ESISTE UNA TEORIA UNIFICATRICE CHE SPIEGHI TUTTI I FENOMENI DELL’UNIVERSO?

La “Storia del tempo – Dal Big Bang ai buchi neri” del fisico Stephen Hawking è un trattato divulgativo che affronta i grandi dilemmi della fisica, offrendoci una carrellata dei suoi sviluppi, dalle prime teorie sulla forma e la struttura dell’universo a quelle più recenti (la mia edizione del volume è della fine degli anni ’90), parlando dei tentativi di trovare una legge unificatrice per tutti i fenomeni fisici, dall’immensamente piccolo all’immensamente grande, mostrandoci, secondo le conoscenze attuali, quali sono le componenti più microscopiche della materia, le loro caratteristiche e quali quelle dello spazio intergalattico che ci circonda. Ampio spazio viene dato a buchi neri e warmhole e alla teoria dello spazio a più dimensioni, esaminando la possibilità di effettuare viaggi nel tempo, ipotesi che non può essere esclusa dalle più recenti teorie sulla struttura dell’universo. Chiudono il volume, un po’ off-topic, le biografie “politiche” di Einstein, Galileo e Newton.

Una cosa non viene detta però in questo libro ed è un quesito che, da profano, talora mi pongo: perché cercare di unificare le varie teorie “fisiche” e dimenticarsi della vita, delle regole che ne determinano lo sviluppo e l’evoluzione?

Come noto, sono state individuate dagli studiosi quattro forze o interazioni fondamentali: l’interazione gravitazionale, l’interazione elettromagnetica, l’interazione nucleare debole e l’interazione nucleare forte. Per energie dell’ordine dei 100 GeV la forza elettromagnetica e la forza debole si presentano come un’unica interazione, definita elettrodebole. Il grande tentativo della scienza di questi anni è trovare una forza o regola che spieghi ciò che ora si spiega con le quattro forze.

Hawking ci fa capire che l’universo, man mano che lo si studia appare sempre più complesso, quindi mi chiedo se davvero possa bastare una sola regola generale per spiegare ogni cosa. Il desiderio di razionalizzare e semplificare, trovando delle sintesi, delle regole unitarie è tipico del modo di ragionare della mente umana, ma non è detto che corrisponda a come è fatto l’universo. Questo forse è molto più caotico di quanto vorremmo. Mi pare che questa ricerca di una forza unica, sia un po’ come nell’antichità si credeva nelle sfere celesti e nelle orbite circolari dei pianeti. Cerchiamo di ricondurre il complesso a modelli facilmente comprensibili e con una loro dignità ed eleganza, che gli deriva dall’essere forme “perfette”. Come le orbite planetarie non sono circolari, forse così non esistono leggi unificanti. Eppure le teorie che si sono succedute nel tempo, pare che trovino, sempre di più, man mano che da una si passa a un’altra più sofisticata, una rispondenza nella realtà.

Se però cerchiamo una legge che spieghi al contempo l’esistenza e il movimento delle particelle subatomiche e dei corpi spaziali, perché questa non dovrebbe spiegare anche come la vita si evolve da forme semplici a forme complesse e il perché dell’esistenza di una razza tecnologica come la nostra?

Hawking, nel testo, a volte accenna alla formazione della vita sulla terra e alla sua evoluzione, ma è fondamentalmente concentrato nello spiegare la natura di quark, galassie e buchi neri, come del resto è giusto aspettarsi da un fisico.

Fa comunque un interessante osservazione sul fatto che il tempo può avere diverse direzioni, ma la sola direzione in cui la vita intelligente (io direi tutta la vita) si muove è quella in cui l’universo si espande, perché in questa fase temporale vale la seconda legge della termodinamica (il caos e l’entropia tendono ad aumentare). Ci spiega anche che se l’universo ha numerose dimensioni, molte di queste però sono “curve a livello microscopico” e quindi non sono percepibili. I viaggi nel tempo potrebbero essere possibili utilizzando queste dimensioni ulteriori. Ci spiega anche perché la vita sia possibile solo in uno spazio-tempo quadridimensionale (altezza, larghezza, lunghezza e tempo).

Eppure, da ignorante della materia, continuo a non capire come sia possibile un fenomeno come la vita, che va nel verso opposto alla seconda legge della termodinamica e che sostanzialmente, nel suo piccolo in termini delle dimensioni dell’universo, contribuisce a ridurre l’entropia.

Stephen Hawking: nonostante fosse colpito dalla Sla, aveva voluto provare anche il volo in assenza di gravità

Probabilmente pecco della classica visione antropocentrica del passato, considerando la vita un fenomeno importante, mentre nell’economia dell’universo potrebbe essere un accidente inessenziale tipico di questo granello di polvere che è il nostro pianeta. Eppure, se è vero quel che scrive Hawking in merito al fatto che l’universo, su grande scala è omogeneo e che in qualunque direzione lo osserviamo è uguale a se stesso, mi parrebbe anomalo e singolare che la vita si sia sviluppata solo sulla Terra. Condizioni uguali dovrebbero presumere lo sviluppo di fenomeni simili. Non mi aspetto di trovare omini verdi nella Galassia, ma fenomeni che contrastino la seconda legge della termodinamica, creando ordine ed espandendolo, cioè forme di vita, che crescono, si riproducono e evolvono verso forme sempre più complesse. Mi aspetterei anzi che, con tempistiche diverse, la vita (magari non a base di carbonio, magari senza ossigeno, magari in forme non riconducibili né al mondo animale né a quello vegetale e neppure a quello micotico) compaia in quasi tutti i sistemi solari. Oppure siamo una rarissima eccezione? Mi parrebbe improbabile. Mi chiedo, quindi, se la comparsa della vita è un evento frequente, ci sarebbe allora una legge fisica da cui la sua comparsa e sviluppo dipende? Una formula matematica che ne spieghi il fenomeno? Una formula che leghi la vita alle altre forze generali? Qualcosa di correlato al secondo principio della termodinamica, di cui costituisce l’opposto?

Il propagarsi della vita segue regole matematicamente e fisicamente prevedibili? Lo sviluppo di civiltà tecnologiche rientra in questa regola? La nascita di una civiltà tecnologica è un “trucco” dell’evoluzione per consentire il diffondersi della vita su pianeti dove non è nata spontaneamente? Se così fosse potrà esistere una civiltà in grado di muoversi da una stella all’altra? Potremo mai sfruttare, se esistono, i warmhole di cui parla Hawking per spostarci da una parte all’altra dell’universo?

warmhole

Queste sono domande che il saggio di Hawking non si pone e alle quali non mi risulta ci siano risposte. Forse sono domande sciocche, in quanto viziate dal solito antropocentrismo da cui fatichiamo a liberarci, ma mi piacerebbe che qualcuno, debitamente competente, se le ponesse. Non potranno, infatti, spiegare il senso della nostra esistenza, ma almeno il suo perché.

“Storia del tempo” si interroga invece su quark e antiquark, materia e antimateria e sulla natura dei buchi neri. Sentir parlare di cose che vanno oltre ogni nostra forma di percezione mi fa pensare alle antiche discussioni teologiche, pare, insomma, un po’ come parlare del sesso degli angeli, eppure senza la meccanica quantistica, per esempio, non penso che saremmo mai riusciti a circondarci di tutti quei magici manufatti che chiamiamo, non a caso, elettronici. Gli studi della fisica possono apparire quanto mai astratti, ma è grazie alle loro scoperte e teorie che la nostra civiltà si è evoluta sempre più rapidamente negli ultimi anni. Sarà, un giorno, la fisica a farci capire la biologia e il senso della vita?