L’inflazione cosmica risolve alcuni problemi del modello del Big Bang. Ma, spostando la nostra attenzione ancora più indietro nel tempo, emerge una domanda ancora più profonda: l’universo ha avuto davvero un inizio?
Per rispondere dobbiamo spingerci fino a epoche così remote in cui le nostre attuali leggi della fisica non sono più sufficienti. La relatività generale descrive con straordinaria precisione l’evoluzione dell’universo su grande scala, mentre la meccanica quantistica governa il comportamento del mondo microscopico. Tuttavia, avvicinandoci sempre di più all’origine del cosmo, le condizioni diventano così estreme da richiedere una teoria capace di unificare questi due grandi pilastri della fisica.
Secondo il modello classico del Big Bang, se facciamo scorrere all’indietro il film dell’espansione cosmica, arriviamo a un istante in cui densità e temperatura diventano infinite: la cosiddetta singolarità iniziale. Tale singolarità potrebbe non rappresentare un vero inizio dell’universo, ma piuttosto il punto in cui le nostre attuali teorie cessano di essere applicabili.
Per questo motivo sono stati proposti numerosi scenari alternativi: universi ciclici, modelli di Big Bounce nei quali un precedente universo in contrazione avrebbe preceduto la fase attuale di espansione, teorie di gravità quantistica a loop e molte altre idee ancora. Non esiste oggi una risposta definitiva.
Tra le diverse possibilità esplorate dalla cosmologia moderna troviamo la proposta di Hartle-Hawking di un universo senza confini, l’inflazione eterna di Linde e gli scenari in cui l’universo potrebbe emergere da uno stato quantistico del vuoto.
James Hartle e Stephen Hawking hanno sviluppato l’ipotesi dell’universo senza confini (no-boundary proposal). Secondo questa visione, l’universo non avrebbe avuto un istante iniziale nel senso tradizionale. Avvicinandosi all’origine cosmica, il tempo perderebbe gradualmente il suo significato abituale e assumerebbe caratteristiche simili a una dimensione spaziale. In questa prospettiva, il Big Bang non rappresenterebbe una vera “frontiera” temporale oltre la quale chiedersi cosa sia accaduto prima. Per rendere intuitiva questa idea, gli stessi autori ricorrono a una metafora: così come la superficie della Terra non ha un punto più a nord del Polo Nord, allo stesso modo potrebbe non esistere un istante “prima” dell’origine del tempo. Di conseguenza, la domanda “che cosa c’era prima?” potrebbe non avere un significato fisico ben definito.
Una risposta completamente diversa è quella proposta da Andrei Linde con la teoria del multiverso a “bolle”. Il nostro Big Bang rappresenterebbe soltanto un evento locale all’interno di un processo cosmico molto più vasto. L’inflazione potrebbe continuare indefinitamente in alcune regioni dello spazio, mentre in altre terminerebbe generando universi-bolla come il nostro. Quindi, anche se il nostro universo avesse avuto un inizio, il processo di generazione degli altri universi sarebbe infinito.
Un’altra possibilità nasce dalla meccanica quantistica e dall’idea che il vuoto non coincida con il nulla assoluto. Anche in assenza di particelle, il vuoto quantistico è descritto come uno stato dinamico attraversato da continue fluttuazioni dei campi fondamentali. Il fisico Edward Tryon ha avanzato l’ipotesi che l’intero universo possa essere nato come una gigantesca fluttuazione quantistica del vuoto. In questa prospettiva, l’universo avrebbe avuto un’origine, ma non sarebbe emerso dal nulla assoluto: sarebbe nato da una realtà quantistica dotata di proprie caratteristiche e governata da proprie leggi.
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