L’esistenza umana nell’evoluzione dell’universo

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La comprensione del Mondo Esterno deve potersi appoggiare su qualcosa che sia “fondamentale” cioè che sia a fondamento delle cose osservate. Se tutto scorre e muta incessantemente come possiamo parlare delle cose?

In un Universo in continuo cambiamento l’uomo ha sempre cercato qualcosa che permanga e si conservi. La natura stessa della nostra coscienza ha bisogno di riferirsi a qualcosa che sia sicuro e stabile. La comprensione del Mondo Esterno deve potersi appoggiare su qualcosa che sia “fondamentale” cioè che sia a fondamento delle cose osservate. Se tutto scorre e muta incessantemente come possiamo parlare delle cose? Appena cominciamo a parlare di una cosa questa muta ed è diventata un’altra.

Che senso ha tutto questo? Cosa permane in questo mutare incessante?

Nella Fisica, intesa in senso moderno, hanno acquistato una grande importanza gli “Invarianti” che sono anche chiamati Leggi di Conservazione, cioè grandezze fisiche che conservano lo stesso valore numerico nell’Evoluzione del sistema considerato. Esse sono legate a delle proprietà di simmetria delle teorie fisiche cui si riferiscono e sono importantissime per la previsione del comportamento della Natura e per la sua stessa Comprensione.

Esempi sono l’Energia, la Quantità di Moto, il Momento Angolare, la Carica elettrica e cosi via. Ma spesso nel corso della storia delle scienze sperimentali il miglioramento tecnologico della precisione della misura di tale grandezze ha fatto capire che tale costanza è vera solo in certi limiti di validità. Per esempio il conservarsi del valore della massa di due reagenti prima e dopo che sia avvenuta una reazione chimica è vera ai tempi di Lavoisier, che misurava la massa di prodotti e reagenti con una semplice bilancia, ma non in Fisica Nucleare dove deve essere sostituita da una Legge che tenga conto del fatto che massa ed energia sono legate dalla nota equazione di Einstein di equivalenza tra Massa ed Energia.

Lo scopo della Fisica è quello di determinare le Leggi Fisiche e di formulare Teorie che prevedano Leggi verificabili (o falsificabili) per via sperimentale. Le Teorie falsificate vanno abbandonate e vanno formulate nuove Teorie che siano coerenti con tutti i risultati noti. In questo, in ultima analisi, consiste il progresso della Conoscenza in Fisica che conduce a Teorie sempre più generali come la Teoria della Unificazione di tutte le Forze fondamentali della Natura nota come Teoria del Tutto.

Da un punto di vista storico si è notato che, nella formulazione delle Leggi Fisiche, ci si è trovati ad avere a che fare con delle costanti. Tra queste una delle più importanti e interessanti è la Costante di Struttura Fine α. Essa è stata introdotta da Sommerfeld nell’ambito della spettroscopia atomica dell’inizio del 1900 quando si cominciava a sviluppare la prima teoria quantistica proprio studiando l’interazione della luce con i gas nobili che dava luogo a righe spettrali di assorbimento della luce in trasmissione. α descrive quindi la capacità della materia di aggregarsi e di interagire a livello atomico e strutturale.

L’idea più sorprendente e affascinante che è venuta ad alcuni è che le Costanti Fisiche Fondamentali possano in realtà variare di poco nel corso della Storia dell’Universo e che questo possa spiegare il motivo dell’Evoluzione del nostro Mondo e della nostra stessa presenza qui come osservatori di questo meraviglioso spettacolo cosmico.

Dall’idea si è subito passati alla verifica sperimentale e, quindi, a cercare di spingere le osservazioni quanto più possibile al di sotto degli Errori di Misura attualmente raggiungibili per poter percepire anche la più piccola variazione di α.

I primi test hanno esaminato le righe spettrali di oggetti astronomici lontani e il processo di decadimento radioattivo nel reattore di fissione nucleare naturale di Oklo, nel Gabon. Questi esperimenti non hanno, allo stato, trovato evidenza di variazioni entro la sensibilità degli strumenti attualmente disponibili.

Successivamente si è passati da un laboratorio sulla Terra direttamente allo Spazio con un esperimento condotto da un gruppo di ricerca dell’Università del New South Wales, che grazie al telescopio spaziale Hubble, ha studiato una nana bianca (una stella su cui la gravità è 30.000 volte superiore a quella della Terra) per verificare se la Costante di Struttura Fine potesse essere diversa da quella misurata sulla Terra.

Il risultato è che non si rilevano differenze entro un errore di una parte su 10.000. Quindi, allo stato, nessun esperimento ha finora potuto falsificare l’ipotesi di costanza del valore di α nel tempo, ma si è riusciti a porre un limite superiore alla variazione massima relativa. Ovviamente la sfida è ancora aperta e la ricerca in questo campo procede in maniera appassionata e agguerrita.

Se il valore di α fosse diverso anche sono del 10 per cento, dovremmo totalmente abbandonare l’idea dell’Universo come lo conosciamo oggi. Le Leggi della Fisica, la Materia e la nostra stessa Vita sarebbero completamente diversi. Andando infatti a modificare i rapporti tra le forze attrattive e repulsive tra le particelle elementari, modificheremmo indirettamente la costituzione della Materia stessa.

A questo punto possiamo formulare una affermazione tanto ovvia quanto profonda: tutte le Osservazioni scientifiche che possiamo mettere in atto e tutte le Teorie che possiamo concepire, inclusa quella delle piccole variazioni delle Costanti Fondamentali, non possono essere incompatibili col fatto che noi esistiamo e che siamo qui a discuterne.

Anche se α variasse, essa non può farlo più del compatibile con il fatto che l’Universo si è evoluto in modo che noi fossimo qui a parlarne. Tale Evoluzione deve essere stata compatibile con i numerosi passaggi biologici e chimici indispensabili alla vita, che potevano non avvenire o verificarsi in diversa sequenza e tempistiche, in modo da compromettere la stessa comparsa di forme viventi. L’Universo e le sue Leggi non possono essere incompatibili con l’esistenza umana perché questo pone un vincolo alla nostra presenza in quanto Osservatori.

Questo Principio Antropico, conferisce alla nostra Coscienza di Osservatori una dignità quanto mai grande e alla nostra Esistenza una straordinaria centralità. Sicuramente siamo qui perché l’Universo si è Evoluto in questo modo, ma non poteva essere diversamente proprio perché siamo qui!

In sintesi potremmo dire che la Vera Bellezza è negli occhi di chi guarda perché è stato posto nelle condizioni di poter Guardare.

di Nicola Sparvieri

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