Risposta breve: non lo sappiamo. La maggior parte degli astrofisici ritiene che tutto sia iniziato con il Big Bang.
Sappiamo di vivere in un universo in espansione. Ciò significa che l’intero universo si sta ingrandendo ogni giorno che passa. Significa anche che in passato il nostro universo era più piccolo di oggi. Riavvolgendo il nastro abbastanza a lungo, la fisica suggerisce che un tempo il nostro universo fosse un punto infinitamente piccolo e infinitamente denso: una singolarità. La maggior parte dei fisici pensa che questo punto si sia ampliato con il Big Bang, ma poiché tutta la fisica conosciuta fallisce nelle condizioni estreme che c’erano in quei primissimi istanti, è difficile dire con certezza cosa sia successo in quei primi momenti dell’universo.
Meno di un secondo dal Big Bang
Quando cerchiamo di dare un senso all’universo quando aveva meno di un secondo, non disponiamo di alcuna teoria fisica in grado di affrontare le temperature e le pressioni incredibilmente elevate che l’universo ha sperimentato. Tutte le nostre teorie fisiche falliscono e non comprendiamo come particelle, forze e campi agissero in quelle condizioni. I fisici possono tracciare la crescita del cosmo utilizzando la teoria della relatività generale di Einstein, che collega il contenuto del cosmo alla sua storia di espansione. Ma la teoria di Einstein contiene un difetto. Se seguiamo la relatività generale fino in fondo, allora in un tempo finito del passato il nostro intero universo era compresso in un unico punto infinitamente denso. Questo è noto come singolarità del Big Bang.
No, la singolarità del Big Bang non è l’inizio
La singolarità è spesso inquadrata come “l’inizio” dell’universo: ma non è affatto un inizio. Matematicamente, la singolarità del Big Bang non ci dice che l’universo ha avuto origine lì. Piuttosto, ci dice che la relatività generale stessa è fallita e ha perso il suo potere predittivo ed esplicativo. I fisici sanno da tempo che la relatività generale è incompleta. Non può spiegare la gravità ad alta intensità o a piccole scale, nota come gravità quantistica. In altre parole, per comprendere appieno i primi istanti dell’universo, abbiamo bisogno di una nuova fisica.
Potremmo non sapere mai cosa ha scatenato il Big Bang
Purtroppo, al momento non abbiamo una fisica del genere. Abbiamo diversi candidati per la gravità quantistica, come la teoria delle stringhe, la gravità quantistica a loop, ma queste teorie non sono state ancora completamente sviluppate, né tantomeno dimostrate. Ma se una di queste teorie fosse corretta, potrebbe rivelarci cose interessanti sull’universo primordiale. C’è un altro problema: potremmo non sapere mai cosa ha causato il Big Bang. Nei suoi primi istanti, persino le nostre stesse concezioni di tempo e spazio crollano. A scale così estreme, concetti normali e quotidiani come “inizio” e “prima” potrebbero persino non avere senso.
Per saperne di più:
- Leggi l’editoriale su Live Science.
