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domenica 7 marzo 2021

Verificata sperimentalmente la Radiazione di Hawking! Il Paradosso dell'Informazione può trovare soluzione? Una occasione per le Discipline STOQ!

(Bozza per Discussione in Bioacademyonline)

Con un articolo apparso in data 4/Marzo/2021 su Wired.it (vedasi al link  https://www.wired.it/scienza/spazio/2021/03/03/buchi-neri-radiazione-hawking/ ) si è avuta notizia che:

  1. si è riusciti a realizzare un micro-buco-nero;
  2. è stata data prova sperimentale dell'esistenza della Radiazione di Hawking;
  3. è stato verificato che tale radiazione è spontanea e stazionaria.

In pratica sembra sia stata data evidenza sperimentale a previsioni del grande scienziato inglese Stephen William Hawking scomparso da qualche anno.

Aldilà dei particolari pur interessanti dell'esperimento (per es.: il micro-buco-nero oggetto di studio è stato "costruito" partendo da 8 mila atomi di rubidio; sottoposto a temperature molto vicine allo zero assoluto; tenuto in posizione da un raggio laser; etc.), con una simile evidenza sperimentale (se di evidenza si tratta!) sembra ripresentarsi ancor più forte il Paradosso dell'Informazione, sino a poter divenire negazione di quello che sembrava poter emergere finora come Principio di Conservazione dell'Informazione.  Poiché si ritiene che la perdita assoluta di informazioni non sia consentita dalla fisica quantistica, si riapre, quindi, un aspetto molto controverso, anche perché ci si interroga se veramente si viola la dottrina comunemente accettata secondo la quale l'informazione totale riguardo a un sistema fisico in un punto temporale determinerebbe il suo stato (quantico?!?!) in ogni altro tempo. Si aprono quindi molti interrogativi, forsanche preesistenti e non del tutto "sistemati" sinora, oltre a questo appena accennato. Presumibilmente l’Informazione che soggiace al principio di Conservazione, non corrisponde esattamente all’ Informazione  comunemente intesa. Ciononostante, l’esercizio di un preliminare seppur approssimato approfondimento può risultare utile a fini più generali, innanzitutto nell’ottica di discipline STOQ (Science, Theology and the Ontological Quest), sempre attente ad ogni sviluppo e sottese da una tensione verso un “dialogo” con le Scienze tradizionali . Ci si chiede per esempio se, in presenza di Perdita di Informazione, a questo interrogativo sulla centralità di uno stato attuale determinante per quello futuro, si potrebbe rimediare con la prova o scoperta di un nuovo tipo di "cambiamento di stato": quantico o anche per es. da stato materiale a stato immateriale, in futuro o nel passato. Questo nuovo stato ancora "ignoto",  provocatoriamente, potrebbe essere in qualche modo essere messo in relazione con quello contemplato come "spirito" in Filosofia e Teologia. Ma sinora, ciò non sembra ancora essere possibile, né desiderabile, nelle Scienze Naturali. Eppure, vi sono esempi come il noto Prof. Frank J.Tipler della Tulane University  che – nonostante l’ostracismo di molti suoi colleghi scienziati - con i suoi diversi lavori, in particolare i due volumi editi da Mondadori “Fisica dell’Immortalità” prima e “Fisica del Cristianesimo”, poi, ha reclamato il diritto delle Scienze Fisiche e Matematiche alla ricerca teologica, che va oltre la Filosofia della Scienza e della stessa Teologia ed oltre anche quella Teoria del Punto Omega di cui aveva parlato, seppur in termini diversi, Teilhard de Chardin nella prima metà del '900. Analogamente, Michael Mireau (1972-2014), un sacerdote cattolico, studioso interdisciplinare di Scienza nelle sue relazioni con la Fede, in un saggio intitolato ”God the Creator: Developing a Trinitarian Understanding of Creation” richiama la coincidenza nelle Sacre Scritture dell’incipit "Bereshit..." (בראשית in ebraico = "In principio...") in Genesi 1:1 come in Giovanni 1:1 – a significare una continuità di senso e di azione divina creatrice percepita nell’ebraismo prima e nel cristianesimo dopo – per poi affrontare l’atto creatore come atto di Amore del Padre scambiato verso il Figlio e da questi ricambiato; atto creatore realizzato per mezzo dello Spirito che si esprime anche come “campo” in termini di legante trinitario, attraverso lo scambio d’Amore (quasi in funzione "bosonica" di forza unitiva!). A questo scopo l’indiretto riferimento al modus operandi di alcuni campi fisici (per es. elettrico, magnetico, gravitazionale, etc.), come in teoria dei campi, non visibili ma di fatto presenti e agenti in natura, appaiono di grande effetto esplicativo, oltre a costituire una apertura nel dialogo tra Scienza e Fede. Allo stesso modo, si potrebbe parlare per es. di energia di forma non ancora nota in cui si possa codificare informazione per battere le stesse strade di ricerca STOQ.

Il lungo dibattito (specie tra S. Hawking e J. Bekenstein, come pure altri, per es. L. Smolin ) sull'aumento di entropia di un buco nero quando inghiotte altra materia, e quindi sulla scomparsa dell'informazione associata a materia entrante in esso, aveva portato all'equazione:

dove S è l'entropia, c è la velocità della luce, k è la costante di Boltzmann, A è l'area dell'orizzonte degli eventi, ħ (h tagliato) è la costante di Planck ridotta (o costante di Dirac) e G è la costante gravitazionale.

Si riteneva in base a questa equazione che ad ogni aumento di entropia dovesse corrispondere un aumento di superficie del buco nero, per cui proprio la superficie poteva essere ritenuta la sede in cui l'informazione della materia entrante poteva essere "conservata" (in maniera diversa a seconda di ipotesi diversamente argomentate, in maniera ragionevolmente accettabile). Ciò sino al punto di giungere ad ipotizzare universi olografici prodotti da matrici bidimensionali (vedi ad esempio https://www.ted.com/talks/fabio_pacucci_hawking_s_black_hole_paradox_explained/transcript?language=it), ipotesi spiegata anche dall'Ing. Marco Miserocchi nel volume "Favola di un universo - Appunti di cosmologia moderna" pag.98-116 L'Universo Olografico - appunti destinati ai corsi divulgativi del Circolo Astrofili di Piacenza.

Come da teoria, i buchi neri evaporano per effetto della Radiazione di Hawking in un tempo sufficientemente lungo, e comunque più lungo di quello dell'età dell'universo - dice l'articolo citato - cosa che in se stessa richiederebbe qualche spiegazione in più, riallacciando quei legami esistenti tra cosmologia e buchi neri.

Per esempio  nella Teoria del Big Bang (inquadrabile come creatio ex nihilo)- evento che si ritiene abbia creato dal nulla: tempo, spazio e radiazione divenuta poi materia attraverso raffreddamento e nucleosintesi, si ipotizzano tre scenari diversi: un universo aperto, che si espande indefinitivamente; un universo chiuso e uno ciclico. Nell'universo aperto, che ad oggi sembra essere l'ipotesi più probabile (visto che la velocità di espansione va accelerando, come accertato in alcuni esperimenti con supernove assunte come "candele standard" che consentono misure di distanza), l'esito finale dovrebbe essere una immensa espansione e raffreddamento che portano alla cosiddetta "morte termica". Nelle ipotesi di universo chiuso e ciclico, invece, l'esito finale (o ricorrente ciclicamente) dovrebbe essere il Big Crunch, ossia materia che si aggrega e super-compatta sempre più, sotto gli effetti gravitazionali, sino a diventare uno o più buchi neri che danno luogo al Crunch finale.

Data la Teoria del Big Bang, che è dunque la più accreditata, che ha trovato diverse conferme (oltre che nella radiazione cosmica  di fondo a circa 3 °Kelvin, anche nell'espansione secondo la legge di Hubble, che si può osservare nel redshift delle galassie; come pure nell'abbondanza degli elementi leggeri e nelle misure dettagliate della stessa radiazione cosmica di fondo) ci si domanda:

  • se abbiamo veramente nozione dell'intero spaziotempo prodotto dal Big Bang (per es. se è limitato o illimitato; finito o infinito). Pur ignorando le moderne teorie sull'esistenza di "multiversi" (molteplici universi: vedasi Everett et alia) sappiamo che per effetto del valore finito della velocità della luce, e quindi del cono di luce in uno spaziotempo di Minkowski, possiamo non solo osservare, ma addirittura avere nozione, solo di una parte molto limitata dello spaziotempo esistente prodotto dal Big Bang. Particolarmente nel caso in cui il Big Bang non fosse originato in un "punto" (inteso proprio in senso geometrico) come d'altronde lo stesso Hawking pensava.  
  • cosa sia un tempo più lungo dell'età dell'universo. In un qualsiasi punto dello spazio-tempo un ipotetico osservatore che ne è parte (ossia interno all'universo, ammesso che ve ne possa essere uno esterno) può certo avere nozione dello spazio e del tempo trascorso dall'evento iniziale fino alla sua posizione spazio-temporale, ma può ragionevolmente ipotizzare un tempo e soprattutto un punto dello spazio  di fine del suo universo? Oppure le coordinate spaziotemporali di fine sono indeterminate ?(Come si presume da (Mt 25,13):“Vegliate, dunque, perché non sapete né il giorno né l’ora”).
  • lo spazio-tempo, ci dice la Relatività Generale, si incurva in funzione della quantità di materia presente localmente; ma, allora, anche più "complessivamente" (per diverse regioni galattiche insieme)! Una sorta di architettura generale dello spaziotempo può essere la stessa sia nel caso di un universo giovane nelle sue fasi iniziali ed intermedie, dove le ipotesi di omogeneità ed isotropia appaiono ragionevoli, sia in vecchiaia, in una fase prossima alla fine, quando l'incurvamento per effetto della concentrazione di materia in pochi buchi-neri, se non in un solo enorme buco nero, lo spaziotempo è praticamente chiuso su se stesso?
  • è corretto pensare ad un modello dove, mentre lo spaziotempo si dilata enormemente in modo accelerato, la materia localmente e autonomamente  si concentra e si ammassa sempre più in buchi neri che riescono a percepire reciprocamente i loro effetti gravitazionali?

In ogni caso è difficile dire se il "tempo ultimo" (per non chiamarlo "escatologico") si possa pensare come caratterizzato da uno spazio infinitamente espanso e grandissimo in dimensioni, con un solo buco nero o più buchi neri di materia collassata. Ma, il fatto che l'evaporazione per Radiazione di Hawking - ormai accertata - li farà "dissolvere" in ogni caso, in quanto buchi neri, rende univoco il loro destino finale in qualunque ipotesi lo si vada investigando o formulando.

L'ipotesi dell'Universo Olografico, invece,  sebbene attraente e "ragionevole", non sembra avere al momento altre conferme se non simulazioni di tipo matematico-modellistico (talvolta con modelli e assunzioni che sembrerebbero tutt'altro che verificati o come adatti sperimentalmente) e dovrebbero perciò essere suffragate da dati, evidenze e teorie sperimentate per divenire "teoria provata e consolidata". Quindi, quella superficie esterna bidimensionale dei buchi neri, ipotizzata come "archivio" dell'Informazione in virtù di un Principio di Conservazione, che sembra così svanire,  non resiste al tempo e svanisce anch'essa insieme ai buchi neri cui appartiene. Questo significherebbe anche che l'Informazione può esistere finché esiste un substrato materiale (collassato, compatto o meno) che ne permette la codificazione. Apparentemente, sembra così che con la scomparsa della materia collassata e supercompatta, per effetto Radiazione di Hawking dei  buchi neri, l'Informazione possa, di fatto, scomparire, ossia durare fin quando dura il buco nero.  Ma ciò, non rappresenterebbe, in un certo senso, il "Trionfo della Morte"? Non solo nel senso di "morte termica" (che per la Scienza è una delle possibili tragiche prospettive ultime del nostro universo), ma in senso ancor più assoluto. Ossia, un universo destinato a scomparire nel "nulla" insieme a tutto ciò che lo riguarda è tutt'altro che "l'essere che non può non essere" parmenideo, o se si vuole, tutt'altro da quella "divinità" spinoziana intrisa nel mondo, infine soggetta anch'essa a Cronos, visto che dà prova della sua mortalità.  

Questa domanda dai toni cupi dovrebbe essere oggetto solo di Filosofia e Teologia - che hanno sinora trovato spiegazioni o di tipo "dogmatico", o che trascendono la realtà fisica (eppure che talvolta rifiutano il panteismo), ma che in quanto tali non possono essere accettate  dalla "Scienza" e in particolare  non dalle Scienze Naturali?

Possiamo però essere certi che quell'immenso spazio privo di materia, ma probabilmente pieno di tenue radiazione termica, "vibrazione quasi ferma", ossia radiazione elettromagnetica a bassa intensità,  che pervade quell'immenso vuoto, non possa essere essa stessa divenuta nel frattempo la sede dell'informazione, l' "archivio ultimo", che peraltro salverebbe il Principio di Conservazione dell'Informazione?

 Sappiamo quindi che alla scomparsa della materia collassata di un buco nero attraverso la Radiazione di Hawking sopravvive la radiazione di fondo a bassissime temperature, per la quale valgono le leggi della meccanica quantistica, ad es.

dove ε è la quantità di energia; è la costante di Planck; è la frequenza ; c è la velocità della luce; λ  è la lunghezza d’onda. Ma allora, ricordando il dualismo onda-particella c’è da chiedersi se la scomparsa della materia collassata di un buco nero attraverso la Radiazione di Hawking, significhi veramente la scomparsa definitiva di materia nella “desolazione” del grande spazio espanso nel tempo e divenuto apparentemente vuoto. Inoltre, date le basse temperature, potremmo ricordare che i cosiddetti condensati di Bose-Einstein rappresentano un particolare stato della materia in cui i “bosoni”, particelle elementari che obbediscono alla statistica di Bose-Einstein,   mediatrici di forza e che hanno  spin intero ed unitario (vedi Figura 1), quando sono raffreddati a una frazione di grado superiore allo zero assoluto, tali condensati iniziano a comportarsi, in queste condizioni, come un unicum. Ossia, non si comportano come particelle separate e mantengono anche a livello macroscopico tutte le proprietà quantistiche che presentano a livello microscopico: ad esempio comportandosi come onde e non come particelle; per cui si possono applicare le equazioni qui sopra riportate e quelle che da esse discendono. 

E' bene ricordare che  le seguenti forze fondamentali della natura: elettromagnetismo, forza nucleare debole (legata alla radioattività), forza nucleare forte, sono mediate da bosoni di spin unitario; ossia l'effetto della forza viene spiegato come lo scambio di bosoni mediatori fra particelle interagenti. Per l'elettromagnetismo si tratta di fotoni di spin pari a 1, senza carica né massa a riposo; per la forza nucleare debole si tratta di bosoni W e Z, di spin pari a 1, la cui carica è unitaria, per  W +1 o -1 mentre Z  è privo di carica; per  la forza nucleare forte si tratta di gluoni di spin pari a 1, senza carica elettrica né massa a riposo. 

 
Figura 1

Ma nel nostro discorso si tratta di radiazione termica e quindi radiazione elettromagnetica dove sono implicati fotoni.

Roger Penrose, maestro riconosciuto di Steven Hawking, in "La Strada che porta alla Realtà" (cap.22.7), insegna che « Una particella non massiva, come un fotone, può solo ruotare intorno alla sua direzione di moto. La grandezza  |s| di questo spin è sempre la stessa, per un dato tipo di particella, ma se l'elicità s è diversa da zero (come nel caso del fotone) allora lo spin può essere a) destrorso (s > 0; elicità positiva) o b) sinistrorso (< 0; elicità negativa). Per un fotone, abbiamo |s|=1  (in unità di ħ ) che dà i due casi  s = 1 per la polarizzazione circolare destrorsa, e s = -1 per la polarizzazione circolare sinistrorsa. Grazie al principio di sovrapposizione quantistica, possiamo formare combinazioni lineari complesse di queste, producendo così gli altri stati possibili di polarizzazione, ...» (vedasi Figura 1).

Da qui si può intuire la possibilità che quell'immenso spazio vuoto che resta nei "tempi ultimi" per evaporazione di buchi neri, o buco nero che sia, non è in realtà vuoto, ma resta sede di radiazione termica e quindi elettromagnetica, per quanto tenue possa essere. E' da verificare scientificamente, in questo mondo tecnologico che pensa già ai computer quantistici, ma potrebbe essere possibile che questa debole radiazione di fotoni attraverso sequenze di diversa elicità possa essere codificata alla stessa stregua di come vengono codificate le informazioni sui nostri computer e memorie di massa, attraverso una codificazione basata su un sistema binario, dove le entità che permettono la codifica possono assumere solo due diversi stati che si autoescludono, ossia: ↑ oppure   , come in Figura 1.

In questo modo diviene possibile ipotizzare come presente in quel "vuoto dei tempi ultimi" l'informazione codificata e condensata sotto forma di radiazione a temperature prossime allo zero assoluto. Non si può fare a meno di pensare a quel mondo immateriale e platonico delle idee, all'archivio di ogni conoscenza di cui parlano le discipline esoteriche orientali, ma anche al ritorno spersonalizzato e indistinto di ogni conoscenza alla sua presumibile fonte originaria. L'informazione più che nella materia resterebbe "impressa" in quella radiazione che è il residuo di un universo "evaporato". Ma, quella radiazione residua, condensata e codificata, potrà mai essere assimilata al concetto di "spirito" in assenza di un requisito di trascendenza dal mondo fisico restante, che pur se evaporato resta presente in forme più sfuggenti nei suoi residui vibrazionali? Se nonostante tutto si decidesse di rispondere affermativamente, non si potrebbe dubitare che si tratterebbe di panteismo sotto forme più raffinate? Ciononostante, la preservazione del Principio di Conservazione dell'Informazione sarebbe salva, ma direttamente legata alla persistenza di quella "vibrazione quasi ferma" che andrebbe sempre più spegnendosi, asintoticamente, ma che non raggiungerebbe mai valore nullo, come una persistente eco smorzata di una "creazione" che fu.

Forse, anche alla luce di ciò, andrebbero riletti quei citati lavori di Tipler, criticabili quanto si vuole, ma che nel dilagante agnosticismo odierno, inconsapevole piuttosto che scelto, potrebbero rappresentare un tentativo - meritevole di rispetto e di apprezzamento, anziché occasione di “ostracismo scientifico”- per dare al credo giudaico-cristiano una prospettiva di concreta dimostrazione che: l’incredibile può essere credibile; non solo attraverso la fede (mozione dell’uomo verso dio) e la grazia (risposta di dio all’uomo), o magari la “predestinazione” per chi pensa così, ma attraverso  la difficile razionalità delle scienze fisico-matematiche, che un atto di fede possono ingenerare in chi la fede non riesce a sentirla e il dono della grazia non lo ha ancora ricevuto.

Perciò, ricordando che i buchi neri - per i quali è stata trovata conferma sperimentale della Radiazione di Hawking – sono essi stessi delle “singolarità” si riporta qui di seguito , quale invito all’approfondimento, un estratto dalla Fisica del Cristianesimo di Tipler:

«Nella Fisica dell'Immortalità ho mostrato come i molti universi risolvano il massimo problema teologico, che è la ragione principale per cui le persone respingono il teismo in favore dell’ateismo: il problema del male. Nella sua autobiografia, per esempio, il grande biologo evoluzionista Charles Darwin confessò che l’esistenza del male nel mondo animale - e le orribili sofferenze sopportate dalla sua figlia prediletta prima di morire a meno di vent'anni — lo avevano condotto ad abbandonare il cristianesimo. Il problema del male scompare quando ci si rende conto che Dio ha massimizzato il bene nella realtà, creando non soltanto questo universo ma tutti i possibili universi, che alla fine evolvono tutti in Dio Padre, che è il Punto Omega. Ritornerò più ampiamente su questa soluzione a molti mondi del problema del male nell'XI capitolo.

Figura ( 4.3 )

Ma i molti universi mostrano anche che la Singolarità ha una struttura trinitaria. Non me ne ero reso conto quando scrivevo La Fisica dell'Immortalità più di un decennio addietro, ma la Trinità è nelle mie figure e nelle mie equazioni. Si osservi la figura VI.1 a pagina 177 della Fisica dell'Immortalità, che è una rappresentazione schematica del multiverso (riprodotta qui come figura 4.3). Tutta la realtà esiste tra la Singolarità iniziale e la Singolarità finale. Nella relatività generale classica non c'è nessuna connessione tra Singolarità iniziale e finale, ma nella relatività generale quantistica una connessione c’è: la linea che nella figura 4.3 collega le due Singolarità. Anche questa è una singolarità, che esiste al «bordo» del multiverso, come indicato nella figura. Esiste inoltre in tutti i tempi per tutti gli universi del multiverso. La singolarità quantistica, in altre parole, ha una struttura tripartita: (1) la Singolarità iniziale, prima della quale non esisteva nulla; (2) la Singolarità finale, dopo la quale nulla esisterà; e (3) la singolarità che connette il passato ultimo e il futuro ultimo. Io propongo di identificare la Singolarità del passato ultimo con lo Spirito Santo (nella sua divinità trascendente), sulla base di Genesi 1,2, che termina con la frase «e lo spirito di Dio aleggiava sulle acque». Questa è una descrizione precisa della Singolarità iniziale del multiverso, come è rappresentata nella figura 4.2, Ho già identificato Dio Padre con la Singolarità del futuro ultimo, e rinvio il lettore agli ampi scritti di Wolfhart Pannenberg, in cui anche il teologo adduce ragioni per pensare a Dio Padre come al futuro ultimo. Il Figlio - nella sua divinità, necessariamente fuori dal tempo - è la singolarità che stabilisce la connessione tra passato ultimo e futuro ultimo. Il Figlio è completamente integrato con lo Spirito Santo e Dio Padre. I tre sono uno. Il Figlio, come appare chiaro dalla figura 4.3, era presente all’inizio del multiverso, in accordo con la descrizione che si trova in Giovanni 1,1-3: «In principio era il Verbo, il Verbo era presso Dio e il Verbo era Dio. Egli era in principio presso Dio: tutto è stato fatto per mezzo di lui, e senza di lui niente è stato fatto di tutto ciò che esiste.

La singolarità è una «sostanza» nello stesso senso in cui elettroni e protoni sono «sostanze». La principale proprietà delle «sostanze» è che esse possono rendere nota la loro esistenza esercitando degli effetti, che possono essere rivelati. Le tre Singolarità — quella del Padre, quella del Figlio e quella dello Spirito Santo — esercitano effetti sullo spazio, sul tempo e sulla materia, anche se sono fuori dello spazio e del tempo, e non sono materia. Le Singolarità sono la sostanza divina, e il Figlio è esattamente della stessa sostanza del Padre. Abbiamo così nelle tre parti della Singolarità — futuro ultimo, tutti i presenti e il passato ultimo — una giustificazione piena della cruciale dottrina cristiana dell’homousion. Questo termine greco è una parola composta: homos significa «uguale» mentre ousia significa «sostanza». Quindi homousion (consustanziale) si riferisce al fatto che Dio padre e Dio Figlio (Gesù nella sua divinità) sono fatti della stessa sostanza divina».

Si può constatare che non si tratta della visione di un concetto trinitario stratificato, come lo aveva percepito Newton, con preminenza del Padre, ma di concetto trinitario che vede le tre persone in azione nella realtà della creazione in ruoli diversi e strettamente connesse alla trascendenza. Eppure, tutto ciò non dimostra nulla se assumiamo la prospettiva del Don Franco di turno, che interrogato al riguardo risponde, innamorandoci per l'umiltà che esprime: «cosa ne possiamo sapere noi dell'intimità del nostro Dio!».

La morte termica dell'universo per evaporazione della materia collassata e compatta (buchi neri) attraverso la Radiazione di Hawking e le idee di Tipler sopra espresse possono sembrare antitetiche. Eppure, l'idea di immortalità che Tipler esprime attraverso la Teoria del Punto Omega, che dal futuro ordina e dirige a Sè, teleologicamente, tutta la creazione dal punto iniziale del passato (Big Bang), si sostiene su una ipotesi di nostro universo articolata in multiverso (in Figura 4.3) che prevede un Big Crunch finale e una Fisica dell'Immortalità che vede un "diverso" universo,  quasi-virtuale, simulato ad un più alto livello di implementazione su una sorta di computer universale nello stesso Punto Omega. Se la Radiazione di Hawking è un fatto accertato scientificamente; se le teorie di Tipler hanno fondamento scientifico, che non sta a noi giudicare qui, e se le preliminari considerazioni svolte qui sopra  possono contenere qualche intuizione veritiera (sebbene ancora da verificare) la codificazione di quell'energia termica radiante e residua post-evaporazione  può essere messa in relazione con quel più alto livello di implementazione su una sorta di computer universale che Tipler ha intravisto nella sua riflessione coincidente nel Punto Omega e con la figura del Padre.

Qualcuno potrebbe sostenere con il consueto ostracismo che con tali discorsi ed ipotesi si sta facendo fanta-scienza e fanta-teologia. Ma sarebbe necessario argomentarlo molto bene per poterlo sostenere, almeno quanto e come ha fatto Tipler nei suoi lavori, corredati sempre da appendici fisico-matematiche a sostegno delle proprie argomentazioni.

Umanesimo, positivismo, empiricismo; determinismo, indeterminismo; riduttivismo, relativismo o assolutismo, et similia, possono ancora avere un senso nei processi del conoscere umano? Le leggi fisiche che governano il creato, sono leggi del Creatore e quindi verità non minori di quelle che possono essere dedotte per via filosofica o teologica. Siamo tutti "in cammino", alla ricerca della Verità in un momento storico in cui la Scienza sembra faticare a conservare la propria credibilità, mentre Teologia e Filosofia  cercano di guadagnarne una che vada oltre le ragioni culturali e religiose. I contributi che possono dare le Scienze Naturali, ed in particolare quelle Fisico-Matematiche, alla Filosofia Naturale e alla Teologia, anche solo in termini di nuovi temi di riflessione e ricerca, non sembrano poter essere ignorati, pur nel rispetto dell'autonomia delle singole Scienze coinvolte; Naturali o Umanistiche che esse siano. Non appare più possibile, oggi, pensare alla formazione culturale in discipline umanistiche senza una formazione anche scientifica e viceversa. L'unitarietà della Conoscenza  torna ad essere prerequisito necessario negli studi accademici e, in generale; la specializzazione in diversi rami delle Scienze appare anch'essa funzionale alla sostenibilità di un futuro in cui la Conoscenza stessa diviene sinonimo di Dignità Umana. Tutto ciò anche per coloro - uomini qualunque del grande e indistinto fiume della vita - che non si pongono particolari obiettivi di successo o di guadagni, ma semplicemente di una sobria normalità, pur semplicemente statistica, che lasci però loro comprendere il senso di questa esistenza a cui sono stati chiamati.


APPENDICE: Un contributo di riflessione ulteriore ricevuto da un Amico in tempi di pandemia:


"Calcolo Entropia Black Hole. Saluti cari, Paul".


E ancora:


"Mi riallaccio alla metrica spazio-temporale (4 dimensioni) dell'universo di Kurt Godel.
Ipotizziamo l'Universo, di massa M, come una grandissima sfera di raggio R e consideriamo un fotone che si muove a velocità c ai confini ultimi di tale Universo.
Per quanto mostrato da Einstein, nella teoria generale della relatività, lo spazio quadridimensionale non è più euclideo ma curvo e ai confini dell'universo qualunque traiettoria luminosa, anche radiale, diventa tangenziale (se il fotone continuasse indefinitivamente il suo moto potrebbe tornare al punto di partenza!).
L'equazione della dinamica di Newton applicata al moto del fotone conduce alla seguente relazione: GM/R^2=c^2/R da cui possiamo ricavare la massa dell'universo M=Rc^2/G=10^53 kg,
avendo posto:
c= 3•10^8 m/s la velocità della luce;
G=6,67•10^-11 Nm^2/kg^2 la costante gravitazionale;
R=ct=10^26 m il raggio dell'universo;
t=14•10^9 anni =4,4•10^17s, la vita dell'universo.
Ne segue che l'Energia totale dell'universo è 10^70 Joule

Per quanto sopra (GM/R= c^2) l'Universo si comporta come un enorme Buco Nero.
ing.Paolo Allievi"

°°°   °°°   °°°


sabato 13 agosto 2016

In memoria di Michael Mireau : Questioni Filosofiche nella Cosmologia Moderna

Di Michael Mireau ne abbiamo già parlato in un precedente post; vedi http://roccomorelli.blogspot.it/2016/01/due-saggi-di-michael-mireau.html
Michael Mireau era un sacerdote cattolico nordamericano scomparso qualche anno fa in giovane età per una grave malattia, ma che ha lasciato significativa traccia della sua vocazione e del suo lavoro in campo scientifico, filosofico e teologico.
Vogliamo ancora ricordarlo riportando qui di seguito una traduzione in italiano del suo saggio intitolato "Questioni Filosofiche nella Cosmologia Moderna".

ENGLISH
ITALIANO

Michael Mireau
March 26, 1998

Philosophical Issues in Modern Cosmology

Conjecture about the nature, origin, and fate of the
Universe has been at the centre of philosophy since
Classical periods. In fact, what the Universe is, and
why it is, are questions that have been asked (and
answered, in theory) since the origin of humanity, and have been central to myth, religion, philosophy and science. In modern times physics has taken a central role in trying to understand the history of the universe we live in. Physics has used empirical methods and mathematical calculations to study this field, which is known as cosmology, and in modern times, physics certainly holds the greatest share in our cosmological understanding. However, every new scientific theory brings with it a wide variety of philosophical and even theological ramifications. Thus physics, philosophy, and theology work together to try to answer the question of why there is a universe, and what that means for humanity, our origin and fate, and for the existence of a supreme being.



Our current understanding of the history and
nature of the universe, the field known as Modern
Cosmology, is based largely on the work of Hubble, Einstein, and the contributions of Quantum
Mechanics. This modern understanding started with
Hubble, who observed that the universe is not static,but in fact expanding. Galaxies, on the average, can be observed to be moving away from us. Hubble made the observation that the further the astronomical body is away from us, the faster it moves, all according to a linear relationship called Hubble's Law (Barrow and Tipler 373). If we try to observe this expansion in reverse, we will witness a universe that collapses as we move backwards in time, and Einstein's Theory of Relativity predicts that this collapse will lead back to a point, called a singularity (Hawking and Ellis 348).


Current scientific theory and observation therefore tells us that our universe started as a point about 15 billion years ago, and then exploded in what is called the Big Bang. The observed expansion of the universe in our epoch is simply the result of this Big Bang.

If we chose to ask the question, "What happened before the Big Bang?" the answer would simply be that there is no "before" the Big Bang. Time and space both had their origin with this initial singularity.

This involves no violation of the "law of conservation of mass/energy;" i.e. that nothing can come into existence from nothing, because this law assumes that there is a prior time in which the matter/energy that exists would not have existed, as is not the case in the Big Bang. We can therefore say that the matter and energy in the universe have been there for all time, remembering that all time has only been around for 15 billion years.


A number of Cosmological models called
Friedmann Models have been proposed to describe the nature of the universe (Mireau 29). Some are topologically open, which means they are infinite in size, and some are closed, meaning that they are finite.1
There are also models in which the universe will
continue to expand forever, and others in which it will only expand for a finite amount of time and then begin to re-collapse in what is called the Big Crunch. Such a universe could even expand and contract periodically;this is called an oscillating model. Current observation seems to indicate that we live in an open, forever expanding universe (Mireau 49).

Unfortunately, a forever expanding universe has the characteristic that all the energy within it will eventually be scattered; this amounts to saying that every star, every galaxy, every supercluster will eventually burn out, leaving a cold, dead universe. This process is referred to as the Heat Death of the Universe.(Barrow and Tipler 166).


Some scientists even conjecture that at some time in the very distant future, protons, one of the main building blocks of all matter, will decay, leaving absolutely nothing but scattered radiation roaming through the universe.

Given this current understanding of the nature of
the universe, we are left to ask the question of how it came to be as it is. A teleological perspective has
resurfaced in cosmology due to a number of startling discoveries about the apparent order in the universe.

Basically, it has been observed that unless the universe had had certain very precise values for various cosmological constants, like the elementary electric charge, mass of a proton, strengths of the four forces of nature, speed of light, etc., the universe would not have evolved into the one it has, capable of bringing forth intelligent life, us, creatures capable of observing that universe.


This seemingly amazing coincidence that the
universe is just as it is (from a endless realm of
possibilities) so that humanity can evolve to observe it,is an issue that some physicists and philosophers have tried to address. One philosophical understanding of this issue is called the Anthropic Principle. This principle limits the number of possible properties of the known universe by taking into account the fact that the universe must be capable of existing in the form we see it today, a form that is capable of producing
intelligent life to look at it (Barrow and Tipler 16).


Leslie conjectures that this order of the only known universe can only be explained by saying that there are many possible universes in existence (and ours is the one we observe because we’re in it to observe it) or that there is a God that orders things so that we can arise out of it (310).

Some quickly dismiss the many universe model quickly, due to its inability to be verified. However, from the perspective of physics, any model that is not eliminated on scientific rationale must be considered as a possibility.
The many universes approach may be possible in
any one of four different ways. One is that the
universe as we know it, in which time and space are distinct, is just a bubble in a larger universe of a sort of quantum soup, in which space and time are
smeared. Another way to explain it is in theorizing
that for every quantum possibility there is an entire
universe that springs from it, thus there are infinitely
many universes constantly springing forth with every quantum effect that occurs. A third possibility is that the infinite universe we live in is made up of many different regions, perhaps all causally disconnected due to its infinite size, and thus all with different physical laws and constants of nature.2 The fourth possibility applies to an oscillating model of the universe: each successive oscillation brings with it unique physical laws and properties (Leslie 300).




I would suggest that there may not be anything unique about our universe's ability to bring forth intelligent life. While it may be true that carbon based life forms as we know them can only come into existence in a universe like ours, I think it might be possible that life forms completely different to what we have encountered and perhaps even conceived might also be able to evolve into existence in any one of a number of different types of universes.


Springing forth however from this Anthropic
Principle is what Tipler calls the Omega Point Theory, loosely based on a theory proposed by Teilhard de Chardin (Tipler and Barrow 195, Tipler 313). This theory basically suggests that humanity will continue to accumulate information and evolve to the infinite extreme, called the Omega Point, which is essentially God. Such a God would depend on the universe to create it. Tipler considers his theory to be only possible within a closed model of the universe. As the life within the universe collapses in the big crunch, it becomes one with it. All time and space become part of it, and it becomes the eternal God (322).



Tipler admits this theory does not work in an open universe. I would suggest a slightly simpler model, with the infinitely expanding universe we seem to live in. Given an infinite amount of time, it seems reasonable that intelligent life would evolve into a God which is transcendent of time, and which would then create the universe in just such a way that would allow for it to come into existence. Interesting as this model is, two major problems occur to me almost immediately. First of all, this theory assumes that evolution of intelligent life has no upper limit, a conclusion that I am not prepared to make on physical and biological grounds.3
Second, even if it can evolve to infinity, the theory
assumes that it will evolve sufficiently in the finite
amount of time before the Heat Death of the universe to survive it.
Many scientists and philosophers do not try to deal
with teleological understandings of cosmology. Instead they focus on the universe itself, and try to explain its existence: where it came from. Modern physics tells us the universe came from the Big Bang, but then I may ask where the Big Bang came from?



In quantum theory, it is predicted that particles and their antiparticle pairs can come into existence in a vacuum, essentially from nothing. This is provided that they collide again quickly enough so as not to violate the Heisenberg Uncertainty Principle4 (Hawking 107).


Some might thus suggest that the universe itself is
such a quantum fluctuation. There are, however,
problems with this theory, the most difficult being that it deals with creation in a space-time vacuum. The universe needs to come into existence not in a
vacuum, but from nothing; no time and no space at all.

Hartle and Hawking, in presenting a theory for
predicting a quantum mechanical wave function for
the universe, suggest that the original state of the
universe might not need to be in a distinct point in
time. Rather they suggest that the earliest moments of existence might be described in terms of a smoothed out quantum fuzz, essentially a smearing of time and space. Thus there need not be a distinct moment of creation, and our classical understanding of conservation laws, and even of cause and effect need not apply here.



In addition, according to Stephen Hawking, the entrance of quantum mechanics into our investigation opens the door for the idea of the
universe coming to existence via the quantum
mechanical process of tunneling5 (Mireau 61).
Accordingly, Hawking, currently the world's leading cosmologist, proposing this theory, sees no need for having the idea of a creator (A Brief History of Time141). In his view, the universe brings itself into existence, simply because it can statistically. One need not grasp onto Hawking's theories so quickly however. His theory is based both on unifying the theories of General Relativity and Quantum Mechanics, a unification that has as of yet not been successful, and on the assumption that one can apply
Quantum Mechanics to the entire universe, which has up until now dealt exclusively with isolated
microscopic systems (Isham 401). In addition, it
seems to me that the question of how the universe can exist, even in Hawking's understanding of a Quantum Mechanical process, still needs to be answered.
Hawking himself might argue however that his theory of the universe is adequately self-contained.



It would seem that in attempting to solve
questions regarding the nature and history of the
universe or the existence of God, we are only led to
more questions. It is possible that the insolubility of
these issues is intrinsic to them. One may ask whether either science or philosophy can answer questions that seem to deal with subjects that are almost by definition beyond comprehension, like the theory of quantum mechanics, or the existence of a transcendent God.
Nevertheless, science and philosophy will continue to use observation and theory to pursue an understanding of reality, that will hopefully, in the end, lead us to an understanding of our very selves and our place within that reality.


Works Cited
Barrow, John, and Frank Tipler. The Anthropic
Cosmological Principle. New York: Oxford
UP, 1986.

D'Inverno, R. Introducing Einstein's Relativity.
Oxford: Clarendon Press, 1992.

Hawking, S.W. A Brief History of Time. London:
Bantam Press, 1988.

Hawking, S.W., and G.F.R. Ellis. The Large Scale
Structure of Space-Time. Cambridge UP,
1973.

Isham, C.J. "Creation of the Universe as a Quantum
Process," in Physics, Philosophy and Theology.
Ed. Robert John Russell, William R. Stoerger,

S.J., and George V. Coyne, S.J. Vatican City
State: Vatican Observatory, 1988.

Leslie, J. "How to Draw Conclusions from a Fine-
Tuned Universe," in Physics, Philosophy and
Theology. Ed. Robert John Russell, William R.
Stoerger, S.J., and George V. Coyne, S.J.
Vatican City State: Vatican Observatory, 1988.

Mireau, Michael. A Survey of Modern Cosmology:
M.Sc. Research Project. University of Alberta:
Department of Mathematics, 1997.

Tipler, Frank J. "The Omega Point Theory: A Model
of an Evolving God," in Physics, Philosophy
and Theology. Ed. Robert John Russell,
William R. Stoerger, S.J., and George V.

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1 A closed topology is analogous to a circle. If one travels along the circle in one direction for long enough, she would return to her original position. If the circle were expanding fast enough however, she might not be able to catch up to her original position which would get further and further away, even if she were traveling at the speed of light, the fastest possible speed in the universe.

2 The observable universe would be about 15 billion light years in radius, if the age of the universe is 15 billion years old. This is because the relative speed of the stars on the edge of this sphere of vision would be the speed of light relative to us, and therefore the light signals from those stars would never reach us. As a result, anything on that sphere or beyond it would never have any causal effect on us.


3 It can be noted that Christian belief would suggest that human
life has reached to its upper limit in the person of Jesus Christ. The only thing left for humanity is for all people to partake in his resurrection, which amounts to a transformation of human nature to transcendent union with God. However Christian belief is not that humans become God; the distinctness of creator to creation must be maintained in order that humans reach their ultimate existence. Christian doctrine would probably regard this notion of humans evolving into God to be heretical.




4 The Heisenberg Uncertainty Principle essentially states that a
particle’s position and motion cannot be simultaneously known
with complete accuracy. Because this is a physical reality, it
allows for the possibility of spontaneous creation and destruction of particles so long as the principle itself is not violated.


5 Tunneling involves the statistical possibility of a particle crossing an infinite potential barrier, something that is impossible in classical physics. Applied here, Hawking et al. consider the possibility of a particle tunneling from nothing, or from another position in which time and space are smeared together.



Michael Mireau
26 marzo 1998

Questioni Filosofiche nella Cosmologia Moderna

La Congettura sulla natura, l'origine e il destino dell’Universo è stata al centro della filosofia sin dal
Periodo Classico. In realtà, ciò che l'Universo è, e
perché lo è, sono domande che sono state poste (e hanno avuto risposte, in teoria) fin dalle origini dell'umanità, e sono state al centro del mito, della religione, della filosofia e della scienza. Nei tempi moderni la fisica ha preso un ruolo centrale nel cercare di capire la storia dell'universo in cui viviamo. La fisica ha utilizzato metodi empirici e calcoli matematici per studiare questo campo, che è conosciuto come cosmologia, e nei tempi moderni, la fisica certamente detiene la quota maggiore nella nostra comprensione cosmologica. Tuttavia, ogni nuova teoria scientifica porta con sé una grande varietà di ramificazioni filosofiche e anche teologiche. Così la fisica, la filosofia, e la teologia lavorano insieme per cercare di rispondere alla domanda del perché c'è un universo, e che cosa significhi per l'umanità, la nostra origine e il nostro destino, e per l’esistenza di un essere supremo.

La nostra attuale comprensione della storia e della
natura dell'universo, il campo conosciuto come Moderna Cosmologia, si basa in gran parte sul lavoro di Hubble, Einstein, e contributi della Meccanica Quantistica. Questa comprensione moderna è iniziata con Hubble, che ha osservato come l'universo non sia statico, ma in realtà in espansione. Le galassie, in media, possono essere osservate mentre si allontanano da noi. Hubble fece l'osservazione che tanto più un corpo celeste è lontano da noi, più velocemente si muove, tutto secondo una relazione lineare c.d. Legge di Hubble (Barrow e Tipler 373). Se cerchiamo di osservare questa espansione in senso inverso, saremo testimoni di un universo che collassa su se stesso muovendoci indietro nel tempo, e la Teoria della Relatività di Einstein prevede che questo collasso porterà di nuovo ad un punto, chiamato singolarità (Hawking e Ellis 348).

La teoria scientifica attuale e l'osservazione ci dice quindi che il nostro universo è iniziato come un punto circa 15 miliardi di anni fa, e poi esplose in quello che viene chiamato il Big Bang. L’espansione osservata dell'universo nella nostra epoca è semplicemente il risultato di questo Big Bang.
Se ponessimo la domanda: "Che cosa è successo prima del Big Bang? "la risposta sarebbe semplicemente che non vi è un "prima" del Big Bang. Il tempo e lo spazio ebbero entrambi la loro origine con questa singolarità iniziale.

Ciò non comporta alcuna violazione della "legge di conservazione di massa / energia"; vale a dire che nulla può entrare in esistenza dal nulla, perché questa legge presuppone che vi è un tempo precedente in cui la materia / energia che
esiste, non sarebbe esistita, come non è il caso nel
Big Bang. Possiamo quindi dire che la materia e
l’energia nell'universo ci sono stati per tutto il tempo, ricordando che tutto il tempo è stato solo all’incirca per 15 miliardi di anni.

Un certo numero di modelli cosmologici chiamati
Modelli di Friedmann sono stati proposti per descrivere la natura dell'universo (Mireau 29). Alcuni sono topologicamente aperti, il che significa che sono infiniti in dimensioni, e alcuni sono chiusi, nel senso che sono finiti.1
Ci sono anche modelli in cui l'universo
continuerà ad espandersi per sempre, e altri in cui si
espande solo per un periodo limitato di tempo e poi inizia a ri-collassare in quello che viene chiamato il Big Crunch. Un tale universo potrebbe anche espandersi e contrarsi periodicamente; questo è chiamato un modello oscillante. Osservazioni attuali sembrano indicare che viviamo in universo aperto, in espansione per sempre (Mireau 49).

Sfortunatamente, un universo sempre in espansione ha la caratteristica che tutta l'energia in esso contenuta finirà per essere dispersa; questo equivale a dire che ogni stella, ogni galassia, ogni
superammasso finirà per esaurirsi, lasciando un freddo,universo morto. Questo processo è indicato come La Morte Termica dell'Universo. (Barrow e Tipler 166).

Alcuni scienziati congetturano anche che a un certo momento in un futuro molto lontano, i protoni, uno dei principali elementi costitutivi di tutta la materia, decadranno, lasciando assolutamente nulla, eccetto che radiazione di fondo diffusa attraverso l'universo.

Data questa attuale comprensione della natura dell'universo, non ci resta che fare la domanda di come è venuto ad essere così com'è. Una prospettiva teleologica è riemersa nella cosmologia a causa di una serie di sorprendenti scoperte circa l'ordine apparente nell'universo.

Fondamentalmente, è stato osservato che finché l'universo non avesse avuto alcuni valori molto precisi per varie costanti cosmologiche, come la carica elettrica elementare, la massa del protone, l’intensità delle quattro forze della natura, la velocità della luce, ecc., l'universo non si sarebbe
evoluto in quello che è, in modo da portare avanti
la vita intelligente, cioè noi, creature in grado di osservare quell’universo.

Questa coincidenza apparentemente sorprendente che l’universo è così come è (in una infinita gamma di possibilità) in modo che l'umanità possa evolvere per osservarlo, è un problema che alcuni fisici e filosofi hanno cercato di affrontare. Una comprensione filosofica di questo aspetto è chiamato Principio Antropico. Questo principio limita il numero di possibili proprietà nell'universo conosciuto tenendo conto del fatto che l'universo deve essere in grado di esistere nella forma che vediamo oggi, una forma che è in grado di produrre vita intelligente capace di osservarlo (Barrow e Tipler 16).

Leslie ipotizza che questo ordine del solo universo conosciuto può essere spiegato solo dicendo che ci sono molti universi possibili esistenti (e il nostro è quello che osserviamo perché siamo in esso per osservarlo) o che c'è un Dio che ordina le cose così che da esso noi possiamo derivare (310).

Alcuni si affrettano a respingere il modello a molti universi  rapidamente, grazie all’incapacità di essere verificato. Tuttavia, dalla prospettiva della fisica, qualsiasi modello che non è eliminato con razionale scientifico deve essere considerato come una possibilità.
L'approccio a molti universi può essere possibile in
uno qualsiasi di quattro modi diversi. Uno è che l’universo come lo conosciamo, in cui il tempo e lo spazio sono distinti, è solo una bolla in un più ampio universo di una specie di zuppa quantistica, in cui lo spazio e il tempo sono spalmati. Un altro modo di spiegarlo è in teoria che per ogni possibilità quantum c'è un intero universo che nasce da esso, quindi vi sono infinitamente molti universi che costantemente balzano fuori con ogni effetto quantistico che si verifica. Una terza possibilità è che l'infinito universo in cui viviamo è costituito da molte differenti regioni, forse tutte causalmente scollegate grazie alle dimensioni infinite, e quindi tutte con differenti leggi fisiche e costanti della natura.2 La quarta possibilità vale per un modello oscillante dell’universo: ogni successiva oscillazione comporta leggi fisiche e proprietà uniche (Leslie 300).

 Io suggerisco che non ci può essere qualcosa di unico sulla capacità del nostro universo di portare avanti vita intelligente. Mentre può essere vero che le forme di vita a base di carbonio così come le conosciamo possono entrare in esistenza solo in un universo come il nostro, penso che potrebbe essere possibile che forme di vita completamente diverse da ciò che abbiamo incontrato e forse anche concepito potrebbero anche essere in grado di evolvere in esistenza in uno qualsiasi di un certo numero di diversi tipi di universi.

Comunque da questo Principio Antropico
scaturisce ciò che Tipler chiama la teoria del Punto Omega, liberamente ispirata a una teoria proposta da Teilhard de Chardin (Tipler e Barrow 195, Tipler 313). Questa teoria suggerisce fondamentalmente che l'umanità continuerà a accumulare informazioni ed evolvere all'estremo infinito, chiamato Punto Omega, che è essenzialmente Dio. Un tale Dio dipenderebbe dall'universo per crealo. Tipler considera la sua teoria sia solo possibile entro un modello chiuso dell'universo. Come la
vita all'interno dell'universo collassa nel Big Crunch,
diventa uno con esso. Tutto il tempo e lo spazio diventano parte di esso, e diventa il Dio eterno (322).

Tipler ammette che questa teoria non funziona in un universo aperto. Io suggerirei un modello leggermente più semplice, con l’universo infinitamente in espansione in cui a noi sembra di vivere. Dato un tempo infinito, sembra ragionevole
che la vita intelligente evolva in un Dio che trascende il tempo, e che poi creerebbe l’universo proprio in un modo da consentirgli di  esistere. Interessante com’ è questo modello, due principali problemi si presentano a me quasi immediatamente. Primo di tutto, questa teoria presuppone che l'evoluzione di vita intelligente non ha un limite superiore, una conclusione che io non sono preparato a fare in campo fisico e biologico.3
In secondo luogo, anche se può evolvere all'infinito, la teoria presuppone che si evolverà sufficientemente nella quantità di tempo finito prima della Morte Termica dell'universo per sopravvivergli.
Molti scienziati e filosofi non cercano di avere a che fare con le intese teleologiche della cosmologia. Invece essi si concentrano sull'universo stesso, e cercano di spiegare la sua esistenza: da dove proviene. La fisica moderna ci dice che l'universo è venuto dal Big Bang, ma poi posso chiedere da dove è venuto il Big Bang?

Nella teoria quantistica, si prevede che le particelle e le loro pari antiparticelle  possano entrare in esistenza nel vuoto, essenzialmente dal nulla. Questo è previsto sempreché esse si scontrino ancora abbastanza rapidamente in modo da non violare il Principio di indeterminazione di Heisenberg (Hawking 107).

Qualcuno potrebbe quindi suggerire che l'universo stesso sia una fluttuazione quantistica del genere. Vi sono, tuttavia, problemi con questa teoria, il più difficile è che si tratta di creazione in uno spazio-tempo vuoto. L'universo deve venire all'esistenza non in un vuoto, ma dal nulla; né tempo né spazio affatto.

Hartle e Hawking, nel presentare una teoria per
prevedere una funzione d'onda secondo la meccanica quantistica per l'universo, suggeriscono che lo stato originale dell’universo potrebbe avere bisogno di essere in un punto distinto nel tempo . Piuttosto essi suggeriscono che i primi momenti di esistenza potrebbero essere descritti in termini di una levigata lanugine quantistica, essenzialmente una sbavatura di tempo e spazio. Così non c'è bisogno di un momento di distinta creazione, e la nostra comprensione classica delle leggi di conservazione, e anche di causa ed effetto qui non necessita che si applichino.

Inoltre, secondo Stephen Hawking, l'ingresso della meccanica quantistica nella nostra
indagine apre la porta all'idea dell’universo venuto in esistenza attraverso il processo quanto-meccanico dell’effetto tunnel5 (Mireau 61).
Di conseguenza, Hawking, cosmologo attualmente leader mondiale, proponendo questa teoria, non vede necessità di avere l'idea di un creatore (Una Breve Storia del Tempo 141). A suo avviso, l'universo stesso si mette in esistenza, semplicemente perché lo può statisticamente. Uno non ha bisogno di aggrapparsi alle teorie di Hawking così in fretta però. La sua teoria si basa sia sull’unificare le teorie della Relatività Generale e della Meccanica Quantistica, una unificazione che ancora non ha avuto successo, e sul presupposto che si può applicare la Meccanica Quantistica per l'intero universo, che è stato fino ad ora affrontato esclusivamente con isolati sistemi microscopici (Isham 401). Inoltre, mi sembra che la questione di come l'universo possa esistere, anche nella comprensione di Hawking di un Processo Quanto-meccanico, deve ancora essere risolta.
Hawking stesso potrebbe obiettare, tuttavia, che la sua teoria dell'universo è adeguatamente autosufficiente.


Sembrerebbe che nel tentativo di risolvere
domande riguardanti la natura e la storia dell’
universo o l'esistenza di Dio, siamo condotti solo
ad altre domande. È possibile che l'insolubilità
di questi problemi è intrinseco ad essi. Ci si può chiedere se sia scienza che filosofia possono rispondere alle domande che sembrano trattare argomenti che sono quasi per definizione
oltre la comprensione, come la teoria meccanica quantistica, o l'esistenza di un Dio trascendente.
Tuttavia, la scienza e la filosofia continueranno a
utilizzare l'osservazione e la teoria per perseguire una comprensione della realtà, che, si spera, alla fine, ci conducano a una comprensione di noi stessi e del nostro posto all'interno di quella realtà.


Lavori citati
Barrow, John, and Frank Tipler. The Anthropic
Cosmological Principle. New York: Oxford
UP, 1986.

D'Inverno, R. Introducing Einstein's Relativity.
Oxford: Clarendon Press, 1992.

Hawking, S.W. A Brief History of Time. London:
Bantam Press, 1988.

Hawking, S.W., and G.F.R. Ellis. The Large Scale
Structure of Space-Time. Cambridge UP,
1973.

Isham, C.J. "Creation of the Universe as a Quantum
Process," in Physics, Philosophy and Theology.
Ed. Robert John Russell, William R. Stoerger,

S.J., and George V. Coyne, S.J. Vatican City
State: Vatican Observatory, 1988.

Leslie, J. "How to Draw Conclusions from a Fine-
Tuned Universe," in Physics, Philosophy and
Theology. Ed. Robert John Russell, William R.
Stoerger, S.J., and George V. Coyne, S.J.
Vatican City State: Vatican Observatory, 1988.

Mireau, Michael. A Survey of Modern Cosmology:
M.Sc. Research Project. University of Alberta:
Department of Mathematics, 1997.

Tipler, Frank J. "The Omega Point Theory: A Model
of an Evolving God," in Physics, Philosophy
and Theology. Ed. Robert John Russell,
William R. Stoerger, S.J., and George V.

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1 Una topologia chiusa è analoga ad un cerchio. Se si viaggia lungo la circonferenza in una direzione abbastanza a lunga, si tornerebbe alla posizione originale. Se il cerchio si stesse espandendo abbastanza velocemente però, si potrebbe non essere in grado di raggiungere la posizione originale, che sarebbe sempre più lontano, anche se ai stesse viaggiando a velocità della luce, la massima velocità possibile nell'universo.

2 L'universo osservabile sarebbe di circa 15 miliardi di anni luce di raggio, se l'età dell'universo è di 15 miliardi di anni. Questo è perché la velocità relativa delle stelle sul bordo di questa sfera di
visione sarebbe la velocità della luce rispetto a noi, e quindi i segnali luminosi da quelle stelle non sarebbero mai in grado di raggiungerci. Di conseguenza, nulla su quella sfera o al di là di esso non avrebbe mai avuto alcun effetto causale su di noi.

3 Si può notare che la fede cristiana suggerirebbe che la vita umana è giunta al suo limite superiore nella persona di Gesù Cristo. L’unica cosa che resta per l'umanità è per tutte le persone di prendere parte alla sua risurrezione, che corrisponde a una trasformazione della natura umana
nell’unione trascendente con Dio. Tuttavia secondo la fede cristiana non è che gli esseri umani diventano Dio; la distinzione di creatore rispetto alla creazione deve essere mantenuta in modo che gli esseri umani raggiungono la loro esistenza ultima. La dottrina cristiana probabilmente considera eretica questa nozione di esseri umani che evolvono in Dio.

4 Il principio di indeterminazione di Heisenberg afferma sostanzialmente che la posizione e il movimento di una particella non possono essere conosciuti simultaneamente con assoluta precisione. Poiché questa è una realtà fisica, consente la possibilità di creazione spontanea e distruzione di particelle finché il principio stesso non viene violato.

5 L’effetto tunnel comporta la possibilità statistica che una particella attraversi una barriera di potenziale infinito, qualcosa che è impossibile in
fisica classica. Applicato qui, Hawking et al. considera la possibilità di una particella dal nulla per effetto tunnel, o da un'altra posizione in cui tempo e spazio sono spalmati insieme.