Multiverso

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Per multiverso si intende un insieme di universi alternativi al di fuori del nostro spaziotempo, spesso denominati dimensioni parallele, che nascono come possibile conseguenza di alcune teorie scientifiche. Il concetto di multiverso viene ripreso anche come ambientazione da molti romanzi di narrativa fantasy o fantascientifica. Il concetto di multiverso fantasy e fantascientifico prende spunto da quello cosmologico.

[modifica] Il multiverso nella cosmologia

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Il multiverso è, scientificamente parlando, un insieme di universi coesistenti previsto da varie teorie, come quella dell'Inflazione eterna di A. Linde o come quella secondo cui da ogni buco nero esistente nascerebbe un nuovo universo, ideata dal fisico Lee Smolin. Le dimensioni parallele sono contemplate anche in tutti i modelli correlati al concetto di D-brane, classe di P-brane inerenti la teoria delle stringhe. Per Universi paralleli non si intende un insieme di Universi affiancati l'uno all'altro; essi infatti si compenetrano, ma non interagiscono in alcun modo fra loro^{[citazione necessaria]}.

[modifica] Teoria delle "bolle"

"Universi a bolla", ogni disco è un universo a bolla con costanti fisiche diverse da quelle degli altri. Quest'immagine illustra il concetto di come il nostro universo possa essere solo uno tra molte (forse infinite) bolle.

La formazione del nostro da una "bolla" del multiverso venne proposta da Andrej Linde. Questa teoria, nota come teoria dell'universo a bolle si inquadra bene con la teoria ampiamente accettata dell'inflazione cosmica. Il concetto dell'universo a bolle comporta la creazione di universi derivanti dalla schiuma quantistica di un "universo genitore". Alle scale più piccole (quantistiche), la schiuma ribolle a causa di fluttuazioni di energia. Queste fluttuazioni possono creare piccole bolle e wormhole. Se la fluttuazione di energia non è molto grande, un piccolo universo a bolla può formarsi, sperimentare una qualche espansione (come un palloncino che si gonfia), ed in seguito potrebbe contrarsi e sparire dal campo di esistenza. Comunque, se la fluttuazione energetica è maggiore rispetto ad un certo valore critico, si forma un piccolo universo a bolla dall'universo parentale, va incontro ad un'espansione a lungo termine, e permette la formazione sia di materia che di strutture galattiche a grandissima scala.

[modifica] Hugh Everett III e la sua "interpretazione a molti mondi"

Il concetto di multiverso viene proposto in modo serio per la prima volta nella cosiddetta "interpretazione a molti mondi" della meccanica quantistica, proposta da Hugh Everett III nella sua tesi di dottorato (The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics, abbreviata in MWI); questa interpretazione prevede che ogni misura quantistica porti alla divisione dell'universo in tanti universi paralleli quanti sono i possibili risultati dell'operazione di misura.

La teoria del multiverso proposta da MWI ha un parametro di tempo condiviso. In molte delle sue formulazioni, tutti gli universi costituenti il multiverso sono strutturalmente identici, e possono esistere in stati diversi anche se possiedono le stesse leggi fisiche e gli stessi valori delle costanti fondamentali. Gli universi costituenti sono inoltre non-comunicanti, nel senso che non può esservi un transito di informazioni tra di essi, anche se nell'ipotesi di Everett potenzialmente possono esercitare un azione reciproca ^[1].

[modifica] Interpretazione di Copenhagen

Altre interpretazioni della molti-mondi sono quella di Copenhagen e quella delle "storie consistenti". ^[2] In queste ipotesi, lo stato dell'intero multiverso è correlato agli stati degli universi costitutivi dalla sovrapposizione quantistica, ed è descritto da una singola funzione d'onda universale. Simili a questa visione sono l'interpretazione a molteplici storie di Richard Feynman e quella di H. Dieter Zeh a molte-menti.

L'interpretazione a molti mondi (Many Worlds Interpretation) non può spiegare l'apparente universo antropico, questo perché le costanti fisiche di almeno una parte degli infiniti possibili "mondi" sono le stesse. L'interpretazione a molti mondi può, comunque, spiegare l'esistenza (all'apparenza improbabile) di un pianeta come la Terra. Vedasi l'ipotesi "Rare Earth hypothesis": se l'interpretazione a molti mondi fosse corretta, allora esistono così tante copie del nostro universo che l'esistenza di almeno un pianeta come la Terra non é sorprendente.

[modifica] Teoria del Multiverso di David Deutsch

Inoltre la "Teoria del Multiverso" conosce una fondamentale argomentazione da parte del fisico David Deutsch, uno dei massimi teorizzatori viventi della computazione quantistica e dei computer quantistici, che prevede proprio nella realizzabilità di tali dispositivi la prova sperimentale di una iper-struttura cosmologica detta appunto multiverso.

[modifica] Possibile misurazione degli effetti del multiverso

Nel luglio del 2007 Tom Gehrels della University of Arizona ha pubblicato un articolo dal titolo "The Multiverse and the Origin of our Universe" ^[3], in cui vengono suggeriti degli effetti misurabili dell'esistenza del multiverso.

[modifica] Ipotesi del Multiverso nella fisica

[modifica] Il multiverso nella fantascienza

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Uno dei filoni che più si avvale di tale ambientazione è il genere ucronico, che ha in autori come Philip Dick e Harry Turtledove due fra i maggiori rappresentanti. Nell'ambito del fantasy, il termine multiverso è stato usato meno che nella fantascienza, ma è comunque presente, ad esempio nel ciclo del Campione Eterno di Michael Moorcock.

Il concetto di multiverso è abbondantemente utilizzato nei fumetti di supereroi, in particolare da quelli della DC Comics ma anche da quelli della Marvel Comics. Le terre parallele dell'Universo DC (sebbene ridotte nel corso del tempo, per esempio dalla celebre saga Crisi sulle Terre infinite) sono un esempio tipico dello sfruttamento di questa idea nella letteratura disegnata.

[modifica] Note

^ Tegmark, Max, The Interpretation of Quantum Mechanics: Many Worlds or Many Words?, 1998.
^ Deutsch, David, David Deutsch's Many Worlds, Frontiers, 1998.
^ arxiv.org (pdf)

[modifica] Bibliografia scientifica

H. Everett, in “The Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics”, B. S. DeWitt & N. Graham (eds.),Princeton Univ. Press, Princeton (1973)
Max Tegmark, Parallel Universes
Max Tegmark, Many lives in many worlds
Martin Rees, Prima dell'Inizio, Raffaello Cortina Editore, 1998, Milano (ISBN 8870785084)
David Deutsch, La trama della realtà
David Deutsch, The Structure of the Multiverse
Tom Gehrels, The Multiverse and the Origin of our Universe
Nature, Volume 448 Number 7149 pp1-104 (Il numero di Nature del 5 luglio 2007 è interamente dedicato al multiverso).