×

Utilizziamo i cookies per contribuire a migliorare LingQ. Visitando il sito, acconsenti alla nostra politica dei cookie.


image

Wired, E se l'universo non avesse mai avuto un inizio?

E se l'universo non avesse mai avuto un inizio?

Secondo una nuova teoria della gravità quantistica il Big Bang non sarebbe l'origine del nostro universo solo un evento nell'evoluzione di qualcosa che è sempre esistito

E se il nostro universo non avesse avuto un inizio? Se il Big Bang non fosse l'origine di tutto ma solo un evento come un altro nel tempo? È l'ipotesi formulata da Bruno Bento, fisico dell'università di Liverpool (Regno Unito), che propone un universo “infinito al passato” che risolve il problema delle singolarità, cioè di quei “punti” (il centro dei buchi neri e il Big Bang) in cui la teoria della relatività generale inciampa e non restituisce risultati affidabili. Un'idea che per l'autore regge dal punto di vista matematico e che si basa su una teoria della relatività quantistica chiamata teoria degli insiemi causali, per cui lo spazio-tempo non è un tessuto continuo ma costituito da pezzi discreti, unità fondamentali al di sotto delle quali non si può scendere – un corrispettivo dei quanti di energia.

Là dove la relatività generale inciampa

La teoria della relatività generale funziona molto bene per descrivere il nostro universo. In particolar modo è la teoria che descrive nel modo più completo e preciso la gravità. Tuttavia non riesce a farlo per il centro dei buchi neri e per il Big Bang, l'origine dell'universo. Questi “punti” dello spazio-tempo vengono chiamati singolarità: qui per descrivere la gravità – che è fortissima su una scala dimensionale microscopica – bisogna ricorrere a altre teorie, come la teoria delle stringhe o la gravità quantistica a loop.

Un'alternativa

L'assenza di una teoria dell'universo davvero universale è uno dei più grossi problemi della fisica moderna. Ma per Bento potrebbe esserci un'alternativa che risolve le singolarità ripensando al concetto di spazio-tempo. In base alla teoria degli insiemi causali, infatti, questo non sarebbe un tessuto continuo, ma un insieme di pezzi discreti, cioè separati, che come tali non possono essere avvicinati oltre il limite della loro unità fondamentale, una sorta di “quanto” spazio-temporale.

Secondo questa teoria il tempo sarebbe effettivamente fisico: come spiega lo stesso Bento , non una “illusione” o “qualcosa che accade all'interno del nostro cervello” ma un insieme che cresce. Così il problema delle singolarità è risolto, semplicemente perché non possono esistere: lo spazio-tempo non si può comprimere all'infinito.

Nessun inizio

Seguendo la teoria degli insiemi causali, l'universo risulta essere infinito al passato, conclude Bento nel suo articolo (disponibile su arXiv), e dunque il Big Bang non è stato l'inizio di nulla, perché c'è sempre qualcosa prima. L'universo, insomma, potrebbe essere sempre esistito.

Questa proposta è possibile dal punto di vista matematico, ma – ammette Bento – c'è da chiedersi se l'approccio degli insiemi causali possa essere “interpretato in modo ragionevole, o cosa significhi fisicamente”. Le nostre teorie, le nostre leggi fisiche consentirebbero ancora di descriverne l'evoluzione?

E se l'universo non avesse mai avuto un inizio? Co když vesmír nikdy neměl počátek? Was wäre, wenn das Universum nie einen Anfang gehabt hätte? What if the universe never had a beginning? ¿Y si el universo nunca tuvo un principio? Et si l'univers n'avait jamais eu de commencement ? もし、宇宙に始まりがなかったとしたら? Wat als het universum nooit een begin heeft gehad? Co jeśli wszechświat nigdy nie miał początku? E se o universo nunca tivesse tido um início? Что, если у Вселенной никогда не было начала? Tänk om universum aldrig hade en början? Ya evrenin hiç başlangıcı olmadıysa? Що, якби всесвіт ніколи не мав початку? 如果宇宙从来没有开始怎么办? 如果宇宙從來沒有開始會怎樣?

Secondo una nuova teoria della gravità quantistica il Big Bang non sarebbe l'origine del nostro universo solo un evento nell'evoluzione di qualcosa che è sempre esistito Podle nové teorie kvantové gravitace by Velký třesk nebyl původem našeho vesmíru jen událostí ve vývoji něčeho, co vždy existovalo. Nach einer neuen Theorie der Quantengravitation wäre der Urknall nicht der Ursprung unseres Universums, sondern nur ein Ereignis in der Evolution von etwas, das schon immer existiert hat According to a new theory of quantum gravity, the Big Bang would not be the origin of our universe just an event in the evolution of something that has always existed 根据新的量子引力理论,大爆炸不会是我们宇宙的起源,而只是一个一直存在的事物演化过程中的一个事件

E se il nostro universo non avesse avuto un inizio? Co kdyby náš vesmír neměl počátek? Was wäre, wenn unser Universum keinen Anfang hätte? What if our universe didn't have a beginning? ¿Y si nuestro universo no tuviera principio? 如果我们的宇宙没有开始怎么办? Se il Big Bang non fosse l'origine di tutto ma solo un evento come un altro nel tempo? Co kdyby Velký třesk nebyl původem všeho, ale jen událostí jako každá jiná v čase? Was wäre, wenn der Urknall nicht der Ursprung von allem wäre, sondern nur ein Ereignis wie jedes andere in der Zeit? What if the Big Bang were not the origin of everything but just an event like any other in time? 如果大爆炸不是一切事物的起源而只是一个像其他时间一样的事件怎么办? È l'ipotesi formulata da Bruno Bento, fisico dell'università di Liverpool (Regno Unito), che propone un universo “infinito al passato” che risolve il problema delle singolarità, cioè di quei “punti” (il centro dei buchi neri e il Big Bang) in cui la teoria della relatività generale inciampa e non restituisce risultati affidabili. Toto je hypotéza, kterou formuloval Bruno Bento, fyzik z University of Liverpool (Spojené království), který navrhuje vesmír „nekonečný v minulosti“, který řeší problém singularit, tedy těch „bodů“ (střed černé barvy). díry a Velký třesk), kde teorie obecné relativity klopýtá a nepřináší spolehlivé výsledky. Dies ist die Hypothese von Bruno Bento, Physiker an der Universität Liverpool (Vereinigtes Königreich), der ein „in der Vergangenheit unendliches“ Universum vorschlägt, das das Problem der Singularitäten löst, d. h. dieser „Punkte“ (das Zentrum von Schwarz Löcher und der Urknall), wo die allgemeine Relativitätstheorie stolpert und keine zuverlässigen Ergebnisse liefert. This is the hypothesis formulated by Bruno Bento, physicist at the University of Liverpool (United Kingdom), who proposes an "infinite in the past" universe that solves the problem of singularities, that is, of those "points" (the center of black holes and the Big Bang) where the theory of general relativity stumbles and does not return reliable results. Taką hipotezę sformułował Bruno Bento, fizyk z Uniwersytetu w Liverpoolu (Wielka Brytania), który proponuje wszechświat „nieskończony w przeszłości”, który rozwiązuje problem osobliwości, czyli tych „punktów” (środek czerni). dziury i Wielki Wybuch), gdzie ogólna teoria względności potyka się i nie daje wiarygodnych wyników. 这是英国利物浦大学物理学家布鲁诺·本托提出的假设,他提出了一个“无限过去”的宇宙,解决了奇点问题,即那些“点”(黑洞的中心和黑洞的中心)的问题。大爆炸),其中广义相对论遇到了困难并且没有返回可靠的结果。 Un'idea che per l'autore regge dal punto di vista matematico e che si basa su una teoria della relatività quantistica chiamata teoria degli insiemi causali, per cui lo spazio-tempo non è un tessuto continuo ma costituito da pezzi discreti, unità fondamentali al di sotto delle quali non si può scendere – un corrispettivo dei quanti di energia. Myšlenka, která autorovi obstojí z matematického hlediska a která vychází z teorie kvantové relativity zvané teorie kauzálních množin, pro kterou není časoprostor spojitou tkaninou, ale skládá se z diskrétních kusů, základních jednotek. pod kterou nemůžete klesnout - protějšek energetických kvant. Eine Idee, die für den Autor aus mathematischer Sicht haltbar ist und die auf einer Theorie der Quantenrelativität basiert, die als Theorie der kausalen Mengen bezeichnet wird und für die die Raumzeit kein kontinuierliches Gewebe ist, sondern aus diskreten Teilen, fundamentalen Einheiten besteht unter dem man nicht untergehen kann - ein Gegenstück zu Energiequanten. An idea that for the author holds up from a mathematical point of view and which is based on a theory of quantum relativity called the theory of causal sets, for which space-time is not a continuous fabric but made up of discrete pieces, fundamental units at below which you cannot go down - a counterpart of energy quanta. 作者从数学角度提出了这一想法,该想法基于称为因果集合论的量子相对论,其中时空不是连续的结构,而是由离散的片段组成,其下方的基本单位人不能去——能量量子的对应物。

Là dove la relatività generale inciampa Kde klopýtá obecná relativita Wo die Allgemeine Relativitätstheorie stolpert Where general relativity stumbles Onde a relatividade geral tropeça 广义相对论的失败之处

La teoria della relatività generale funziona molto bene per descrivere il nostro universo. Teorie obecné relativity funguje velmi dobře pro popis našeho vesmíru. Die allgemeine Relativitätstheorie eignet sich sehr gut zur Beschreibung unseres Universums. The theory of general relativity works very well to describe our universe. In particolar modo è la teoria che descrive nel modo più completo e preciso la gravità. Zejména je to teorie, která popisuje gravitaci nejúplnějším a nejpřesnějším způsobem. Insbesondere ist es die Theorie, die die Schwerkraft am vollständigsten und genauesten beschreibt. In particular, it is the theory that describes gravity in the most complete and precise way. Tuttavia non riesce a farlo per il centro dei buchi neri e per il Big Bang, l'origine dell'universo. To se mu však nedaří pro centrum černých děr a pro Velký třesk, původ vesmíru. Für das Zentrum von Schwarzen Löchern und für den Urknall, den Ursprung des Universums, ist dies jedoch nicht der Fall. However, it fails to do so for the center of black holes and for the Big Bang, the origin of the universe. Questi “punti” dello spazio-tempo vengono chiamati singolarità: qui per descrivere la gravità – che è fortissima su una scala dimensionale microscopica – bisogna ricorrere a altre teorie, come la teoria delle stringhe o la gravità quantistica a loop. Tyto „body“ časoprostoru se nazývají singularity: zde k popisu gravitace – která je velmi silná v mikroskopickém rozměrovém měřítku – je třeba se uchýlit k jiným teoriím, jako je teorie strun nebo smyčková kvantová gravitace. These "points" of space-time are called singularities: here to describe gravity - which is very strong on a microscopic dimensional scale - one has to resort to other theories, such as string theory or loop quantum gravity.

Un'alternativa Alternativní

L'assenza di una teoria dell'universo davvero universale è uno dei più grossi problemi della fisica moderna. Absence skutečně univerzální teorie vesmíru je jedním z největších problémů moderní fyziky. The absence of a truly universal theory of the universe is one of the biggest problems in modern physics. Ma per Bento potrebbe esserci un'alternativa che risolve le singolarità ripensando al concetto di spazio-tempo. Ale pro Benta může existovat alternativa, která vyřeší singularity přehodnocením konceptu časoprostoru. Aber für Bento könnte es eine Alternative geben, die Singularitäten löst, indem sie das Konzept der Raumzeit überdenkt. But for Bento there may be an alternative that solves singularities by rethinking the concept of space-time. In base alla teoria degli insiemi causali, infatti, questo non sarebbe un tessuto continuo, ma un insieme di pezzi discreti, cioè separati, che come tali non possono essere avvicinati oltre il limite della loro unità fondamentale, una sorta di “quanto” spazio-temporale. Podle teorie kauzálních množin by se ve skutečnosti nejednalo o souvislou tkaninu, ale o soubor diskrétních kusů, tedy samostatných, ke kterým se jako k takovým nelze přiblížit za hranici jejich fundamentální jednoty, jakési „kvantové“ vesmírná bouřka. According to the theory of causal sets, in fact, this would not be a continuous fabric, but a set of discrete pieces, that is separate, which as such cannot be approached beyond the limit of their fundamental unity, a sort of "quantum" of space- thunderstorm.

Secondo questa teoria il tempo sarebbe effettivamente fisico: come spiega lo stesso Bento , non una “illusione” o “qualcosa che accade all'interno del nostro cervello” ma un insieme che cresce. Podle této teorie by čas byl ve skutečnosti fyzický: jak sám Bento vysvětluje, není to „iluze“ nebo „něco, co se děje uvnitř našeho mozku“, ale rostoucí celek. Nach dieser Theorie wäre Zeit tatsächlich physisch: wie Bento selbst erklärt, keine „Illusion“ oder „etwas, das in unserem Gehirn passiert“, sondern ein wachsendes Ganzes. According to this theory, time would actually be physical: as Bento himself explains, not an "illusion" or "something that happens inside our brain" but a growing whole. Così il problema delle singolarità è risolto, semplicemente perché non possono esistere: lo spazio-tempo non si può comprimere all'infinito. Tím je problém singularit vyřešen jednoduše proto, že nemohou existovat: časoprostor nelze stlačovat donekonečna. Damit ist das Problem der Singularitäten gelöst, einfach weil es sie nicht geben kann: Raumzeit lässt sich nicht unendlich komprimieren. Thus the problem of singularities is solved, simply because they cannot exist: space-time cannot be compressed indefinitely.

Nessun inizio Žádný začátek Kein Anfang No beginning

Seguendo la teoria degli insiemi causali, l'universo risulta essere infinito al passato, conclude Bento nel suo articolo (disponibile su arXiv), e dunque il Big Bang non è stato l'inizio di nulla, perché c'è sempre qualcosa prima. Podle teorie kauzálních množin se vesmír v minulosti ukazuje jako nekonečný, uzavírá Bento ve svém článku (dostupný na arXiv), a proto Velký třesk nebyl počátkem ničeho, protože vždy existuje něco předtím. Nach der Theorie der kausalen Mengen stellt sich heraus, dass das Universum in der Vergangenheit unendlich war, schließt Bento in seinem Artikel (verfügbar auf arXiv), und daher war der Urknall nicht der Anfang von irgendetwas, weil es immer etwas davor gibt. Following the theory of causal sets, the universe turns out to be infinite in the past, concludes Bento in his article (available on arXiv), and therefore the Big Bang was not the beginning of anything, because there is always something before. L'universo, insomma, potrebbe essere sempre esistito. Vesmír zkrátka mohl existovat odjakživa. Kurz gesagt, das Universum könnte schon immer existiert haben. In short, the universe may have always existed.

Questa proposta è possibile dal punto di vista matematico, ma – ammette Bento – c'è da chiedersi se l'approccio degli insiemi causali possa essere “interpretato in modo ragionevole, o cosa significhi fisicamente”. Tento návrh je možný z matematického hlediska, ale – připouští Bento – si člověk klade otázku, zda lze přístup kauzálních množin „interpretovat rozumným způsobem, nebo co to znamená fyzikálně“. This proposal is possible from a mathematical point of view, but - admits Bento - one wonders if the approach of causal sets can be "interpreted in a reasonable way, or what it means physically". Detta förslag är möjligt ur matematisk synvinkel, men - medger Bento - man måste fråga sig om kausalitetsmetoden kan "tolkas på ett rimligt sätt, eller vad den betyder fysiskt". Le nostre teorie, le nostre leggi fisiche consentirebbero ancora di descriverne l'evoluzione? Umožnily by nám naše teorie, naše fyzikální zákony stále popisovat jejich vývoj? Would our theories, our physical laws still allow us to describe their evolution?