Principio Antropico, Multiverso e altre affascinanti cose in cui non credo

Ho appena finito di leggere Il Paesaggio Cosmico, di Leonard Susskind, un libro di alcuni anni fa in cui l’autorevole fisico americano espone le sue idee sul Principio Antropico (che trova utile se non addirittura inevitabile), la Teoria delle Stringhe e quella del Multiverso, ossia l’idea che il nostro Universo sia solo uno tra moltissimi, e che le leggi fondamentali della Fisica differiscano da un Universo all’altro.

Devo dire che è abbastanza raro che io legga un libro divulgativo sulla Fisica moderna e mi ritrovi a non essere d’accordo su praticamente niente di quello che l’autore sostiene. E’ insolito perché normalmente i libri divulgativi riguardano scoperte consolidate o almeno teorie sufficientemente condivise, e dissentirne sarebbe da parte mia un esercizio di presunzione; ed è insolito perché il dissenso in questo caso non riguarda semplicemente il maggiore o minore “ottimismo” sul possibile successo di una teoria, ma l’intera impalcatura del pensiero che Susskind espone. Proverò quindi a riassumere il succo del libro e le mie perplessità.

Il punto di partenza implicito, ma non tanto, è: la Teoria delle Stringhe è giusta; arriverei a dire che Susskind ragiona come se la Teoria delle Stringhe dovesse essere giusta, perché altrimenti certi “passaggi logici” sarebbero inspiegabili. Ricordiamocelo.

Il punto di partenza esplicito, invece, è: il nostro Universo, e le leggi della Fisica che lo governano, appare straordinariamente adatto a ospitare la vita umana, e anzi questa “predisposizione” è incredibilmente precisa, perché una serie di costanti fisiche e di “condizioni iniziali” dell’Universo, se fossero state anche di poco diverse, avrebbero fatto la differenza tra un Universo come il nostro e uno in cui la vita come la conosciamo sarebbe impossibile. Questa configurazione richiede un tale fine tuning dei parametri che Susskind dichiara serenamente che non si può semplicemente attribuirla al caso, perché dovremmo ipotizzare che si sia verificato un evento inconcepibilmente improbabile. Da questa “constatazione”, nasce l’interesse per il Principio Antropico (ossia l’idea che l’esistenza della [nostra] vita intelligente sia in qualche modo una condizione necessaria del perché l’Universo sia come è). Susskind vede il P.A. come difficilmente confutabile e pericoloso per alcuni principi fondamentali della scienza, se esso fosse interpretato come una prova a favore del cosiddetto Intelligent Design, ossia in sostanza a favore del Creazionismo. Questo non tanto per negare l’esistenza di (un) Dio, ma per negare che si tratti di un’ipotesi necessaria, che sia richiesta da qualche caratteristica riscontrabile nel mondo naturale.

La soluzione di Susskind (o meglio, cui Susskind aderisce) è la cosiddetta teoria del Multiverso: in realtà di Universi ne esistono praticamente infiniti; quindi, anche se il nostro ha caratteristiche “speciali”, la cosa non sorprende, perché ci sono miliardi di altri Universi ciascuno con le sue caratteristiche, e quindi alla fine noi viviamo in un Universo peculiare semplicemente perché solo un Universo peculiare può sostenere la vita. Questa interpretazione del Principio Antropico, che è quella cui Susskind aderisce, è “scientificamente innocua”, e quindi accettabile. A questo punto, per il “nostro”, restano altri due passaggi logici da completare:

  1. Esiste una teoria che preveda l’esistenza di un numero esorbitante di Universi regolati da leggi della Fisica diverse?
  2. Esiste un meccanismo che potrebbe aver generato tutti questi Universi?

Per fortuna (toh!) a entrambe le domande la risposta è sì. La prima è la Teoria delle Stringhe (toh!); il secondo corrisponde a quella che viene chiamata l’Eternal Inflation.
Quindi, tutto bene quel che finisce bene? La pensa sicuramente così un altro “testimonial” della Teoria delle Stringhe, quel Brian Greene autore del bel libro L’Universo Elegante: lo vedete qui in una breve, brillante e scenografica conferenza sull’argomento.

Purtroppo, io non sono altrettanto entusiasta, e non sono solo. A me sembra che l’elaborata impalcatura su cui poggia questa che chiamerei congettura sia poco solida e priva di basi nell’evidenza sperimentale. Proviamo a fare un elenco delle sorprendenti ipotesi che l’idea del Multiverso definita in questo modo (ossia come “estensione” della Teoria delle Stringhe) implica:

  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.

Giusto fin qui? Spero di sì, perché questo non è un tema semplice, e, anche se qualcosa ne capisco, in proporzione sono altrettanto Incompetente su questo quanto sulle questioni economiche.

Proviamo ora a chiederci: cosa siamo in grado di dire sull’attendibilità delle congetture 1 – 5 qui sopra? Beh, direi che questo post è già abbastanza lungo, e conviene riprendere l’argomento nel prossimo.