Multiverso, Principio Antropico e improbabilità

Nei post precedenti ho discusso criticamente le tesi esposte da Leonard Susskind in Il Paesaggio Cosmico, e ho sostenuto che la costruzione teorica che unisce Teoria delle Stringhe, Multiverso e Eternal Inflation sia piuttosto azzardata dal punto di vista delle evidenze sperimentali e piuttosto controversa dal punto di vista concettuale, dando luogo a quello che ho chiamato lo scenario della Biblioteca di Babele.

In questo post, vorrei invece discutere un punto specifico del ragionamento di Susskind e degli altri che propongono la teoria del Multiverso come concretizzazione delle potenzialità matematiche della Teoria delle Stringhe, e cioè la necessità di spiegare le caratteristiche dell’Universo in cui viviamo.

Il ragionamento di Susskind & C. è più o meno il seguente: constatiamo che le leggi fisiche dell’Universo, inclusi i valori delle costanti fisiche e le “condizioni iniziali” sono straordinariamente favorevoli all’esistenza della vita. Basterebbero piccolissime variazioni nei valori di cui sopra per rendere impossibile la formazione di galassie e stelle, o la produzione di elementi chimici indispensabili alla vita come la conosciamo. Questa “eccezionalità” non può semplicemente essere attribuita a un mero caso, e rende necessario accettare una qualche forma di Principio Antropico, che in effetti è stato formulato in diverse varianti, da quelle “deboli” (che secondo me non significano assolutamente nulla) a quelle “forti”, che implicano che l’Universo sia in qualche modo progettato per ospitare la vita e aprono quindi indirettamente la strada alla congettura del cosiddetto Disegno Intelligente (il disegno, non l’ipotesi), incorporando l’ipotesi dell’esistenza di un Progettista nella descrizione causale dei fenomeni della cosmologia scientifica, e rendendo quindi quest’ultima dipendente da una nozione tipicamente religiosa. Per evitare questa “catastrofe scientifica”, Susskind & C. hanno sposato Teoria delle Stringhe ed Eternal Inflation per dar luogo all’idea di un Multiverso in cui esistono infiniti Universi di cui il nostro è soltanto uno.

Ma è davvero necessario “spiegare” le caratteristiche del nostro Universo? Non entrerò nei dettagli di quanto le leggi della Fisica e la configurazione del nostro Universo siano “speciali”. Lo fa molto scenograficamente Brian Greene in questa conferenza su TED.com:

A un certo punto, Greene si concentra (come fa anche Susskind nel suo libro) sul valore “incredibilmente vicino a zero” della Costante Cosmologica:

Certo, sembra necessaria una spiegazione per un numero così “strano”, no?

Non ne sono così sicuro. Cosa vuol dire, infatti, “improbabile”?

In questo contesto, secondo me, niente.

Per parlare di probabilità, occorre innanzitutto individuare un processo dinamico che possa essere poi trattato con gli strumenti della statistica. Quando mi chiedo quale sia la probabilità di ottenere “1” col lancio di un dado, ho implicitamente selezionato il processo di lanciare un dado come oggetto della mia analisi statistica. Senza di questo, non esiste il concetto stesso di probabilità. Dire che il nostro Universo ha caratteristiche statisticamente eccezionalmente improbabili significa implicitamente assumere come postulato che tali caratteristiche siano il frutto di un processo casuale, come una specie di “estrazione a sorte” dell’Universo tra un numero infinito (“molto” infinito) di Universi alternativi, dove il numero e la natura delle particelle elementari, o l’intensità delle interazioni elettromagnetiche, o il numero di dimensioni spaziotemporali varino tra tutti i “possibili” valori.

Ma non abbiamo nessun motivo per ipotizzare un simile processo. Personalmente, credo ci siano buone ragioni per non ipotizzarlo, oltre al benedetto e spesso mortificato Rasoio di Occam. Se numeri “strani” o “singolari” ci mettono a disagio, è un problema nostro, non della Natura; in qualche caso, magari, scopriremo che una data “costante” fisica non è costante affatto, ed è frutto di un processo di cui indagheremo il funzionamento. Ma mi sentirei di considerare assolutamente arbitraria l’ipotesi che tutte le costanti fisiche siano il frutto dell’equivalente di un’ “estrazione” stocastica.

In sintesi: le tesi di Susskind dichiarano di voler risolvere un problema che, ragionando a stretta logica, non esiste. Certamente troviamo “imbarazzanti” certe “coincidenze” (ancora una nozione inapplicabile qui), ma questo disagio non è necessariamente diverso da quello che proviamo al pensiero che il tempo possa essere “finito”: tendiamo a generalizzare il nostro modo di ragionare applicandolo anche a oggetti che non sono tenuti a conformarsi a esso: la massa dell’elettrone non è necessariamente il frutto di un lancio di dadi. Applicare la “statistica” ai valori delle costanti fisiche è, questo sì, una forzatura arbitrariamente “antropica” e priva di senso. In realtà, un ragionamento del genere, come abbiamo visto, postula tacitamente quello che Susskind vorrebbe dimostrare, e cioè che esista concretamente un “processo di generazione” degli Universi in grado di produrre realtà fisiche diverse. Rigettare questa ipotesi è perfettamente coerente ed elimina qualsiasi necessità logica di “spiegare” alcunché; ci rimane un fastidioso senso di incompletezza, forse, ma onestamente non mi pare ragionevole voler creare infiniti Universi e dimensioni nascoste per la nostra tranquillità intellettuale. Come scrive lo stesso Susskind, la Natura non è tenuta ad adeguarsi ai nostri gusti, e questa è un’argomentazione “a due lame”….