Singolarità? No, grazie!

E' quanto emerge da due articoli che hanno come autore principale Ahmed Farag Ali, un fisico della Zewail City of Science and Technology e della Benha University, entrambi in Egitto. Essi stanno facendo il giro della rete grazie soprattutto alle sorprendenti ipotesi che gli autori introducono sull'argomento della singolarità gravitazionale, sia per ciò che riguarda l'origine dell'Universo (Big Bang), ma anche per quanto concerne gli oggetti astrofisici più enigmatici e misteriosi che esistono in natura (buchi neri).

La ricerca di esopianeti potenzialmente abitabili

Da secoli l’umanità si interroga sulla questione che riguarda l’esistenza di altre civiltà aliene: siamo gli unici esseri intelligenti che popolano l'Universo? Sin già dai tempi del Medioevo si riteneva che dovessero esistere altri mondi e, forse, qualcuno di questi avrebbe ospitato una eventuale forma di vita aliena. Oggi, grazie allo sviluppo tecnologico e al progresso scientifico, possiamo cominciare a dare delle risposte a queste domande. La scoperta di numerosi pianeti extrasolari suggerisce che il nostro sistema planetario non è l’unico. Gli esopianeti sono un fenomeno comune, almeno nella Via Lattea, anche se la maggior parte di essi sono corpi celesti giganti, tipicamente delle dimensioni di Giove, che non possono ospitare la vita come noi la conosciamo. Tuttavia, esistono sistemi planetari in cui sono stati rivelati oggetti più piccoli, cioè corpi celesti rocciosi che hanno le dimensioni dei pianeti di tipo terrestre. Nel corso dei prossimi anni, lo studio ed il perfezionamento di tutta una serie di tecniche e metodi di indagine ‘alternativi’ ci permetteranno di analizzare sempre più in dettaglio le atmosfere planetarie per scoprire se sono presenti tracce di composti chimici, come ad esempio l’anidride carbonica, l’acqua o il metano, indicatori biologici legati all'esistenza di eventuali forme di vita elementare. Forse, solo allora potremo affermare di aver trovato una nuova Terra.

La complessità dei buchi neri

Nel corso di questi anni, la ricerca di una teoria unificata ha portato diversi fisici teorici ad introdurre una serie di argomentazioni nel tentativo di conciliare le due migliori descrizioni del mondo macroscopico (relatività generale) e di quello microscopico (meccanica quantistica). In particolare, un fisico teorico di nome Leonard Susskind ha presentato diverse idee spesso non facilmente intuitive, come ad esempio la teoria delle superstringhe o il concetto in base al quale il nostro Universo tridimensionale potrebbe essere in realtà un ologramma bidimensionale. Oggi egli è parte di un piccolo gruppo di scienziati che stanno ragionando su un nuovo concetto altrettanto bizzarro: in altre parole, la chiave verso quella che viene definita “la teoria del tutto” dovrà essere trovata nell’ambito della scienza dei computer, nota anche come complessità computazionale. Certamente, non si tratta di una disciplina della fisica dove esplorare i processi più fondamentali ma essa è legata a qualcosa di più pratico e riguarda il numero di operazioni logiche che sono necessarie per eseguire un algoritmo. Se questo approccio funzionerà, allora secondo Susskind esso potrebbe risolvere uno dei problemi teorici più impegnativi di questi anni, cioè il paradosso dell’informazione dei buchi neri, il che implicherebbe la non validità della meccanica quantistica e della relatività generale. In più, il metodo della complessità computazionale potrebbe fornire ai teorici un nuovo modo di comprendere i concetti di spazio e tempo utilizzando semplicemente delle idee basate sostanzialmente sulla informazione.

SETI, entro vent'anni il 'primo' contatto

La domanda se siamo soli nell’Universo sta diventando ormai molto vecchia. Esistono delle storie su questo argomento che risalgono persino agli antichi greci e sembra difficile credere che anche i primi esseri umani comparsi sul nostro pianeta non abbiano mai volto lo sguardo verso il cielo chiedendosi se esistono altri esseri come loro da qualche parte nello spazio. Rispetto ai nostri antenati, oggi abbiamo una tecnologia sufficientemente avanzata e adeguata che ci permette di affrontare il problema secondo il metodo scientifico. Dunque, trovare che esistono intelligenze extraterrestri potrebbe definire il nostro posto nello spazio cosmico. Inoltre, una tale scoperta completerebbe la cosiddetta rivoluzione copernicana. Circa 470 anni fa, le meticolose osservazioni del cielo ed il ragionamento scientifico ci portarono a comprendere il nostro ruolo nell’Universo. Oggi, lo scopo della ricerca SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence) è quello di comprendere in quale piano intellettivo noi esseri umani ci poniamo rispetto ad eventuali esseri intelligenti nell’Universo. Insomma, le nostre capacità intellettive sono uniche o sono semplicemente le sole che esistono tra tante altre?

È tempo di pensare ad una ‘nuova’ fisica?

Qualche secolo fa, gli scienziati andavano affermando che non ci fosse più nulla da scoprire, un pensiero che venne ben presto superato quando agli inizi del XX secolo vennero prima formulati i concetti base della teoria dei quanti, ad opera di Max Planck, e qualche decennio più tardi la teoria della relatività generale, grazie al genio di Albert Einstein. Oggi, dobbiamo dire che tra i fisici non c’è più quell’arroganza anche perché la relatività ci ha fornito un modello estremamente accurato dell’Universo che siamo in grado di osservare. Nonostante ciò dobbiamo tener conto di tutta una serie di altri modelli che tentano invece di spiegare quei fenomeni fisici “invisibili” che rimangono ancora un mistero. Di fatto, il sogno degli scienziati del XXI secolo è quello di riconciliare i due pilastri fondamentali della fisica e cioè da un lato la relatività generale e dall’altro la meccanica quantistica (vedasi Idee sull’Universo). Ma allora, è forse giunto il momento di introdurre un cambiamento radicale a partire dalle questioni più fondamentali? Vedremo nei seguenti paragrafi quali sono i temi fondamentali che i fisici stanno oggi discutendo e quali potrebbero essere i passi successivi verso una comprensione più profonda dei fenomeni naturali. 

Il multiverso e l’idea dell’infinita ripetizione delle storie

Tra i tanti temi di cui si occupa la cosmologia moderna uno riguarda il concetto di multiverso, cioè la possibilità che esistano infiniti universi e perciò infiniti mondi che potrebbero ospitare altrettante terre con forme di vita differenti. Ma è davvero così? Nonostante questa idea sia alquanto affascinante, tuttavia qualche scienziato rimane molto scettico. È il caso di due ricercatori spagnoli che hanno pubblicato di recente un articolo dove criticano l’idea dell’infinita ripetizione delle storie, che è strettamente collegata al concetto di storie alternate, ma anche a quello degli universi paralleli o persino all’interpretazione dei molti mondi (vedasi Enigmi Astrofisici).

Il 'muro di fuoco', un nuovo paradosso sui buchi neri

In un recente articolo apparso su Simons Foundation dal titolo Alice and Bob Meet the Wall of Fire, Jennifer Ouellette riporta le ultime idee bizzarre emerse al workshop di Stanford tenutosi a Novembre dell'anno passato su un nuovo paradosso che riguarda gli enigmatici buchi neri. Di solito, quando vengono proposti alcuni esperimenti mentali i protagonisti principali si chiamano Alice e Bob. Oggi, però, pare che i due ragazzi siano arrivati ad un bivio. Tra i due, la più avventuriera e piuttosto spericolata Alice vuole saltare in un buco nero molto massiccio, lasciandosi alle spalle lo sconsolato Bob che rimane al di là dell’orizzonte degli eventi, cioè quella regione ideale superata la quale niente, nemmeno la luce, può tornare indietro. Ma vediamo un pò più in dettaglio di che cosa si tratta.

Verso l'esplorazione dell'Universo delle origini

La cosmologia è quella branca dell’astronomia che studia l’intero Universo. Attualmente, il modello cosmologico standard rappresenta il quadro migliore per descrivere l’evoluzione dell’Universo, ma non la sua origine, ed esistono alcuni scenari che ci forniscono delle indicazioni su quale sarà il suo destino. Nonostante ciò, ricostruire la storia cosmica non è così facile. Infatti, i cosmologi possono essere paragonati agli archeologi che andando ad analizzare i resti fossili tentano di ricostruire, seppure parzialmente, il passato della Terra spingendosi fino ad epoche dell’ordine di migliaia o milioni di anni fa.

SETI, quell'oscuro silenzio

Da oltre cinquant’anni, la ricerca di civiltà extraterrestri non ha ancora fornito una prova scientifica della loro esistenza. Per questo motivo, non sappiamo neanche se la vita, a qualsiasi livello, esista effettivamente al di là del nostro pianeta. La ricerca di civiltà aliene, anche se esse sono là fuori da qualche parte nella nostra  galassia o magari in altre galassie, è un progetto a lungo termine che richiederà ancora anni se non addirittura secoli. Tuttavia, le nuove strategie di ricerca, accompagnate dal progresso tecnologico e dalla costruzione di nuovi e più sofisticati strumenti di indagine, indicano che ci sono buone ragioni per ritenere che il successo di un “primo contatto” possa avverarsi entro qualche decennio.