La cosmologia inflazionaria ha avuto il grande merito di risolvere due spinose questioni, l’orizzonte cosmico e la piattezza dell’universo. Esiste però un terzo problema per il quale questa teoria ha dato un contributo fondamentale, ovvero come da un universo uniforme si sono formate le stelle, le galassie, i pianeti ed in ultima istanza ogni piccolo o enorme ammasso di materia.
In altre parole se è vero che l’universo su larga scala è uniforme, omogeneo e regolare, fatto confermato da tutte le osservazioni ed alla base della moderna cosmologia, come si sono costituite queste diversità di struttura della materia?
Il Modello Standard non è in grado di dare una risposta convincente a questo quesito, mentre la teoria inflazionaria dell’universo ha una risposta per questo enigma: gli agglomerati di materia hanno potuto vedere la luce grazie alle proprietà della meccanica quantistica e per la precisione ad una di questa proprietà: il principio di indeterminazione.
Più volte in questo blog abbiamo parlato di questo principio che ci dice che c’è sempre un interscambio tra la precisione con cui riusciamo a misurare varie caratteristiche fisiche complementari. L’esempio più citato è quello di una particella, se misuriamo con precisione la sua velocità non siamo in grado di fare altrettanto con la sua posizione e viceversa.
Lo stesso principio oltre che alle particelle si applica ai campi. Le fluttuazioni quantistiche provocate dal principio di indeterminazione non sono percepibili che su scala sub atomica e quindi noi non ci accorgiamo di niente. Durante i primi istanti di vita dell’universo l’espansione violentissima e rapidissima dilatò lo spazio proiettando ciò che era confinato in scala microscopica, di colpo, su scala macroscopica.
Il subitaneo rigonfiamento dello spazio catapultò le piccolissime imperfezioni quantistiche su una scala che diede vita alla formazione dei primi ammassi di materia. Nei miliardi di anni successivi questi ammassi originariamente piccoli sono continuati a crescere grazie al potere modellante della forza gravitazionale. Con il tempo crescendo la materia ha raggiunto la concentrazione idonea a formare le stelle e le galassie.
Ed è qui che teoria inflazionaria e Modello Standard possono riprendersi di nuovo a braccetto.
Seppure sia evidente l’estrema sintesi di questa esposizione, mi sfugge la consequenzialità fra l’indeterminazione della “misura” ed il suo “effetto” sul comportamento della materia. (È evidente che conosco il principio di indeterminazione di H. solo per sentito dire)
Caro Alessio, obiettivamente la sintesi del post non aiuta a comprendere l’effetto che secondo la teoria inflazionaria il principio di indeterminazione avrebbe avuto nella formazione dei primi piccoli ammassi di materia.Cercherò di spiegarlo ancora meglio in un prossimo post.
Neanch’io riesco a seguire la relazione tra indeterminazione e l’evoluzione verso il disordine,per me è un buttiamo la palla li che tanto si capirà tra cento anni che non era quello a creare disordine, secondo me invece il disordine potrebbe essere stato causato al di fuori del nostro universo,da universi nati contemporaneamente al nostro relativamente vicini ,potrebbero essere anche miliardi di miliardi nati il medesimo istante e forse basterebbe anche solo uno con una leggera imperfezione o addirittura con leggi fisiche diverse per influenzare con le sue forze asimetriche quasi impercettibili tutti gli altri strada facendo