Mondi paralleli: ecco le teorie fisiche secondo cui esistono davvero

Esistono mondi paralleli al nostro universo? Secondo molte teorie fisiche quest’ipotesi non è più fantascienza ma realtà.

L’idea dell’esistenza di mondi paralleli al nostro è sempre stata molto popolare nella letteratura fantascientifica. Tuttavia, nel corso dei secoli, sono stati numerosi gli intellettuali che hanno appoggiato la veridicità di questa ipotesi. Tra questi il filosofo italiano Giordano Bruno, il quale propose che l’universo fosse infinito e perciò popolato da un’infinità di mondi abitati. Il primo modello che si propose di strutturare l’organizzazione di questi numerosi universi fu elaborato dal fisico irlandese Edmund Fournier d’Albe, che suggeriva che tali mondi fossero nidificati l’uno dentro l’altro, con scale di grandezza decrescenti. Una matrioska di universi: un’immagine fantasiosa e allo stesso tempo affascinante, che col tempo venne però scartata dagli scienziati, per essere rimpiazzata da nuove teorie.

Hugh Everett III fu il primo ad elaborare il concetto di multiverso nella sua interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica. Secondo la sua teoria, per ogni misurazione quantistica si avrà una divisione dell’universo in tanti mondi paralleli quante sono le possibili soluzioni di quella misurazione. La meccanica quantistica tratta infatti le particelle come se fossero onde, associando perciò ad ognuna una specifica funzione d’onda. Una delle caratteristiche più particolari di queste funzioni è che permettono alle particelle di trovarsi in più stati nello stesso momento: questo fenomeno prende il nome di superposizione. In generale ogni volta che si effettua una misurazione si interrompe questo effetto, perché la particella viene disturbata e “costretta” a stabilizzarsi su un solo stato: si dice che la funzione d’onda collassa. Everett suggerì che per evitare il collasso della funzione d’onda bisognasse ammettere l’esistenza di molteplici universi quantici identici in tutto e per tutto al nostro, eccetto che per lo stato in cui quella particella è andata a stabilizzarsi.

Molte di queste vengono spiegate diffusamente dal fisico Brian Greene nel suo libro La realtà nascosta. La teoria del patchwork multiverse si costruisce sulla concezione di un Universo infinito. Non ci sono prove sperimentali di questa caratteristica ma ipotizzando l’infinità dell’universo, si deve ammettere la presenza di regioni estremamente distanti tra loro, al punto da non potersi vedere perché la luce non ha ancora percorso la distanza che li separa. Dal momento che il nostro universo ha un’età di 13.8 miliardi di anni, tutto ciò che si trova oltre i 13.8 miliardi di anni luce non è a noi visibile. Immaginiamo quindi che il nostro universo sia un’isola di un oceano infinito da cui emergono altrettante isole, ovvero i mondi paralleli. Inevitabilmente, poiché l’Universo è infinito, non solo potrebbero esistere altri mondi diversi ma anche repliche del nostro stesso universo.

Un altro modello prende il nome di inflationary multiverse ed è stato elaborato a partire dal fenomeno dell’espansione cosmica che si pensa sia accaduto qualche frazione di secondo dopo il Big Bang. A suffragare l’ipotesi è stata la scoperta della radiazione cosmica di fondo: l’analisi delle sue fluttuazioni ha portato a concludere che durante questa inflazione oltre al nostro universo si siano generati dei falsi vuoti. Questi costituiscono la schiuma quantistica, uno spazio che ribolle a causa delle fluttuazioni quantistiche e del fatto che il suo stato quanto-meccanico per quanto stabile ha un livello di energia non nullo. Se tali fluttuazioni sono sufficientemente energetiche, possono dare origine ad una nuova bolla, un mondo parallelo che a lungo termine andrà anch’esso incontro ad espansione con formazione di strutture a grande scala come le galassie.

Una delle candidate ad affermarsi come la Teoria del Tutto è la teoria delle stringhe e da essa discende un’ulteriore ipotesi che spiegherebbe l’esistenza di un multiverso: questa viene chiamata brane multiverse hypothesis. Secondo la teoria delle superstringhe, la materia è composto da minuscole corde vibranti (le stringhe) in uno spazio di 11 dimensioni. L’universo viene quindi descritto come una membrana che può estendersi per un numero diverso di dimensioni, partendo da un minimo di 4. Gli infiniti mondi paralleli possono esistere nello stesso continuum di dimensioni ma sono costituite da stringhe che vibrano a frequenze differenti. Secondo alcuni a causare il Big Bang potrebbe essere stato proprio uno scontro di membrane.