Principio Antropico, Multiverso e altre affascinanti cose in cui non credo (cont.)

Nello scorso post, ho parlato del libro di Leonard Susskind Il Paesaggio Cosmico, e ho provato a sintetizzare gli assunti più o meno espliciti della linea di pensiero cui Susskind aderisce nei seguenti cinque punti:

  1. La cosiddetta teoria della Supersimmetria è vera. Quindi, per ogni particella elementare che conosciamo, ce n’è una “simmetrica” che è un leptone se quella nota è un barione, e viceversa.
  2. La (o una…) Teoria delle Stringhe è vera. Quindi, per esempio, esistono 10 dimensioni spaziali, di cui 7 non sono osservabili.
  3. L’Eternal Inflation è vera. Quindi, tra l’altro, esiste un numero esorbitante di Universi più o meno “vicini” tra loro, con caratteristiche diverse.
  4. Premesso che la Teoria delle Stringhe al momento appare compatibile con un numero elevatissimo se non infinito di diverse combinazioni dei parametri che definiscono le proprietà fisiche di un Universo, ciascuna di queste combinazioni descrive un Universo reale, e non un possibile Universo.
  5. Infine, gli innumerevoli Universi che derivano dai punti 3 e 4 corrispondono, ossia l’Eternal Inflation è in grado di generare tutti e soli gli Universi “configurabili” in base alla Teoria delle Stringhe.

Proverei ora a discuterli brevemente, per spiegare perché non condivido questa visione.

  1. La Supersimmetria è (come, molto più in grande, la Teoria delle Stringhe) più una famiglia di teorie che una teoria singola, perché ci sono più modelli supersimmetrici della Fisica e perché ciascuno ha una serie di parametri non predefiniti che possono variare, variando di conseguenza le previsioni numeriche della teoria. La Supersimmetria ha effettivamente diverse caratteristiche attraenti da un punto di vista teorico, perché risolve alcuni problemi spinosi delle teorie correnti che si limitano al cosiddetto Modello Standard. In particolare, ogni variante della Supersimmetria prevede che esistano come minimo il doppio delle particelle che conosciamo oggi, con un “partner supersimmetrico” per ciascuna di quelle note. Il guaio è che nessuno di questi partner è mai stato osservato (il che già di per sé sembra poco promettente) e che man mano che si fanno nuovi esperimenti il possibile “spazio” per le teorie supersimmetriche diventa sempre più angusto. Un buon campo di prova per verificare la credibilità della Supersimmetria è l’LHC del CERN, dove è stato trovato il bosone di Higgs e dove continuano esperimenti estremamente raffinati per scoprire effetti fisici nuovi. Per ora, tutte le evidenze trovate sono negative per i sostenitori della Supersimmetria, e onestamente mi sembra che al momento si debba dire che i fatti sperimentali dicono che è probabile che la Supersimmetria sia semplicemente una teoria falsa (conclusione forte ed estremamente impopolare, prendetela con le pinze).
  2. Il dibattito sulla Teoria delle Stringhe è ormai ai limiti dello scisma religioso, con da una parte “stringologi” osservanti ed entusiasti, e dall’altra fisici meno numerosi ma non meno autorevoli che sostengono che, in sostanza, la Teoria delle Stringhe non ha i requisiti minimi per essere considerata una teoria scientifica. Il problema sostanziale è che la Teoria delle Stringhe certamente non è una teoria, almeno non nel senso tradizionale, in cui una teoria fisica proponeva un modello matematico della realtà e prediceva un risultato determinato per un determinato esperimento. Tuttavia, esistono un paio di ipotesi molto forti alla base della Teoria delle Stringhe: la Supersimmetria (v. punto 1) e l’idea che esistano più di tre dimensioni spaziali, in particolare 10 nel caso della M-Theory. Su quest’ultimo punto, come al solito, è molto difficile immaginare degli esperimenti, però c’è un interessante “corollario” in base al quale l’esistenza di dimensioni aggiuntive avrebbe come effetto la possibilità di produrre buchi neri anche a energie raggiungibili dai nostri strumenti di laboratorio attuali; al momento si stanno studiando i dati del CERN per cercare effetti di produzione di buchi neri, e i risultati provvisori raccolti finora sono negativi sulla possibilità della presenza di dimensioni aggiuntive.
  3. L’Eternal Inflation potrebbe benissimo essere vera, anche se come al solito è complicato verificarlo. C’è qualche tentativo molto interessante in merito, che si basa sulla ricerca di tracce di possibili “collisioni” tra il nostro e altri Universi. Resta il fatto che, come in molti altri casi con le teorie cosmologiche e non solo, è estremamente difficile dimostrare che sia una teoria errata, ed è difficile immaginare che da essa possa derivare alcuna previsione verificabile. In questi termini è difficile considerarla una teoria scientificamente “fruibile”, ma è sicuramente meritevole di approfondimento.
  4. La Teoria delle Stringhe, al momento, se ben comprendo ha un apparato matematico in grado di generare un numero inimmaginabile di modelli specifici di realtà fisiche (o Universi) diverse in modo anche radicale, un numero talmente alto (si parla di 10500) da essere a tutti gli effetti pratici infinito (Susskind a ragion veduta lo chiama un discretuum). A questo punto diventa quasi impossibile anche solo immaginare un Universo con caratteristiche tali da non poter essere descritto da una di questi in gran parte inesplorati modelli; la Teoria delle Stringhe è diventata come la Biblioteca di Babele di Borges, una collezione fantastica di tutto e del contrario di tutto, e al momento nessuno ha idea di come fare a trovare in questa sconfinata biblioteca il libro che descrive (forse) l’Universo in cui viviamo. Questa situazione, che ovviamente è tradizionalmente considerata una grave debolezza della teoria, è ingegnosamente ribaltata e reinterpretata come un punto di forza da Susskind, Greene & C., che sostengono che questo Paesaggio di Universi è tutto reale, che esiste un numero pressoché infinito di Universi (grazie all’Eternal Inflation), e che quindi nella grande Biblioteca di Babele c’è anche il libro che descrive il nostro. Per me è un po’ dura da digerire.
  5. Questo punto me lo sono posto da solo, e quindi potrebbe essere frutto della mia Incompetenza. Però, ragionando alla buona, mi viene da dire: anche ammesso che l’Eternal Inflation sia vera e quindi esista un meccanismo che produce “infiniti” Universi reali, come facciamo a sapere se questi Universi abbiano le stesse proprietà di quelli “generati” almeno astrattamente dalla Teoria delle Stringhe? E’ come se qualcuno ci dicesse che esiste la Biblioteca di Babele e per dimostrarlo ci mostrasse una notizia sul giornale che dice che è in funzione una macchina capace di generare un numero illimitato di testi casuali. Anche ammesso che la macchina ci sia, come faccio a sapere se i libri che codifica collimano con tutti e soli quelli della fantomatica biblioteca? La macchina potrebbe, per dire, produrre solo libri in cui è assente la lettera Z, o, fuor di metafora, l’Eternal Inflation potrebbe produrre solo Universi a 3+1 dimensioni, o in cui la Supersimmetria non esiste, ecc. Per quello che ho capito dell’Eternal Inflation, infatti, essa genererebbe “Universi” in funzione dei diversi valori dell’energia del vuoto, che a sua volta avrebbe effetti ad esempio sulla massa delle particelle, ma non credo sul numero delle dimensioni spaziali o su altri aspetti fondamentali della Fisica.

In conclusione: Susskind, per spiegare l’eccezionalità delle caratteristiche fisiche del nostro Universo, vorrebbe farci digerire tutto insieme l’esistenza di decine di particelle mai osservate, l’esistenza di sette dimensioni spaziali non osservabili, e l’esistenza di innumerevoli Universi non osservabili (perché al di là dell'”orizzonte degli eventi” del nostro Universo). Tutto questo basandosi su teorie di straordinaria complessità matematica e che non hanno alcuna conferma sperimentale (anzi, di alcune ipotesi ad esse correlate gli esperimenti tendono a dare risultati negativi). Come schiaffo all’antico e sobrio principio del Rasoio di Occam non è male… ma è vero che questa moltiplicazione di enti sarebbe sine necessitate, oppure la necessità logica invocata da Susskind esiste? Ne parliamo nel prossimo post.

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...