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?

L’Universo potrebbe non essere ‘naturale’

Ad una conferenza tenutasi lo scorso mese di Aprile presso la Columbia University, il fisico teorico Nima Arkani-Hamed dell’Institute for Advanced Study di Princeton, ha discusso alcuni recenti risultati dalle implicazioni contraddittorie relativi agli esperimenti condotti al Large Hadron Collider (LHC).

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).