L’Universo parallelo sta arrivando.

L’Universo parallelo sta arrivando – di Marco Dal Prà

Nuovi risvolti dall’origine dell’universo sulle sorti dell’Antimateria

Dove si nasconde l’Antimateria ? Se lo è chiesto anche il fisico americano Steven Weinberg negli anni ’70 nel libro “I primi tre minuti”, dove narra l’evoluzione dell’universo a partire dalle particelle elementari che lo componevano nei primi istanti del Big Bang.
All’inizio infatti l’energia del Big Bang avrebbe dato origine a particelle ed antiparticelle, come ad esempio avviene dentro gli acceleratori del CERN di Ginevra, ma oggi gli astronomi osservando l’universo vedono solo materia, mentre di antimateria non se ne trova traccia.
Dal punto di vista quantitativo non è un argomento trascurabile, visto che l’antimateria dovrebbe essere presente nella stessa quantità della materia.
Weinberg si rendeva conto dell’importanza del problema, così avanzò l’ipotesi che l’antimateria si fosse raggruppata in certe particolari aree dell’universo separandosi dalla materia ordinaria, ma ammise che si trattava di un’ipotesi tutta da verificare.
A quarant’anni da quel libro, nonostante il miglioramento degli strumenti di osservazione, non si è ancora avuta nessuna evidenza che ci sia Antimateria nell’universo ed anzi sono affiorati nuovi misteri.
Ad esempio ci si è resi conto che le galassie sembrano funzionare come se al loro interno ci sia molta più materia di quella che si osserva con i telescopi, tanto che gli astrofisici hanno dovuto inventarsi l’esistenza di una non meglio identificata “materia oscura”, per giustificare il comportamento gravitazionale delle galassie.
Per risolvere questi enigmi, oggi ci viene incontro una nuova teoria sull’evoluzione del cosmo, il modello ciclico, proposto nel 2001 dai fisici Paul Steinhardt, statunitense dell’università di Princeton, e da Neil Turok, dell’università di Cambridge.
Questa teoria è nuova e si contrappone a quella classica, detta modello standard, la quale ricordiamo prevede che tutto l’universo nacque con il Big Bang, origine dell’energia, della materia, dello spazio ed anche del tempo.
Il modello standard, seppur molto consolidato, per stare in piedi ha bisogno di ipotesi molto controverse e talvolta bizzarre, come la teoria inflazionaria, secondo la quale dopo il Big Bang l’universo si sarebbe dilatato di 10.000 volte in un tempo infinitesimo, circa 10-35 secondi.
Secondo il modello ciclico, invece, il Big Bang non avrebbe dato origine allo spazio ed al tempo, ma solo alla materia che compone l’universo, che si riformerebbe ciclicamente dopo che stelle e galassie si sono spente ed esaurite, facendolo rinascere dalle proprie ceneri.
Il modello ciclico per spiegare il funzionamento dell’universo nei suoi istanti di iniziali utilizza concetti meno noti e molto più complessi di quelli del modello standard, ponendo le sue fondamenta sulla teoria delle stringhe, teoria nata per mettere assieme i due mondi contrapposti della fisica : la teoria della relatività, che spiega il comportamento dell’universo, e la teoria dei Quanti, che spiega il comportamento delle particelle subatomiche.
Secondo la teoria delle stringhe, detta anche teoria M o delle Membrane, lo spazio è composto da 10 dimensioni, delle quali sei sono necessarie per descrivere il funzionamento delle particelle, ma essendo arrotolate su sé stesse non possono essere né viste né percepite, mentre le restanti quattro, per come dire, restano a nostra completa disposizione.
Dato che ciascuno di noi sa molto bene che viviamo in un mondo tridimensionale, appare evidente che in tutto questo ragionamento c’è una dimensione di troppo, una dimensione extra, una quarta dimensione di cui non se ne vede necessità.
Naturalmente la teoria delle stringhe, pur restando una teoria, nei suoi costrutti giustifica matematicamente tutte le dieci dimensioni, ed anche se effettivamente esistesse una quarta dimensione, questa non può essere utilizzata come meta per nuovi viaggi esotici : si tratta ancora una volta di una dimensione con estensione millimetrica, come le altre sei.
La presenza di questa dimensione extra, è invece importante perché potrebbe ospitare una sorta di universo $parallelo$, una sorta di struttura di appoggio per l’universo in cui viviamo.
Non stiamo quindi parlando di un luogo fantastico dove trovano posto il nostro alter ego o altri bizzarri personaggi, ma un universo che faccia da fondamenta a quello in cui viviamo.
Ed ecco la novità della proposta del team di Steinhardt e Turok : il Big Bang non sarebbe altro che una contrazione della dimensione extra, contrazione che porta alla collisione tra i due universi, portando a rigenerare tutta la materia e l’energia dell’universo in cui viviamo, ed alla formazione di nuove stelle e galassie.
Questo nuovo modello ciclico, naturalmente, non è basato su congetture, ma utilizza i concetti più avanzati che la fisica di oggi mette a disposizione, ma le sue premesse potrebbero essere utili per suggerire nuove ipotesi per risolvere le questioni irrisolte dell’universo di oggi.

Ad esempio possiamo ipotizzare che all’epoca della formazione dell’universo, grazie all’enorme livello di energia disponibile in quegli istanti, l’antimateria possa aver varcato la dimensione extra spostandosi nell’universo $parallelo$.
L’antimateria quindi non sarebbe “sparita”, ma semplicemente ma non la possiamo vedere, visto che la dimensione extra ci separa da essa, separazione che tra l’altro non dà modo all’antimateria di entrare in contatto con la materia.

La prima conseguenza è che l’antimateria, visto che è dotata di propria massa come la materia, influenza il nostro universo grazie alla sua attrazione gravitazionale; la dimensione extra, infatti, non può deviare o schermare la forza di gravità.

La seconda conseguenza è che la presenza del $campo$ gravitazionale prodotto dall’antimateria, potrebbe spiegare la formazione ed il funzionamento delle galassie, che oggi viene giustificata utilizzando, come detto in precedenza, una ipotetica “$materia oscura$”.
La $materia oscura$ quindi non sarebbe altro che l’Antimateria, solo che sta “parcheggiata” nella dimensione extra identificata della teoria delle stringhe.
In un colpo solo si spiegherebbero due grandi misteri dell’universo che osserviamo.

C’è da chiedersi ora se questa quarta dimensione extra, oltre ai fenomeni relativi all’universo, possa fare da base anche per spiegare altri fenomeni inspiegabili, come quelli che ci pone la fisica quantistica.
Dalla dualità onda-particella, alla “non-località”, dall’esperimento di Alain Aspect, all’onda guida di Bohm, dall’esperimento della doppia fenditura, ad altri ancora.
Si tratta di un ventaglio di fenomeni che cercano da oltre un secolo una base per ricavarne una spiegazione, e forse è giunto il momento in cui la scienza trovi nuovi stimoli per la soluzione di questi enigmi.
Le prospettive ci sono, ma questa è un’altra storia.