Quando l’eleganza resta una chimera

Uno studio pubblicato su Nature Astronomy apre nuove prospettive sulla nostra comprensione dell’origine dell’Universo. L’analisi condotta da un team internazionale di cosmologi tramite i dati del satellite Planck.

Quando sentite un fisico parlare di eleganza di una teoria, o di un modello, o di una soluzione, si sta riferendo a qualcosa di ben specifico. Una teoria elegante non è una teoria in abiti firmati, ma una teoria che permette, in maniera compatta ed ordinata, di descrivere un grande numero di fenomeni. Per esempio la seconda legge di Newton potrebbe essere definita come elegante, perché nella sua semplicità (forza è pari a massa per accelerazione) permette di descrivere la maggior parte dei fenomeni dinamici del mondo che ci circonda.

Se ottenere una soluzione elegante al proprio problema è una condizione desiderabile per ogni fisico, è anche vero che l’eleganza non deve essere un vincolo: se si ha una soluzione elegante che non regge lo scontro con i dati sperimentali, beh, con l’eleganza non ci si fa proprio nulla.

Quello della cosmologia è un ambito in cui una teoria elegante è ancora una chimera, e sembra lontana anche una teoria che riesca a dare risposte univoche alle osservazioni dei vari strumenti e satelliti. Strumenti diversi misurano gli stessi parametri con metodi diversi, ottenendo risultati diversi. E ciò significa che per ogni interrogativo (come l’età dell’universo, che deriva dal valore della costante di Hubble), abbiamo più risposte in disaccordo tra loro. I modelli sembravano iniziare ad avere qualche punto fermo, tra cui quello di una curvatura piatta, ma poi bastano dei dati discordanti a rimescolare le carte in tavola.

Facciamo qualche passo indietro. I modelli cosmologici più accreditati ci dicono che l’universo può avere una curvatura, ossia la trama di cui è costituito può essere incurvata in modo tale da far sì che due linee rette parallele possano finire con l’incontrarsi, in barba ai postulati di Euclide. Come la superficie di una sfera rispetto ad un foglio di carta, ad esempio. Se immaginiamo di trovarci su una sfera molto grande, così grande da sembrare piatta nel punto in cui ci troviamo (come la Terra, più o meno), e disegnamo su questa sfera due linee rette e parallele, potremmo pensare non si incontrino mai. Ma se le prolunghiamo abbastanza da notare la curvatura, queste finiranno con l’incontrarsi (perché non erano veramente parallele, lo sembravano solo localmente).

Tra tutte le possibili curvature, sembrava che il nostro universo avesse scelto la curvatura nulla, ossia che fosse piatto e la geometria euclidea continuasse a valere regolarmente e ovunque. Una casualità in accordo con la maggior parte dei dati strumentali, e con modelli come quello dell’inflazione, che prevede proprio un annullamento di una eventuale curvatura iniziale, qualora ci fosse stata.

Una reanalisi dei dati del satellite dell’ESA Planck inizia però a gettare qualche ombra su questa sicurezza. L’Universo potrebbe essere leggermente incurvato, e non piatto come si credeva. Potrebbe essere chiuso, come una sfera. In questo modo si potrebbero spiegare alcuni comportamenti anomali della Radiazione Cosmica di Fondo, la radiazione eco del Big Bang che permea tutto l’Universo e che è la più grande sorgente di informazioni sulle sue prime fasi di vita.

Ma anche questo nuovo studio non può fare i miracoli: riesce a spiegare alcuni fenomeni, ma non riesce a mettere in accordo le misure fatte dagli strumenti precedenti. Da questa analisi, che sta facendo molto discutere all’interno della comunità cosmologica, sorgono nuovi dubbi e problemi riguardante la travagliata storia del nostro Universo. Ma in fondo è proprio questo il bello della scienza: i punti fermi non esistono, e può sempre arrivare un nuovo studio a gettare nuovi dubbi su ciò che in precedenza si riteneva assodato.

Qui lo studio su Nature Astronomy, e qui il commento di uno degli autori.