Ci sono universi multipli?

Le scienze della fisica e dell'astrofisica esplorano molte idee interessanti sull'universo. Uno dei più intriganti è il concetto di universi multipli. Viene anche definita "teoria dell'universo parallelo". Questa è l'idea che il nostro universo non sia l'unico esistente. Molte persone hanno sentito parlare della possibilità di più di un universo da storie e film di fantascienza. Lungi dall'essere un'idea immaginaria, possono esistere più universi, secondo la fisica moderna. Tuttavia, una cosa è escogitare una teoria sulla loro esistenza, ma un'altra è effettivamente individuarli. Questo è qualcosa con cui la fisica moderna sta lottando, usando come osservazioni dati di segnali luminosi lontani dal Big Bang. 

Cosa sono gli universi multipli?

Proprio come il nostro universo, con tutte le sue stelle, galassie, pianeti e altre strutture esiste e può essere studiato, i fisici sospettano che altri universi pieni di materia e spazio esistano parallelamente al nostro. Possono o meno essere esattamente come i nostri. È probabile che non lo siano. Potrebbero avere leggi della fisica diverse da noi, per esempio. Non si intersecano necessariamente con i nostri, ma possono scontrarsi con esso. Alcuni teorici arrivano al punto di spiegare che ogni persona ha un gemello o uno specchio negli altri universi. Questa è un'interpretazione della teoria dell'universo multiplo chiamata approccio "i molti mondi". Dice che ci sono molti universi là fuori. Star Trek i fan, ad esempio, lo riconosceranno da episodi come "Mirror Mirror" nella serie originale, "Parallels" in Next Generation e altri.

C'è un'altra interpretazione di universi multipli che diventa piuttosto complessa ed è una crescita della fisica quantistica, che è la fisica del piccolissimo. Si occupa delle interazioni a livello di atomi e particelle subatomiche (che compongono gli atomi). Fondamentalmente, la fisica quantistica afferma che avvengono piccole interazioni - chiamate interazioni quantistiche. Quando lo fanno, hanno conseguenze di vasta portata e creano infinite possibilità con infinite conseguenze da quelle interazioni.

Ad esempio, immagina che nel nostro universo una persona faccia una svolta sbagliata sulla strada di una riunione. Mancano l'incontro e perdono la possibilità di lavorare su un nuovo progetto. Se non avessero perso il turno, sarebbero andati alla riunione e avrebbero ottenuto il progetto. Oppure, hanno perso il turno e l'incontro, ma hanno incontrato qualcun altro che ha offerto loro un progetto migliore. ci sono infinite possibilità e ognuna (se succede) provoca infinite conseguenze. In universi paralleli, TUTTE quelle azioni, reazioni e conseguenze hanno luogo, una per ogni universo. 

Ciò implica che ci sono universi paralleli in cui tutti i possibili risultati si verificano contemporaneamente. Tuttavia, osserviamo solo l'azione nel nostro universo. Tutte le altre azioni, non osserviamo, ma stanno accadendo in parallelo, altrove. Non li osserviamo, ma accadono, almeno teoricamente.

Possono esistere più universi? 

L'argomento a favore di universi multipli comporta molti interessanti esperimenti di pensiero. Si approfondisce la cosmologia (che è lo studio dell'origine e dell'evoluzione dell'universo) e qualcosa chiamato il problema di messa a punto. Questo dice che man mano che cresciamo per comprendere il modo in cui il nostro universo è costruito, la nostra esistenza in esso diventa più precaria. Poiché i fisici hanno esaminato il modo in cui l'universo è cambiato nel tempo dal Big Bang, sospettano che se le prime condizioni dell'universo fossero state un po 'diverse, il nostro universo avrebbe potuto evolversi per essere inospitale alla vita.

In effetti, se un universo venisse spontaneamente all'esistenza, i fisici si aspetterebbero che collassasse spontaneamente o che si espandesse così rapidamente che le particelle non interagiscono mai realmente tra loro. Il fisico britannico Sir Martin Reese ha scritto ampiamente su questa idea nel suo libro classico Just Six Numbers: The Deep Forces That Shape the Universe.

Universi multipli e un creatore

Usando questa idea di proprietà "finemente sintonizzate" nell'universo, alcuni sostengono la necessità di un creatore. L'esistenza di un tale essere (per il quale non esiste alcuna prova), non spiega le proprietà dell'universo. I fisici vorrebbero comprendere quelle proprietà senza invocare una divinità di alcun tipo.

La soluzione più semplice sarebbe semplicemente dire "Bene, ecco com'è". Tuttavia, questa non è davvero una spiegazione. Rappresenta solo una straordinaria fortuna che un singolo universo sarebbe nato e che quell'universo avrebbe avuto le proprietà molto precise necessarie per sviluppare la vita. La maggior parte delle proprietà fisiche si tradurrebbe in un universo che crolla istantaneamente nel nulla. Oppure, continua ad esistere e si espande in un vasto mare di nulla. Non si tratta solo di cercare di spiegare gli esseri umani nel momento in cui esistiamo, ma di spiegare l'esistenza stessa di qualsiasi tipo di universo.

Un'altra idea, che si adatta bene alla fisica quantistica, afferma che esiste, in effetti, un vasto numero di universi, che hanno proprietà diverse. All'interno di quel multiverso di universi, alcuni di essi (incluso il nostro) conterrebbero proprietà che consentano loro di esistere per periodi di tempo relativamente lunghi. Ciò significa che un sottoinsieme (incluso il nostro universo) avrebbe le proprietà che gli permetteranno di formare sostanze chimiche complesse e, in definitiva, la vita. Altri no. E ciò andrebbe bene, dal momento che la fisica quantistica ci dice che tutte le possibilità possono esistere. 

Teoria delle stringhe e universi multipli

La teoria delle stringhe (che afferma che tutte le diverse particelle fondamentali della materia sono manifestazioni di un oggetto base chiamato "stringa") ha recentemente iniziato a supportare questa idea. Questo perché esiste un vasto numero di possibili soluzioni alla teoria delle stringhe. In altre parole, se la teoria delle stringhe è corretta, ci sono ancora molti modi diversi per costruire l'universo.

La teoria delle stringhe presenta l'idea di dimensioni extra allo stesso modo che include una struttura per pensare a dove questi altri universi potrebbero trovarsi. Il nostro universo, che comprende quattro dimensioni dello spaziotempo, sembra esistere in un universo che può contenere fino a 11 dimensioni totali. Quella "regione" multidimensionale viene spesso chiamata la maggior parte dai teorici delle stringhe. Non c'è motivo di pensare che il grosso non possa contenere altri universi oltre al nostro. Quindi, è una specie di universo di universi.  

Il rilevamento è un problema

La questione dell'esistenza di un multiverso è secondaria rispetto alla capacità di rilevare altri universi. Finora nessuno ha trovato prove concrete per un altro universo. Ciò non significa che non siano là fuori. Le prove potrebbero essere qualcosa che non abbiamo ancora riconosciuto. Oppure i nostri rilevatori non sono abbastanza sensibili. Alla fine, i fisici troveranno il modo di utilizzare dati solidi per trovare universi paralleli e misurare almeno alcune delle loro proprietà. Potrebbe essere molto lontano, tuttavia. 

A cura e aggiornato da Carolyn Collins Petersen.