SE L’UNIVERSO È UN OLOGRAMMA…

…allora noi siamo pixel proiettati su uno schermo cosmico?…ebbene si, potremmo essere tutti parte di un colossale Truman Show!

Una teoria cosmologica che mi affascina e di cui sto cercando di afferrare il concetto è quella dell’universo olografico. Tra le tante ipotesi che gli scienziati e i fisici teorici avanzano sulla natura dell’universo – dalla teoria delle stringhe al multiverso – questa è forse quella che più di tutte risulta “semplice” da capire…sempre in termini relativi, naturalmente. E, naturalmente, la mia aspirazione, il mio compito, la mia missione in questo blog non è quella di fare la “professoressa” di questo o di quello, quanto piuttosto di cercare di capire, io per prima, ciò che mi affascina nel profondo. Che siano questioni molto pratiche come quella della finanza e della crescita personale, per arrivare a temi “ai confini della realtà”, come la fisica e la cosmologia.

Quindi, dopo questa premessa, vediamo meglio di cosa si tratta. Di cosa parliamo quando ci riferiamo alla teoria dell’universo olografico. 

Si tratta di una ipotesi lanciata negli anni ‘90 da due fisici di fama mondiale, Leonard Susskind e Gerard ‘t Hooft. Quest’ultimo premio Nobel.

Una ricetta“esplosiva”: universo come un ologramma, realtà fatta di bit/informazioni…e per rendere il tutto ancora più assurdo, incredibile e super affascinante, ci stanno in mezzo anche i buchi neri…una mia “passione” di adolescente drogata di fantascienza…

Per affrontare qui l’argomento mi avvarrò dell’assistenza di uno dei due ideatori di questa teoria, uno dei personaggi più grandi della fisica, Leonard  Susskind, appunto. No, non ho avuto l’onore, il piacere o la gioia di intervistarlo…ahimè….ma, tra i video che ho visionato su You Tube che cercano di spiegare o di trasmettere l’idea dell’universo olografico, quello di Leonard Susskind (che risale a tre anni fa) mi è sembrato il migliore.

Susskind, che insegna alla Stanford University, nel video (15 minuti in inglese con sottotitoli in italiano da attivare) risponde alle domande di due simpatici giovanotti che cercano di tradurre il linguaggio per iniziati della fisica teorica in qualcosa di divertente e di comprensibile. Almeno ci provano.

Leonard Susskind

Ma partiamo dall’inizio e, cioè, da come la teoria della relatività e la meccanica quantistica non vadano proprio d’accordo l’una con l’altra. Mentre la meccanica quantistica riguarda l’estremamente piccolo, tutto quello che sfugge all’osservazione, gli atomi e le particelle subatomiche, la relatività generale ha a che fare con la gravità e con oggetti molto grandi…pianeti e stelle. Ma come si fa a conciliare le due cose? Al momento, non è possibile. Ed ecco che esce in scena Richard Hawkings, il grande fisico scomparso recentemente, il quale, qualche anno fa, sostenne che ciò che cade in un buco nero non può mai uscire ed è perduto per sempre.

Ma, dice Susskind, dall’altro lato c’è il fatto che la meccanica quantistica sostiene che nulla può andare perso nell’universo. L’informazione, intesa come le particelle fondamentali che costituiscono il tutto, non può essere persa…

…esempio: un libro bruciato in realtà non esiste più come libro ma, se avessimo gli strumenti adatti, potremmo, per le regole della meccanica quantistica, ricostruirlo. Se il libro va a finire in un buco nero, una regione dello spazio che possiede una tale densità di materia e con una forza gravitazionale così forte che nulla può uscirne, nemmeno la luce, è “bruciato”.

Il limite oltre il quale ciò che entra nel buco nero non ne può più uscire si chiama “orizzonte degli eventi”. Un punto di non ritorno perché lo spazio intorno ci finisce dentro ad una velocità maggiore di quella della luce.

Vienna University of Technology

E allora, mentre Hawking sosteneva che ciò che finisce in un buco nero è perso e perciò vìola le regole della meccanica quantistica, secondo Susskind e ‘t Hooft questo non poteva essere vero. La battaglia tra le due posizioni è andata avanti senza che ci fosse un vincitore o un vinto. Ma, a un certo punto, si è capito che Hawking aveva torto. Come? Qui entra in gioco uno dei capisaldi della meccanica quantistica: il fatto che una cosa può essere, nello stesso istante, in due posti diversi contemporaneamente.

Susskind e ‘t Hooft intuirono che l’orizzonte degli eventi, la superficie del buco nero, si comportava in realtà come un ologramma, una pellicola, e che tutto quello che cadeva nel buco nero, anche se restava intrappolato nel buco nero, veniva replicato perfettamente sulla superficie stessa del buco nero. Questo è, in parole povere, il principio olografico.

Il principio olografico, però, non vale solo per i buchi neri. Una volta capito che quello che cadeva nel buco nero era una specie di proiezione sul suo orizzonte, i nostri super-fisici capirono che tutto lo spazio tridimensionale è una proiezione di un orizzonte temporale che contiene tutto e che è lontanissimo. L’orizzonte dell’universo stesso. Noi ci stiamo dentro e non siamo che una proiezione di ciò che sta sull’orizzonte dell’universo. Siamo proiezioni di qualcosa che sta sulla superficie estrema…ai confini della realtà.

Ciò che succede qui, succede anche lì, istantaneamente. Siamo qui e anche lì…da qualche parte.

Così, come i personaggi di una trasmissione televisiva non sanno che il loro mondo che sembra in 3D esiste solo su uno schermo in 2D, noi potremmo essere all’oscuro che il nostro spazio 3D è solo un’illusione. L’informazione riguardo ogni cosa nel nostro universo potrebbe essere effettivamente codificata in piccoli pacchetti di due dimensioni.

Per fare una analogia: basta avvicinarsi allo schermo della televisione per vedere i pixel, piccoli punti di dati che rendono l’immagine perfetta quando ci si allontana. Ecco, gli scienziati pensano che le informazioni dell’universo possano essere contenute nello stesso modo e che la naturale “dimensione dei pixel” dello spazio sia circa 10 trilioni di miliardi di volte più piccola di un atomo, una distanza che i fisici chiamano la scala di Planck.

Allora siamo reali o siamo una proiezione? Quale è la realtà? Secondo Susskind la scelta sta a noi…quello che vogliamo essere. La matematica ci dice che le due cose sono perfettamente identiche. E’ una equivalenza matematica e noi non siamo in grado di dire quale è la realtà reale e quale è la proiezione.

L’idea è stata accolta con scetticismo, ovviamente! Il fatto che il mondo e l’universo fossero un ologramma sembrava del tutto assurda. Ma poi ci sono stati sviluppi e la forma matematica in cui rappresentare questa teoria è stata trovata da uno dei più grandi fisici del nostro tempo: l’argentino Juan Maldacena, attualmente titolare di una prestigiosa cattedra di fisica teorica all’Institute for Advanced Studies di Princeton. A quel punto, grazie alle formule matematiche che rappresentano l’universo come un ologramma, Hawking ammise di aver sbagliato circa il fatto che l’informazione che cadeva nel buco nero andava persa una volta per tutte.

Ma perché tutto ciò è così difficile da capire? Semplicemente perché il nostro cervello, i nostri neuroni, dall’inizio dei tempi, dalla prima forma vivente sulla terra ad oggi, non si sono mai evoluti e adattati per capire questi concetti della meccanica quantistica e della curvatura spazio/tempo. Il nostro cervello serve per vivere nel mondo reale, quello della meccanica classica, newtoniana. Per le cose concrete e per lo spazio tridimensionale.

Ma ecco che qui entra in gioco la matematica, che ci serve per pensare in quel modo che non siamo abituati a fare. Certo, è difficile cercare di spiegare questi concetti così astratti a chi, come quasi tutti noi, non ha la possibilità di capire la matematica a livelli super sofisticati.

Non abbiamo la mente adatta a capire che ci sono 5 o 10 dimensioni o cosa è il principio di indeterminazione etc etc. Ma possiamo usare metafore per cercare di capirci qualcosa e il principio olografico è, appunto, una metafora per descrivere l’universo. Non è preciso e accurato, ma ci va vicino.

Ci sono molte persone che si rendono conto di non poter capire questi ragionamenti ma sono molto felici che altri possano farlo. Ce ne sono altre, invece, che per qualche motivo se ne rammaricano, pensano che ci sia un complotto di scienziati matti che nasconde qualcosa! Tutto assurdo. Perché l’unico ostacolo alla vera comprensione profonda di questi concetti è la matematica!

Susskind sostiene che il principio olografico è ormai accettato da tutti e viene studiato. Ma cosa succederà in futuro, lui non può dirlo. L’unica cosa certa è che ci saranno sorprese che potranno venire da esperimenti o da telescopi o dalla matematica e dalla fisica teorica. Nessuno ha la risposta finale…

…IN CONCLUSIONE…

Alcuni potrebbero osservare che questo genere di argomenti sono lontani dalla realtà, che i problemi e le difficoltà che ciascuno di noi inevitabilmente incontra nella vita vanno affrontati in via prioritaria…e così via. La mia opinione è diversa. Credo che la fisica, la cosmologia, le teorie e le ipotesi sulla natura dell’universo e dell’infinitamente piccolo che le menti migliori al mondo studiano e teorizzano per poi cercare di trasmetterle a noi, “comuni mortali”,  bè credo che queste cose abbiano un valore inestimabile. Perché mettono una“prospettiva” diversa a ciò che siamo e alla nostra quotidianità. Basta fermarsi un attimo, ogni giorno, e riflettere su queste incredibili scoperte –o teorie – per inquadrare tutto in maniera diversa. Quasi spirituale…

E, a proposito di“spiritualità”, e per concludere davvero questo post, non posso non citare le teorie sostenute da Michael Talbot, autore, negli anni ’70, del libro The Holographic  Universe (in italiano Tutto è Uno). Talbot, scomparso a soli 38 anni nel 1992, sosteneva che l’universo fosse un gigantesco ologramma, di cui anche la coscienza era parte in tutt’uno inscindibile. Il libro di Talbot, che combina scienza e misticismo e che spazia in campi come la telepatia e i fenomeni paranormali, è ad oggi ancora molto venduto. Prima di parlarne, però, ho deciso di leggerlo io stessa e, magari, di farne un prosieguo di questo post…L’Universo Olografico II.

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