Yasunori Nomura

Yasunori Nomura (1974 – vivente), fisico giapponese.

Il multiverso quantistico

L'idea del multiverso emerge da una teoria secondo cui il cosmo, nei suoi primi istanti, si sarebbe espanso esponenzialmente. Durante questo periodo di «inflazione», alcune regioni dello spazio avrebbero arrestato la loro rapida espansione prima di altre, formando i cosiddetti universi bolla, analoghi alle bolle dell'acqua bollente. Il nostro universo sarebbe solo una di queste bolle, e al di là se ne troverebbero infinite altre. (p. 30)

[...] il concetto di multiverso, con il suo numero illimitato di universi bolla, presenta un grosso problema teorico: sembra cancellare la possibilità della teoria dell'inflazione di formulare previsioni, un requisito centrale di ogni teoria utile. (p. 30)

In un unico universo, in cui gli eventi si verificano un numero finito di volte, gli scienziati possono calcolare la probabilità relativa che si verifichi un evento rispetto a un altro confrontando il numero di volte che questi eventi si verificano. Invece, in un multiverso in cui tutto accade un numero infinito di volte, un conteggio simile non è possibile e nessun evento è più probabile di un altro. Si può fare qualsiasi previsione si voglia, e sarà destinata ad avverarsi in qualche universo, ma questo fatto non ci dice niente su che cosa accadrà nel nostro specifico mondo. (p. 30)

Nel mondo quantistico – un luogo tutt'altro che intuitivo – cause ed effetti funzionano in modo molto diverso rispetto al mondo macroscopico, e il risultato di ogni processo è sempre probabilistico. Mentre nella nostra esperienza macroscopica possiamo prevedere dove finirà una palla dopo essere stata lanciata, dati punto di partenza, velocità e altri fattori, se quella palla fosse una particella quantistica potremmo solo dire che ha una certa probabilità di finire qui e una certa altra probabilità di finire là. Questa natura probabilistica non può essere evitata sapendone di più riguardo alla palla, alle correnti d'aria o ad altri dettagli; è una proprietà intrinseca dell'ambito quantistico. La stessa identica palla, lanciata nelle stesse identiche condizioni, finisce a volte nel punto A e altre volte nel punto B. Questa conclusione può sembrare strana, ma le leggi della meccanica quantistica sono state confermate da innumerevoli esperimenti e descrivono come funziona la natura sulla scala delle particelle e delle forze subatomiche. (pp. 30-31)

Finora le osservazioni indicano che il cosmo è piatto, ma nei prossimi decenni gli esperimenti che studiano come la luce lontana curva mentre percorre il cosmo potranno migliorare le misurazioni della curvatura del nostro universo di circa due ordini di grandezza. Se questi esperimenti rileveranno anche una minima curvatura negativa, sosterranno il concetto di multiverso perché, sebbene questa curvatura sia tecnicamente possibile anche in un unico universo, è poco plausibile. (p. 35)

Yasunori Nomura, Il multiverso quantistico, in Le Scienze, n. 588, agosto 2017, pp. 28-35.