione logica e' proprio quella che 14,5 miliardi di anni fa' dio abbia messo quel punto di energia e densita' infinita. Per me"la prova del nove" e' proprio che quel punto si e' evoluto fino a creare noi esseri umani. Non dimentichiamoci che gli atomi che ci compongono o le particelle subatomiche che ci compongono si trovavano proprio li. Dio? Per me ne siamo fatti, come tutto quello che esiste e' esistito e esisterà.

    RispondiElimina
  2. Salve, dottore, fa bene a non avere alcun dubbio, l'unica spiegazione logica e' proprio quella che 14,5 miliardi di anni fa' dio abbia messo quel punto di energia e densita' infinita. Per me"la prova del nove" e' proprio che quel punto si e' evoluto fino a creare noi esseri umani. Non dimentichiamoci che gli atomi che ci compongono o le particelle subatomiche che ci compongono si trovavano proprio li. Dio? Per me ne siamo fatti, come tutto quello che esiste e' esistito e esisterà.

    RispondiElimina