Una fortuna cosmica

La vita nell'universo: coincidenza o progetto divino

Paul Davies, Tullio Cannillo

• Editore: Mondadori
• Anno: 2010
• Print ISBN: 9788804571674
• eBook ISBN: 9788852015397
• Argomento: Scienze biologiche
• Categoria: Scienza generale

Per millenni gli uomini hanno osservato il cielo pieni di meraviglia, chiedendosi: perché siamo qui? Come ha avuto origine l'universo? E che senso ha la nostra esistenza nel cosmo? Fino a tempi recenti, la risposta a questi grandi interrogativi è stata appannaggio di preti e filosofi, ma oggi gli scienziati stanno cominciando a intervenire nel dibattito, con idee che sono insieme sorprendenti e profondamente controverse.
Come ci racconta con chiarezza Paul Davies, le recenti scoperte scientifiche mettono in luce un fatto che lascia perplessi: molte caratteristiche fondamentali dell'universo fisico - dalla velocità della luce alla struttura dell'atomo di carbonio - sembrano calibrate in modo apparentemente miracoloso per permettere l'esistenza della vita. Spostamenti anche minimi nei valori di queste costanti potrebbero dare luogo a universi altrettanto fisicamente sensati del nostro, ma senza alcuna speranza di ospitare qualcosa di simile a uomini, piante e animali. Com'è quindi possibile che, di tutti gli universi, ci sia capitato in sorte proprio l'unico che sembra fatto su misura per produrre la vita? Abbiamo forse vinto una sorta di lotteria cosmica, il cui premio era la nostra stessa esistenza?
Una teoria radicalmente nuova afferma, per esempio, che esistono davvero tutti gli universi possibili, ognuno dei quali è leggermente diverso dagli altri, e che si tratta di un caso se proprio il nostro, tra gli innumerevoli mondi paralleli, è risultato così favorevole alla vita. Ma secondo Davies la semplice statistica non può risolvere davvero l'enigma della nostra esistenza. Il fatto che il nostro universo abbia prodotto una forma di vita capace di consapevolezza e in grado di comprendere le leggi fisiche che lo governano non può essere solo una questione di fortuna, per quanto cosmica: il sospetto, allora, è che ci sia una trama più profonda, forse il dispiegamento di un progetto, se non, addirittura, l'intervento di un'entità superiore.
Componendo in modo rigoroso ma vivace un quadro divulgativo delle maggiori teorie cosmologiche, Davies passa in rassegna tutte le risposte scientifiche all'enigma della nostra esistenza, compresa quella per la quale lui stesso propende, ma mette anche in evidenza come la scienza non abbia trovato la spiegazione definitiva che cerca da sempre, lasciando per il momento (ma per quanto tempo ancora?) senza conclusione certa questo dibattito millenario.

Note

Prefazione

¹ Qui si allude alla favoletta di Riccioli d’oro e i tre orsi (in inglese Goldilocks and the Three Bears), in cui si narra di una bimba che andò a fare una passeggiata nel bosco, giunse a una casa e vi entrò. La casa apparteneva a tre orsi, papà, mamma e figlioletto, che erano usciti lasciando sul tavolo la colazione. La parte che interessa è che la bimba assaggia la pappa d’avena della prima scodella e la trova troppo fredda, quella della seconda e la trova troppo calda e infine la terza, quella dell’orsetto, e la trova «proprio giusta». Poi prova le tre sedie e i tre letti, e ancora trova il terzo oggetto della serie «proprio giusto». La favola è molto nota nei paesi anglofoni e il nome della piccola protagonista è ormai diffuso soprattutto in fisica e in ecomomia per indicare una situazione perfetta o adatta, «proprio giusta». (NdT)

² Bernard Carr e Martin Rees, The Anthropic Principle and the Structure of the Physical World, «Nature» 278, 1979, p. 605.

³ John D. Barrow e Frank J. Tipler, Il principio antropico, Milano, Adelphi, 2002.

⁴ Martin Gardner, WAP, SAP, PAP, & FAP, «New York Review of Books», 8 maggio 1986.

⁵ Leonard Susskind, Il paesaggio cosmico. Dalla teoria delle stringhe al megaverso, Milano, Adelphi, 2007, p. 130.

⁶ Bernard Carr (a cura di), Universe or Multiverse?, Cambridge (UK), Cambridge University Press, 2006.

⁷ Paul Davies, La mente di Dio. Il senso della nostra vita nell’universo, Milano, Mondadori, 1993.

I. I grandi interrogativi

¹ Limiterò la mia disamina alla vita come la conosciamo. La possibilità di forme di vita esotiche basate su altri elementi chimici, o su processi fisici completamente diversi, è certamente affascinante ma del tutto congetturale. Se la vita è comune nell’universo, non abbiamo alcuna ragione di immaginare che la nostra forma di vita sia atipica. I lettori interessati a un punto di vista meno convenzionale troveranno una discussione aggiornata in Peter Ward, Life As We Do Not Know It, New York, Viking, 2005.

² Fred Hoyle, The Universe. Past and Present Reflections, «Annual Review of Astronomy and Astrophysics», 20, 1982, p. 16.

³ Vedi, per esempio, David Park, The Grand Contraption. The World as Myth, Number and Chance, Princeton, Princeton University Press, 2005.

⁴ L’espressione fu introdotta nell’uso comune dal fisico Heinz Pagels nel suo libro Il codice cosmico, Torino, Boringhieri, 1984.

⁵ Vedi, ad esempio, Edward Craig, The Mind of God and the Works of Man, New York, Oxford University Press, 1987.

⁶ Vedi, ad esempio, John W. Carroll, Laws of Nature, New York, Cambridge University Press, 1994; e Alan Padgett, The Roots of the Western Concept of «Laws of Nature». From the Greeks to Newton, «Perspectives on Science and Christian Faith», LV, 3, dicembre 2003, p. 212.

⁷ Lucrezio, De rerum natura, Libro V, v. 1439.

⁸ Marco Manilio, Il poema degli astri (Astronomica), Milano, Fondazione Lorenzo Valla, Mondadori, 1996, Libro II, v. 475.

⁹ Agostino di Ippona, La Genesi alla lettera, Roma, Città Nuova Editrice, 1989, Libro IX, 17, 32, p. 489.

¹⁰ Galileo Galilei, Il Saggiatore, in Opere, vol. I, Torino, UTET, 1980, p. 631.

¹¹ James Jeans, L’universo misterioso, Milano, Treves-Treccani-Tumminelli, 1932, p. 174.

¹² Senza che io lo sapessi, l’ingenua domanda di Lindsay se la stava ponendo più o meno nello stesso periodo uno dei massimi fisici teorici del mondo, Eugene Wigner; vedi il suo articolo The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences, «Communications in Pure and Applied Mathematics», XIII, 1, 1960, p. 1.

¹³ Una scuola di pensiero minoritaria afferma che queste sono tutte frottole, che le leggi della fisica sono semplicemente invenzioni umane costruite per comodità pratica e che non vi sono affatto leggi «reali». Ignorerò questa posizione dissidente perché credo che sia completamente sbagliata e non meriti una discussione approfondita.

¹⁴ Nancy Cartwright, How the Laws of Physics Lie, New York, Oxford University Press, 1983.

¹⁵ David Mowaljarlai e Jutta Malnic, Yorro Yorro, Rochester (Vermont), Inner Traditions, 1993, cap. 23.

¹⁶ Cfr. Richard Feynman, Il senso delle cose, Milano, Adelphi, 1999, p. 42-43.

¹⁷ Steven Weinberg, I primi tre minuti, Milano, Mondadori, 1980, p. 170.

II. L’universo spiegato

¹ K è il simbolo dell’unità di temperatura chiamata kelvin. Un intervallo di temperatura di un kelvin coincide con un intervallo di un grado Celsius, ma la scala Kelvin parte dallo zero assoluto, ossia da circa – 273 °C.

² In termini approssimativi, si tratta dello stato finale in cui si stabilizza un sistema chiuso, dopodiché non si verifica più alcun cambiamento su scala macroscopica. Per un gas elementare, è uno stato di pressione e densità uniformi.

³ Un gas ionizzato, detto anche plasma, è un gas in cui gli atomi sono dissociati in elettroni e nuclei, come accade per effetto di temperature estremamente elevate. Descriverò in modo più particolareggiato il gas primordiale nel III capitolo.

⁴ La successiva diffusione dell’RCF da parte dei primi grumi di gas produsse impercettibili effetti nella polarizzazione della radiazione, effetti che sono stati rivelati anch’essi dal WMAP.

⁵ Riprodotto per gentile concessione del mittente.

⁶ A volte i cosmologi parlano dell’«ultima superficie diffondente» con riferimento al guscio sferico di materia che circonda la Terra e da cui emana la radiazione al momento della transizione da opaco a trasparente. Tale transizione viene chiamata con termine tecnico disaccoppiamento di materia e radiazione.

⁷ Per un’accurata esposizione di questo punto, vedi Tamara Davis e Charles Lineweaver, Piccoli equivoci sul Big Bang, «Le Scienze», aprile 2005.

⁸ Questo punto è reso più complicato dalla teoria dell’inflazione, che descriverò nel III capitolo.

⁹ In modo analogo, quando una nave scompare oltre l’orizzonte terrestre, non ne deduciamo che la Terra finisca lì.

¹⁰ Questa brillante definizione è stata proposta da Alan Guth.

¹¹ Il tempo non è una dimensione dello spazio, ma una dimensione dello spaziotempo.

¹² Ciò non varrebbe se le teorie sulle «brane» risultassero corrette. Vedi p. 66.

¹³ Non è inopportuna qui una nota di cautela: alcuni cosmologi sono preoccupati dal fatto che le più grandi strutture rilevate dal WMAP (in termini tecnici, i multipoli minimi) mostrano alcune stranezze non previste dal modello ordinario dell’universo del big bang. È troppo presto per sapere se ciò sia dovuto a problemi relativi alla strumentazione e/o all’analisi dei dati o se invece metta in luce qualcosa di significativo e inatteso circa la struttura dell’universo.

¹⁴ La limitata accuratezza di queste osservazioni non permette di stabilire che l’universo è esattamente piatto. Ciò che esse ci dicono è che, se l’universo ha forma simile all’ipersfera di Einstein, il raggio dell’ipersfera è enormemente grande, tanto che all’interno del volume di spazio sondato dai nostri strumenti non possiamo rilevare alcuna curvatura. Osservazioni analoghe valgono per qualsiasi curvatura negativa.

¹⁵ Anche se è piatto, l’universo non è necessariamente infinito. Questo perché la teoria di Einstein non dice nulla della topologia dello spazio. Una possibile topologia implica l’identificazione dei punti. Si pensi a un foglio di carta sul quale una particella entra da sinistra, attraversa la pagina, ed esce da destra. Ora si immagini di arrotolare il foglio e di incolla...

Indice dei contenuti

• Copertina
• Frontespizio
• Colophon
• Indice
• Prefazione
• Una nota sui numeri
• I - I grandi interrogativi
• II - L’universo spiegato
• III - Come ha avuto inizio l’universo
• IV - Di che cosa è fatto l’universo e come fa a stare insieme
• V - Il richiamo della unificazione completa
• VI - Forze oscure del cosmo
• VII - Un universo adatto alla vita
• VIII - Un multiverso risolve l’enigma di Riccioli d’oro?
• IX - Progetto intelligente e non tanto intelligente
• X - Come mai l’esistenza?
• Conclusione: spiegazioni ultime
• Note
• Bibliografia
• Indice dei nomi