Silenzio sull'universo

L’universo è uno solo: è questa la fregatura delle cosmologia. Non te ne puoi fabbricare un altro a tuo piacimento. Sicché devi stare molto attento a quel che fai con questo tuo unico universo. Non solo perché potresti rovinarlo (e già ci stiamo impegnando mica male, almeno localmente qui sulla Terra), ma perché potresti perfino giocarti un’occasione preziosa: la possibilità di conoscerlo. Ed è proprio quanto raccomanda un giovane cosmologo ticinese: “Andiamoci piano”.
Tanta fatica, e poi bisogna anche moderarsi. Ma perché? “Perché in gioco c’è la possibilità di saperne di più sul cosmo”: il giovane cosmologo Roberto Trotta, losonese di origine e londinese di adozione perché insegna presso l’Imperial College, invita alla cautela. In effetti la voglia di ingozzarsi è tanta. Ingozzarsi di dati, misure, osservazioni, naturalmente: parliamo di astrofisica, mica di cenoni natalizi. E quei dati arrivano copiosi da Planck, il più moderno e sofisticato degli Osservatori spaziali dedicati allo studio della radiazione cosmica di fondo.
L’hanno chiamata “eco del Big Bang”, “primo vagito del cosmo”, e in tanti altri modi piuttosto bizzarri che spiegano poco o niente. Noi diremo che è una radiazione elettromagnetica diffusa su tutta la volta celeste, con un massimo in corrispondenza delle microonde. Questa radiazione è stata liberata quando la luce e la materia si sono separate, circa 300 mila anni dopo il Big Bang. E aggiungiamo che proprio lei, scoperta per caso nel 1964, è una delle prove a favore della Teoria del Big Bang. La radiazione cosmica di fondo sarebbe importante già solo per questa ragione. Ma c’è di più: studiarla nel dettaglio, per scoprirne eventuali disomogeneità, ci permette di capire molto sulla struttura dell’universo (è finito?... è infinito?... la sua geometria è piatta oppure curva?... e quanta materia ed energia contiene?...). Ecco perché i cosmologi si sono affannati a inviare nello spazio Osservatori dedicati proprio a lei. Prima il Cosmic Background Explorer (COBE), nel 1989. Poi il Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), nel 2001. E infine Planck, il 14 maggio di quest’anno. Tutti con lo scopo di rilevare i particolari più minuscoli della radiazione cosmica di fondo. Da Planck arriverà un’immensa messe di misure, che poi dovranno essere studiate e...
Ma Roberto Trotta non è d’accordo. Per niente. Insieme a Glenn D. Starkman e Pascal M. Vaudrevange, della Case Western Reserve University, ha scritto un articolo che sta per essere pubblicato su “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters” ma è già disponibile su arXiv.org. I tre ricercatori parlano espressamente di “frugalità”: secondo loro, dovremmo limitarci a studiare le misure raccolte con molta parsimonia, giusto un po’ per volta. Se esagerassimo, rischieremmo di perdere per sempre la possibilità di testare le nostre teorie in maniera statisticamente rigorosa.
Messa così, sembra un’assurdità. Perché mai dovremmo limitarci? “Lo so: sembra assurdo”, ammette Trotta. “Ma non lo è affatto. E voglio mostrarlo con una metafora. Immaginiamo che l’universo, tutto l’universo, sia pieno di dadi da gioco. Noi però possiamo vedere solo una piccola porzione del cosmo. Diciamo solo una stanza. In questa stanza, sul tavolo, ci sono dieci dadi. E tutti mostrano la faccia col 6”. Un attimo di riflessione... Non sembra tanto difficile: universo, dadi, stanza, dieci dadi, tutti 6. E poi? “Poi”, prosegue il cosmologo, “noi ci mettiamo a formulare delle teorie su quei dieci dadi. Perché proprio tutti 6? Io potrei dire che è un puro caso: c’era una possibilità su più di 60 milioni e noi abbiamo beccato proprio quella. Un altro potrebbe dire che invece i dadi sono truccati, oppure che hanno solo facce col 6. Quale delle due teorie è quella giusta? Chi ha ragione?”. Già, chi ha ragione? “Non possiamo saperlo”, conclude Trotta. Come sarebbe a dire? Basta cercare altri dadi e... “Ma appunto!”, è la replica immediata. “Appunto: non possiamo, perché quei dadi in quella stanza sono tutto il nostro universo visibile. Per testare le nostre teorie abbiamo bisogno di nuove informazioni, ossia dell’osservazione di nuovi dadi. Ma tutti gli altri dadi saranno per sempre fuori dal raggio d’azione dei nostri strumenti”.
Un barlume di comprensione si affaccia nella nostra mente. Roberto Trotta sorride, malizioso. Eppure forse c’è ancora una scappatoia. Usciamo fuori dalla metafora dei dadi e torniamo agli Osservatori orbitanti e alla cosmologia. Possiamo immaginare, in futuro, uno strumento anche migliore di Planck, ancora più sofisticato, capace di fornire altre osservazioni e... “Non importa”, risponde Trotta scuotendo la testa. “Non importa, perché comunque quel nuovo strumento osserverà meglio, ma osserverà sempre solo questa porzione di universo”. Eh, già. E’ come osservare con la lente di ingrandimento i dadi: li conosceremo meglio, ma saranno sempre quelli. E oltre non si può andare, per definizione. “Esatto”, annuisce lo scienziato. “L’universo visibile è quello che sta nella cosiddetta ‘sfera di Hubble’. Ed è tutto ciò a cui possiamo accedere. Non abbiamo un altro universo con cui fare esperimenti. Non possiamo ricrearne uno nuovo, fresco e pulito, per rimisurarlo e vedere che cosa salta fuori”. E allora? Che fare?
“Allora”, prosegue Trotta, “bisognerebbe centellinare le misure raccolte. Raccoglierle, ma mostrarle ai cosmologi solo un po’ per volta. In modo che possano formulare le proprie teorie sulla base di informazioni parziali, per poi metterle alla prova su una nuova parte delle misure restanti”. Ma ha in mente qualcosa di particolare? “Sì, certo”, ci risponde. “Ho in mente l’‘Asse del Male’, come è stato definito”. Ah, sì... c’è un principio cosmologico secondo il quale l’universo dev’essere isotropo: in qualsiasi direzione si guardi, mediamente si dovrebbe vedere sempre la stessa cosa, ossia regioni dell’universo con le stesse proprietà. E invece... “...invece dalle misure finora raccolte sembra proprio che ci sia una direzione privilegiata nel cosmo, un’anisotropia nella distribuzione della temperatura”, conclude il cosmologo. “Che cosa significa? E’ del tutto casuale oppure è la prova di qualche strano fenomeno fisico primordiale? Come facciamo a saperlo, se non possiamo estendere le nostre osservazioni al di là dell’universo visibile? Ma non finisce qui: la situazione potrebbe anche diventare peggiore di così”.
Cominciamo a rabbrividire. Che cosa può esserci di ancora peggiore? “Il nostro ragionamento si applica a tutti i dati”, risponde Roberto Trotta. Tutti? “Sì, tutti. Proprio tutti. Possiamo ragionevolmente prevedere che verso il 2025 nella sfera di Hubble l’astronomia tradizionale sarà finita. Conosceremo la posizione di tutte le galassie e di tutte le nubi di gas. Tutto sarà stato mappato e conosciuto. Quello sarà tutto il nostro sapere. E le nuove teorie non potranno più essere messe alla prova con nuove osservazioni”. E quindi... non potremo più dire nulla.
Ricorda qualcosa? Mmm... ecco, Ludwig Wittgenstein e il dramma dei limiti della conoscenza: “Su ciò, di cui non si può parlare, si deve tacere”. Silenzio. Per sempre.