Sic igitur magni quoque circum moenia mundi expugnata dabunt labem putrisque ruinas.

Così dunque anche le mura del vasto mondo espugnate d’attorno crolleranno corrose in rovina.

Lucrezio, De rerum natura, II, 1144- 45
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Chi non ricorda quando Bruce Willis si sacrificò per tutti noi, facendo saltare un asteroide in rotta di collisione con il pianeta? Armageddon, pellicola catastrofista che trasuda anni ’90, ci ha dato tanto, in termini di emozioni facili e intrattenimento, (personalmente non mi capacito di come si possa snobbare quel film).  Ma tutta la cinematografia e la documentaristica hanno già edotto i più a sufficienza su asteroidi distruttori, estinzioni di massa, raggi cosmici e tempeste solari. Pensiamo di saperla lunga in quanto a morte dallo spazio e tutto sommato rimaniamo convinti che molti eventi siano prevedibili e ci troveranno preparati. La NASA poi, lavora per tutti noi, come anche le probabilità scarse di questi eventi cosmici.

Le minacce dallo spazio possono però essere molto meno ordinarie di quanto immaginiamo, talune appartengono ad un ordine superiore di devastazione. Terribili inganni della natura si nascondono dietro le quinte della nostra ignoranza. Oggi parleremo di queste apocalissi nascoste e dei terribili scenari che disignano non solo per l’umanità, ma per l’universo intero. Una morte atroce e repentina in quasi tutti i casi.

APOCALISSE I: Ritorno alla singolarità

“Non è morto ciò che può attendere in eterno, e in strani eoni anche la morte può morire.”

H.P Lovecraft, Il richiamo di Cthulhu.

Big Crunch

All’uomo piace guardare lontano, ma come sosteneva il sopracitato Lovecraft forse sarebbe meglio abbassare lo sguardo sul nostro orticello, pena rimanerne sconvolti. Gli scienziati hanno ignorato il monito e postulato a proposito del destino ultimo dell’universo. Che fine farà il cosmo tra miliardi di anni? Due sono le risposte che la fisica, sulla scorta della teoria del Big Bang, ammette principalmente. Una morte fredda, così detta, che vedrebbe l’espandersi infinito dello spazio-tempo, fino all’estrema conseguenza di una diluizione degli atomi in talmente tanto spazio che persino quelli che ci compongono finirebbero per essere puntini disgiunti e distanti. Insomma spazio a bassissima densità, oscuro e buio perchè privo di stelle, ormai morte. Persino i buchi neri scomparirebbero secondo l’effetto Hawking, il principio per il quale essi emetterebbero radiazione termica che in lunghissimi periodi di tempo (10 alla 93esima) porterebbe alla loro “evaporazione”. Gli atomi stessi decadrebbero radioattivamente, privati della massa. Il massimo valore di entropia, l’impossibilità di processi energetici. Per amor di verità questa ipotesi può essere messa in discussione e dipende fondamentalmente dal ruolo giocato dalla forza repulsiva dell’energia oscura, in relazione alla gravità della materia presente nell’universo, oltre che dalla geometria stessa di quest’ultimo. All’estremo opposto, se la gravità fosse preminente, potremmo assistere ad un Big Crunch, l’inversione del processo di espansione del cosmo. Tutta l’energia e la materia tenderebbero ad avvicinarsi, fino ad essere compresse in una singolarità gravitazionale. Un primigenio buco nero, il ritorno al punto iniziale, un olocausto energetico. Contrazione. Caldo, tanto tanto caldo

Paul Davis, Gli ultimi tre minuti

Ipotesi suggestive, tutte oggetto di continue discussioni e revisioni, ma noi? Noi chiaramente faremmo la fine del topo. Paul Davis, fisico e cattedratico, in un bellissimo libercolo dal titolo Gli ultimi tre minuti, arriva a ipotizzare scenari in cui una superiore forma di vita potrebbe trovarsi faccia a faccia con questi eventi da “Giorno del Giudizio”. C’è poco da sperare anche per questi alieni dalla coscienza sconfinata, di cui potremmo essere lontani antenati. In definitiva non si scappa a nulla che inizi con “Big”.

APOCALISSE II: Il decadimento del vuoto

PREMESSA: Qualcosa di terribile è già accaduto.

Per spiegarvi perchè potrebbe piombarci addosso una catastrofe totale, senza preavviso alcuno, prenderò in prestito le parole di Davis:

Cono di luce del passato

«Da un particolare punto P situato nello spazio e nel tempo (la Terra, qui e ora) un astronomo, osservando l’universo, vedrebbe -in realtà- l’universo com’era nel passato, non com’è nel presente. L’informazione che arriva a P viaggia lungo il “cono di luce del passato” attraverso P, delimitato dalle due linee oblique. Esse rappresentano i percorsi dei segnali luminosi che , provenendo dalle lontane regioni dell’universo (come esso era nel passato) convergono in direzione della Terra. Poichè nessuna informazione o influenza fisica può viaggiare a una velocità superiore a quella della luce, l’osservatore -nel momento sopraindicato- può conoscere soltanto le influenze o gli eventi che si producono nella regione ombreggiata. Un evento apocalittico che si verificasse al di fuori del cono di luce del passato potrebbe inviare in direzione della Terra influssi disastrosi (linea ondulata), ma l’osservatore ne rimarrebbe ignaro fino a quando quegli influssi non fossero giunti fino a noi.»

In definitiva ogni cosa viaggi alla velocità della luce fuori dal cono può piombare nell’ “adesso” senza nessun preavviso. Ivi comprese le catastrofi cosmiche, di cui verremmo a conoscenza solo nel momento in cui ci colpissero.

RIPRESA: Avete capito bene, il decadimento del vuoto non lo vedremo arrivare

 armageddon GIFMa cos’è questa minaccia dal nome suggestivo ? Un fondamentale principio della fisica quantistica vuole che gli stati energetici più alti tendano a decadere verso stati energetici più bassi. In un tentativo di stabilizzazione. Dunque un atomo X ,eccitato e instabile, tenderà a stabilizzarsi verso uno stato “di fondo”, ad un livello di energia più basso. Così funziona anche il vuoto, che lungi dall’essere veramente tale, è abitato da particelle quantistiche (in un certo senso virtuali) con stati energetici differenti. Anch’esso dunque potrebbe passare da essere un vuoto eccitato ad essere un così detto “vero” vuoto, cioè passare ad un livello più stabile di energia. Negli anni ’80, due fisici di nome Coleman e De Luccia, se ne uscirono con un articolo sensazionale dal titolo Gravitational Effect on and of Vacuum Decay, nel quale si ipotizzava che lo spazio vuoto dell’universo attuale non sia al livello più basso possibile. Il cosmo dunque potrebbe essere instabile e repentinamente precipitare in uno stato energetico ancora più basso. Conseguenze? Appena un poco. Nulla conserverebbe i suoi valori attuali, le leggi e la materia nei suoi aspetti subatomici ne uscirebbero trasformate radicalmente. L’interazione tra particelle cambierebbe insieme allo stato energetico ad esempio, sovvertendo la fisica e di conseguenza la chimica della vita. Noi cesseremmo di esistere all’istante. 

Peggio, siccome la fenomenologia di questo decadimento si esprimerebbe similmente ad una bolla (vero vuoto) che si espande nello spazio (falso vuoto), avremmo enormi differenze di gravitazione tra ciò che sta dentro e ciò che sta fuori. Il campo gravitazionale della bolla sarebbe così intenso da far collassare il “vero” vuoto che contiene, in un esplosione spazio-temporale che annienterebbe l’universo.

“Ciò è sconfortante.”

Conclusione della loro teoria, Coleman e De Luccia

Può davvero succedere? Si. E’ prevedibile o probabile? Imprevedibile, e probabile in un senso quantistico. Ossia, sulla scorta dell’indeterminazione che abita il mondo delle particelle: chi lo sa! Forse si, forse no.

APOCALISSE III: La fine del tempo

Gravità e spazio-tempo

Per spiegare in maniera completa questa ipotesi allarmante, che personalmente trovo la più agghiacciante di tutte, bisognerebbe sapere cosa si è detto e postulato sulla natura del tempo nel corso dei secoli. Esso ci è fondamentalmente ignoto. Albert comprovò la relazione che ha con lo spazio, e la sua relatività. Sappiamo che il tempo cambia e rallenta quasi a fermarsi dove la gravità si fa sentire maggiormente, ad esempio attorno ad una stella supermassiccia o ad un buco nero. All’interno di una singolarità poi non c’è nessun “dopo”. Quasi sicuramente non è davvero ciò che percepiamo nella nostra quotidianità, con un passato stabilito, un presente e un futuro aperto, cioè un tempo lineare e direzionato. C’è chi ha ipotizzato che esso possa essere una dimensione destinata a fluire via dall’universo, esaurendosi. Chi sostiene che non esista affatto, ma sia piuttosto  frutto ingannevole della percezione umana, dove la realtà si costituisce invece di tutti i singoli stati possibili delle cose, tutti atemporali, come tante fotografie sparse su di un tavolo. Davvero difficile da figurarsi come prospettiva, ma non per questo irrealistica. Il problema è spiegare il cambiamento che osserviamo, se in realtà tutto è fermo.

Insomma la sua vera natura è ancora da stabilire e le illazioni a tal proposito sono molteplici. Mi limiterò a raccontarvi cosa dissero nel 2007 Josè Senovilla, Raul Vera e Mark Mars, dell’università di Bilbao e Salamanca, a proposito del tempo e di ciò che può capitare a noi che ci nuotiamo dentro. tempo relgios GIF

Quanto da loro affermato nasce come spiegazione alternativa all’allontanamento delle galassie l’una dall’altra e all’espansione accellerata dello spazio tra di esse. L’universo si espande a un tasso sempre maggiore di velocità, Hubble docet, e fino ad ora si era imputato il fatto all’energia oscura e alla sua misteriosissima essenza repulsiva. Gli accademici la buttano lì: non è l’energia oscura! Gli effetti che notiamo sono dovuti al tempo che rallenta man mano che si esaurisce. L’espansione che vediamo, ( per altro un espansione passata),  è in realtà una specie di effetto ottico causato dal rallentamento del tempo. La spiegazione attinge al mondo delle stringhe e alla relativa teoria,  francamente  un po’ troppo per questa sede. Se il tempo arrivasse a cessare tutto, insieme alla nostra pendola, si bloccherebbe. Il movimento non è consentito al di fuori del tempo, nulla può cambiare. Una fissità immutabile che congelerebbe la realtà. Un’universo imprigionato e sterile al mutamento. L’infinito stato fisso delle cose. Tutto questo non lo realizzeremmo nemmeno, ci coglierebbe ovviamente alla sprovvista. Non ci resta che sperare che le probabilità siano dalla nostra e che il futuro, o la percezione che di esso abbiamo, rimangano in movimento.

APOCALISSE IV: Gli Strangelet, e basta e avanza così

Questa minaccia appartiene al mondo quantistico, figlia delle possibilità che lo abitano, ma per ora del tutto ipotetica. Tra le particelle fondamentali che abitano questo mondo sotterraneo potrebbe essercene una letale, strana, con proprietà devastanti nel caso questa dovesse apparire improvvisamente dal nulla, come spesso accade a livello subatomico. Questa particella sarebbe tanto stabile da poter convertire istantaneamente la materia conosciuta, trasformandola in una copia di se stessa. La materia ordinaria riconoscerebbe, in presenza di uno strangelet, l’inefficienza del suo stato energetico e provederebbe istantaneamente a riorganizzarsi come questa particella, in una catena di eventi inarrestabile. Ormai abbiamo capito che gli stati energetici più bassi sono l’ambizione primaria dell’universo e di ciò che lo compone. Se comparisse una manciata di strangelet sulla Terra, magari durante gli esperimenti ad alta energia e velocita dell’ RHIC (Collisore relativistico di ioni pesanti), il pianeta verrebbe convertito ad una massa informe e calda di materia strana. Ma cos’è uno strangelet? Fondametalmente si compone di quark, particelle fondamentali che, in varie configurazioni insieme a leptoni, bosoni e gluoni, costituiscono le più grandi entità subatomiche come protoni, neutroni, le loro forze di interazione, ecc..

La meccanica quantistica ha immaginato che qualsiasi cosa raggruppasse tipi di quark diversi, tra cui il pesantissimo quark strange, divenisse un entità estremamente stabile, tanto da convincere il resto della materia a mettersi al suo stesso livello. Uno strangelet però parrebbe non poter essere creato con facilità. Ne dalla natura ne dall’uomo. Nello spazio si verificano continuamente eventi ad altissima energia, collisioni, raggi cosmici, esplosioni, nessuna di esse sembra aver creato nuvole di stranglet che minaccino le galassie e la loro materia.

Ma per un generale senso di sfiducia che mi abita approposito della mia specie, non metterei freni alla sfiga e alla sconsideratezza umana. Chi sa mai che ciò che la natura non fa, lo si possa inavvertitamente fare noi.

EPILOGO: attenzione!

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Abbiamo visto una serie di scenari apocalittici veramente fantasiosi e devastanti minacciare la nostra esistenza, tutti nell’ordine della probabilità. Ma per lasciarvi con una vena d’ansia vorrei citare Nick Bostrom, filosofo del Future of Humanity Istitute all’università di Oxford:

“Il fatto che la Terra sia sopravvissuta per tanto tempo non significa necessariamente che tali disastri siano improbabili, perchè gli osservatori si trovano, per definizione, in luoghi non interessati dalla distruzione.”