Qual è l'origine del Big Bang? Il "brodo cosmico" che dal nulla ha creato l'Universo

Qual è l'origine del Big Bang? Il 'brodo cosmico' che dal nulla ha creato l'Universo
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Dagli albori della scienza, una serie di domande ha attanagliato l’essere umano. Siamo soli nel cosmo? Da dove veniamo? Quale sarà la fine ultima dell'Universo? Tali quesiti sono tasselli di un quadro molto più ampio e alimentano dibattiti decennali sul fulcro da cui si dipanano, ovvero l’origine stessa dell’Universo.

Esistono una serie di teorie che tentano di prevedere la fine dell’Universo che ci circonda, una delle quali è stata promulgata dal noto fisico Brian Cox: "L'ultima stella si raffredderà lentamente e svanirà. Con il suo passaggio, l'Universo tornerà ad essere vuoto, senza luce né vita né significato".

Dato che, secondo tale ipotesi, ad attenderci troveremo un’eternità di “noioso nulla cosmico”, perché non provare a capire dove tutto è cominciato?

Secondo alcune teorie, l’oscuro freddo che attende l’Universo, palesandosi una volta che tutta la materia sarà divorata da buchi neri e questi ultimi saranno evaporati, potrebbe essere stato un fenomeno già parte del passato dell’Universo. Ma non solo, tale immane vuoto (con tutte le forze fisiche in gioco s’intende) potrebbe essere stato l’origine stessa di ogni cosa.

Mentre siete intenti a tornare ritti sulle vostre sedie, facciamo un passo indietro. Ritorniamo al tempo in cui ogni cosa esistente era condensata in un punto piccolissimo, prima della materia canonica, fatta di atomi e molecole. Prima che il loro agglomerarsi costituisse le prime “tremule” stelle, giovani e brucianti in un guazzabuglio cosmico, fatto di nebulose vorticanti e materia cosmica proiettata dalla prima espansione di cui si abbia “memoria”, il Big Bang.

La formazione della materia che conosciamo è stata possibile solo quando le condizioni estreme, indotte dall’espansione del Big Bang, hanno cominciato a raffreddarsi e stabilizzarsi. Ciò ha permesso ad una serie di particelle elementari subatomiche di aggregarsi in veri e propri elementi, sancendo la nascita delle stelle. Ebbene, torniamo appena più indietro, al momento in cui le particelle atomiche hanno visto la luce (e che luce). Un decimillesimo di secondo dopo il Big Bang, subito dopo la formazione dei quark, ecco vedere la luce protoni e neutroni.

Prima di tale manifestazione, l’Universo era costituito dai primi barlumi di processi immensamente brevi, ma soggetti a temperature che è difficile anche solo concepire. Andando indietro, alla seconda era dell’Universo troviamo la cosiddetta “epoca della grande unificazione” e ci affacciamo ad una branca della fisica puramente speculativa, poiché risulta altamente improbabile riprodurre sperimentalmente la quantità di energia manifestatasi allora, per avvalorare le ipotesi.

Attualmente una delle più plausibili descrive il mondo fisico delle prime epoche dell’Universo come un “brodo primordiale” di particelle dalla vita istantanea, note come quark, i costituenti di protoni e neutroni.

Ma tali particelle primordiali da dove hanno tratto la loro origine?

A venirci in soccorso è la teoria quantistica dei campi, la quale afferma che persino lo spaziotempo vuoto brulica di “fervore fisico”, manifestato attraverso fluttuazioni energetiche. Sono proprio queste ultime che potrebbero aver sancito l’origine delle particelle primordiali, pur relegandole ad un’esistenza infinitesimamente piccola in termini di tempo. Il vuoto dello spaziotempo è fucina di particelle perennemente create e distrutte, la cui esistenza è stata evidenziata grazie a svariati esperimenti. In tal senso, dunque, il tanto millantato “nulla” del vuoto quantistico non è affatto assenza.

A questo punto, appurata la “capacità vivifica” dello spaziotempo, potrebbe sorgere il dubbio su quale sia la sua origine. Calibriamo, dunque, le lancette alla prima epoca dell’Universo, l’epoca di Planck.

Si tratta dei primi vagiti del cosmo dopo il Big Bang e la sua durata è stata inconcepibilmente breve, nello specifico 1 decimiliardesimo di miliardesimo di yoctosecondo. Le forze fondamentali, elettromagnetica, nucleare debole, nucleare forte e gravità, erano un tutt’uno e unificate nella cosiddetta forza fondamentale. In questa epoca la nostra fisica non ha valore e i nostri modelli falliscono miseramente.

Ciò che sappiamo è che lo spazio e il tempo erano soggetti a fluttuazioni quantistiche, che la fisica odierna purtroppo non è riuscita ancora a concepire. Per comprendere a fondo la prima epoca dell’Universo sarà necessario unificare la meccanica quantistica del mondo microscopico alla relatività generale degli immensi ammassi cosmici, creando i capisaldi di una teoria della gravità quantistica.

Fino a quel momento, l’Universo per noi sembrerà davvero provenire dal nulla e a questo si abbandonerà tra miliardi di anni. Quando l’energia di tutto ciò che conosciamo smetterà di fluire, ed ogni stella, pianeta, oggetto cosmico e atomo sarà così distante l’una dall’altro da impedire l’interazione che vivifica il cosmo intero.

Tutto ciò che esiste sarà alla mercé dei buchi neri, divoratori cosmici affamati del creato, ed ogni cosa volgerà alla sua fine… o in attesa di un nuovo principio?

E se non volete stizzire i fisici, vi consigliamo di dare uno sguardo ai cinque falsi miti sul Big Bang.

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