Abbiamo visto in passato 1 che le stime della materia barionica presenti nelle galassie erano fortemente sottostimate, mentre adesso forse è il caso di interpretare in maniera diversa i dati che richiedono l’apporto della misteriosa Energia Oscura per spiegare l’attuale stato dell’Universo.
Nella vita quotidiana non ci facciamo quasi caso: il Tempo esiste e scorre in una unica direzione, al contrario delle altre tre dimensioni spaziali, altezza lunghezza e profondità, che però possiamo esplorare avanti e indietro a piacere.
Nei secoli il concetto di tempo immutabile si è talmente radicato nel sentire comune che quando arrivò Minkowski nel 1908 con la sua idea di spazio e di tempo indissolubilmente legati e che il tempo è uguale solo per sistemi inerziali uguali (a riposo reciproco) ben pochi comprendesero immediatamente ciò che questo assioma volesse dire.
Negli anni 20 del secolo scorso Edwin Hubble si accorse che le altre galassie più erano lontane, più si allontavano velocemente da noi. Siccome guardare lontano nello spazio significa anche guardare indietro nel tempo, è come se lo spazio tra le galassie aumentasse in proporzione alla loro distanza: in altre parole lo spazio-tempo si espande 2.
Un esempio che mi piace fare 3 è quello del panettone che lievita: se la distanza relativa fra due canditi è inizialmente piccola, lo rimarrà in proporzione anche dopo la lievitazione, mentre due chicchi opposti vedranno la loro velocità di allontanamento aumentare proporzionalmente.
Successivamente nel 1998 due gruppi di ricerca indipendenti 4 misurando con precisione la distanza delle supernove Ia 5.
Questi team scoprirono che le supernovae distanti appaiono meno luminose del previsto e siccome delle supernove Ia è ben nota la luminosità assoluta, questo significa che esse sono trascinate a distanze inaspettatamente grandi da una accelerazione imprevista dai tradizionali modelli cosmologici.
Un po’ come se il lievito del nostro panettone alla fine invece che di smorzarsi e infine cessare, prendesse ancora più forza durante il processo di lievitazione e il nostro panettone aumentasse di volume sempre più in velocemente.
Fino ad allora si era supposto che la gravità della materia nell’Universo avrebbe infine preso il sopravvento sulla spinta espansiva del Big Bang o che si sarebbe espanso per sempre 6.
Per cercare di spiegare questo bizzarro comportamento dell’Universo – peraltro evidenziato anche da altre prove come Le emissioni X negli ammassi di galassie e nella asinotropia della radiazione cosmica di fondo, i cosmologi hanno fatto ricorso a una qualche forma di energia associata al vuoto che domina sulla dinamica gravitazionale dell’Universo; una sorta di costante cosmologica del vuoto di natura repulsiva, ovvero una specie di antigravità.
Questa è la famosa energia oscura, che per spiegare l’accelerazione cosmica a cui stiamo assistendo le si deve attribuire circa il 74% della massa-energia di tutto l’Universo e che – curiosamente – non interagisce affatto con tutte le forze fondamentali eccetto la gravità..
Ovviamente poi occorre spiegare quindi cosa sia l’energia oscura, e qui ci sono un paio di teorie interessanti che mi propongo di approfondire in futuro: una di queste – è anche la più gettonata tra i cosmologi – fa riferimento a una presunta energia del vuoto di natura repulsiva, una nuova costante fisica indicata con la lettera lambda (Λ) 7 i cui effetti sono percepibili solo su scala cosmologica e un’altra teoria – il cui nome ha un che di alchemico – chiamata della quintessenza, basata invece sul concetto scalare dell’energia del vuoto che assume aspetti diversi – repulsivi o attrattivi – a seconda delle condizioni fisiche presenti nelle diverse condizioni locali dell’Universo.
Poi ci sono anche altre teorie che cercano di spiegare l’accelerazione dell’Universo osservato, ma nessuna – anche queste due precedenti – è del tutto soddisfacente o esente da contraddizioni.
Una di queste tenta di spiegare l’accelerazione dell’Universo senza far ricorso a costanti cosmologiche o a campi scalari repulsivi.
Questa idea fu presentata nel 2007 dai cosmologi spagnoli José Senovilla, Marc Mars e Raül Vera 8 9 e riprende alcuni lavori precedenti 10 11. Questa nuova teoria è basata sulle teorie TOE 12 e propone che la geometria del nostro Universo stia per cambiare stato: da una geometria di Lorentz 13 a una geometria unicamente euclidea.
La conseguenza di questa transizione è che l’accelerazione cosmica osservata – e finora spiegata con l’ingombrante concetto di energia oscura – in realtà è dovuto unicamente al tempo che sta rallentando, per cui quello che noi oggi percepiamo in realtà è dovuto al tempo che scorreva più velocemente nel passato rispetto a quello attuale.
Questo porta conseguentemente a due importanti conclusioni: la prima – e più ovvia – è che il tempo – e quindi lo spazio – possa cessare in un lontano futuro, l’altra – e più sottile – è che il tempo possa essere considerato come energia nata col Big Bang che man mano si scarica, proprio come una pila.
Le domande – e le obiezioni – che questo diverso approccio al problema della accelerazione dell’Universo che osserviamo sono tante, forse più del problema che tenta di risolvere.
In un modo o nell’altro le nostre leggi fisiche hanno a che fare con il concetto di tempo, le nostre costanti fisiche allo stesso modo hanno bisogno di un tempo ben definito per esprimersi, come ad esempio la velocità della luce.
Forse però il concetto di tempo vettore è troppo ….