Il presente crea il passato

IL PRESENTE CREA IL PASSATO

Stephen Hawking. E’ l’erede di Einstein, il fisico più famoso del mondo, in assoluto lo scrittore di scienza più letto. Lo abbiamo incontrato a Padova, dove è venuto per spiegare a quattromila studenti delle scuole superiori, che lo hanno accolto come una rockstar, la sua ultima sorprendente teoria sull’origine e la storia dell’universo. Una storia dove la fine decide l’inizio. Testo di Massimo Marianni Articolo tratto dal n. 6 del mensile ‘Newton’ – del giugno 2006 – numero diffuso esclusivamente con ‘Il Corriere della Sera’

Padova, maggio 2006 Stephen Hawking è un genio, senza compromessi. Il più grande fisico vivente è venuto a Padova, invitato dall’Università e dal Comune affrontando tutte le difficoltà che un viaggio comporta per una persona immobilizzata su una sedia a rotelle, per incuriosire il pubblico più difficile che uno scienziato possa affrontare: 4000 studenti delle scuole superiori accompagnati dai loro professori. All’interno del Palazzetto dello Sport dove è stato organizzato l’incontro c’è aria da concerto rock, con applausi che salutano ogni prova microfono e altri applausi che sollecitano l’arrivo sul palco della ‘star’. E quando finalmente la star arriva, tutti tacciono. E ascoltano. “Can you hear me?” . Riuscite a sentirmi? Sono le prime parole che escono da un sintetizzatore vocale collegato al computer che permette a Hawking di comunicare, da quando la sclerosi laterale amiotrofica lo ha reso muto, oltre che immobile. “Yes! “ urlano i ragazzi, abituati a rispondere alle domande che arrivano da un palco come questo. Ma non si è trattato di un semplice show. Hawking ha presentato ai ragazzi le sue ultime sorprendenti teorie sull’origine e l’evoluzione dell’universo. In quaranta minuti circa, il sintetizzatore vocale ha riprodotto la conferenza preregistrata, mentre sullo schermo alle spalle dello scienziato era proiettata la traduzione in italiano. Impossibile distogliere lo sguardo da Hawking, che immobile al centro del palco comandava la partenza di ciascuna frase con l’ultimo strumento di comunicazione che gli resta: i movimenti della palpebra e della guancia destra, letti da un sensore ottico collegato ai suoi occhiali e trasformati in parole da un computer. Il tempo scorre in avanti per colpa della legge di Murphy L’ultima teoria del fisico può essere riassunta in cinque parole: il presente crea il passato. E non in senso metaforico. Secondo lui, il passato, dall’origine dell’universo a ora, è fisicamente determinato dagli esperimenti che facciamo oggi. Sono proprio le nostre osservazioni attuali a stabilire quale storia ha avuto il cosmo, cosa è successo negli ultimi tre miliardi e mezzo di anni. E’ un concetto difficile da digerire, perché noi siamo abituati a raccontare la storia in avanti. Un fatto ne causa uno successivo e poi un altro ancora e così via. Tutta colpa della seconda legge della termodinamica, spiega Hawking “che è la forma precisa della legge di Murphy: le cose tendono sempre al peggio” . Un sistema fisico, anche l’intero universo, evolve sempre da uno stato più ordinato ad uno più disordinato. Semplicemente perché il disordine è molto più probabile dell’ordine. Hawking fa l’esempio di un puzzle. Esiste un solo stato completamene ordinato. Mentre ci sono un certo numero di stati possibili con alcuni pezzi incastrati tra di loro e un grandissimo numero di stati in cui il disegno è completamente scomposto. Se il puzzle è in uno stato completamente ordinato, scuotendo la

scatola è molto più probabile che il disegno si scomponga ulteriormente, piuttosto che si ricomponga. Quindi dato che è praticamente impossibile muoversi dal disordine all’ordine, dice il fisico, per la seconda legge della termodinamica (e di Murphy) noi pensiamo che il tempo si muova in avanti. L’universo, come lo vediamo noi oggi, è un puzzle scomposto del quale non conosciamo il disegno iniziale, né la storia che lo ha portato a scomporsi così. Ed è questo il motivo per cui è tanto difficile il compito della cosmologia, la scienza che si propone proprio di ricostruire la storia dell’universo fino alle sue origini. Dobbiamo percorrere la storia al contrario partendo dal presente Secondo Hawking, l’approccio tradizionale alla storia “dal basso verso l’alto”, che racconta come ogni evento sia causato da quelli precedenti, funziona bene solo quando conosciamo lo stato iniziale delle cose e possiamo osservare i risultati dell’evoluzione. “Ma non sappiamo quale fosse lo stato iniziale dell’universo, né possiamo testare la miriade di stati iniziali possibili per vedere che universo viene fuori ogni volta” . Quindi non ci resta che scorrere la storia all’indietro, partendo dal presente, che conosciamo, e risalire al passato. Non conosciamo i dettagli dell’origine dell’universo, spiega lo scienziato, perché è iniziato con un Big Bang, uno stato in cui i campi gravitazionali erano tanto forti da annullare lo spazio-tempo, e in cui la Teoria della Relatività generale, la nostra migliore descrizione delle interazioni tra spazio, tempo e materia, non è più applicabile. Il Big Bang può essere descritto solo dalla fisica quantistica, dato che le leggi dominanti erano quelle che oggi gli scienziati trovano nel mondo delle particelle. Con tutte le bizzarrie che ne conseguono, prima fra tutte il fatto che in fisica quantistica è l’osservazione di un fenomeno a determinare la sua storia. Per esempio, se guardiamo un singolo fotone, (una particella di luce) sparato contro un muro dove ci sono due fessure, questo passa in una delle due fessure. Ma nel mondo della fisica quantistica, se nessuno osserva il fotone durante il suo cammino, allora questo passa contemporaneamente da entrambe le fessure. Inutile tentare di spiegare il fenomeno con le leggi della fisica classica: solo la fisica quantistica ha le formule per descrivere cosa succede. Per andare da un punto A a un punto B, un fotone segue tutti i percorsi possibili, ma se lo osserviamo ne sceglie uno solo. Hawking ha esteso questo comportamento a tutta la storia dell’universo. Il nostro cosmo, per arrivare al presente partendo dal Big Bang ha seguito tutte le storie possibili. “Ogni storia ha una sua probabilità” aggiunge il fisico inglese. “Ci sarà una storia in cui la luna è fatta di formaggio, anche se la sua probabilità è bassa” . Oppure una storia in cui Elvis è ancora vivo. Perché non vediamo la luna di formaggio se può esistere anche questa? Nel corso di quasi quarant’anni di studi, Hawking è arrivato a queste conclusioni: l’universo è apparso spontaneamente dal nulla non più di 14 miliardi di anni fa con un evento regolato dalla fisica quantistica; il Big Bang che lo ha portato a espandersi rapidamente “come una bolla di vapore che appare spontaneamente nell’acqua bollente” . E’ questa “l’ipotesi senza condizioni di contorno” , così chiamata perché l’unica condizione che impone è che la bolla segua le leggi della scienza, per il resto può avere ogni possibile forma. Possiamo calcolare la probabilità di esistere di ogni universo che sia nato come una bolla e si sia poi evoluto fino allo stato che vogliamo esaminare, dice Hawking, anche di quello con la Luna di formaggio. Ma conoscere la probabilità di esistere di un universo che inizia in una bolla e finisce con la Luna di formaggio non ci aiuta a conoscere meglio la nostra storia, perché noi vediamo che nel nostro universo la Luna è un satellite di roccia e polvere.

Ecco il punto fondamentale: ”Noi creiamo la storia con le nostre osservazioni, anziché essere creati dalla storia” . Tra tutte le storie dell’universo selezioniamo quella che arriva a noi, al mondo che osserviamo, dove la Luna è di roccia ed Elvis è morto. Il fatto però che noi viviamo una sola delle storie possibili dell’universo, non esclude che le altre possano esistere. Anzi, la teoria prevede proprio che esistano tutte, ciascuna con la propria probabilità. Solo che per noi, che viviamo la storia che ci permette di esistere, hanno poca importanza, anche se hanno una probabilità più alta di esistere:”Io so di essere inglese, anche se la probabilità che io sia cinese è più alta perché sulla terra ci sono più cinesi” , ribadisce il fisico. Qual è la vera storia dell’universo tra tutte quelle possibili? Per Hawking la risposta a questa domanda è già stata data dalla filosofia: ”Una teoria è solo un modello matematico per descrivere le osservazioni, e non ha nessuna pretesa di realtà”. Quindi possono esistere teorie molto diverse, tutte scientificamente valide, per descrivere le stesse osservazioni. Ogni storia dell’universo che porta a quello che osserviamo nel nostro mondo è ugualmente valida. Esiste un grandissimo numero di universi possibili, noi viviamo in quello che ha permesso la nascita della nostra vita “Anche se penso che avremmo potuto scegliere un posto migliore”, conclude lo scienziato. *

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L’applauso finale accompagna Hawking giù dal palco, i quattromila studenti lasciano il palazzetto con un’esperienza che potranno raccontare e una lezione che non dimenticheranno. Un uomo inchiodato su una sedia, che parla tramite un sintetizzatore vocale, li ha portati in un viaggio scientifico che supera ogni fantasia. Fino a guardare l’universo intero da una prospettiva inimmaginabile, al di fuori del tempo e dello spazio, dove il presente decide il passato.