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.