La teoria del tutto. Origine e destino dell’universo di Stephen W. Hawking

Stephen W. Hawking (1942-2018) è stato uno dei più grandi fisici, astronomi e matematici di tutti i tempi. Nonostante la sua malattia altamente invalidante, una grave forma di Sla, ha lavorato instancabilmente per 50 anni.
A Cambridge ha ricoperto la cattedra lucasiana di matematica, che era stata di Newton, da lui molto venerato. Con formule matematiche ha ipotizzato l’esistenza di piccoli buchi neri primordiali, formatisi dopo il Big bang, ma poiché non sono stati scoperti con le strumentazioni esistenti, non ha ricevuto il premio Nobel.

Nella serie Bur Rizzoli in collaborazione con il Corriere della Sera è uscito il suo saggio La teoria del tutto. Origine e destino dell’universo (pp.138, 2023), tradotto da Daniele Didero.
Sappiamo che Hawking si dichiarava ateo, ma in queste pagine Dio fa spesso la sua comparsa. Lo scienziato lo tratta con grande rispetto, togliendolo da analisi dimostrabile e accenna a questioni ontologiche e metafisiche, non risolvibili con il metodo scientifico. Sostiene un ordine iniziale dell’universo, che secondo la legge dell’entropia diventa via via disordine:

[…] fin dall’inizio del tempo, lo stato iniziale dell’universo dev’essere stato scelto davvero con grande cura. Sarebbe molto difficile spiegare come mai l’universo abbia dovuto iniziare proprio in questo preciso modo, a meno di non appellarsi all’azione di un Dio la cui intenzione era proprio quella di creare degli esseri come noi.

Il "preciso modo" che la scienza non spiega è l’inizio con il Big bang caldo, un punto infinitesimale di massa e curvatura infinita che esplode, collassa per la sua gravitazione, dando inizio allo spazio-tempo. Ciò sarebbe avvenuto circa 15 miliardi di anni fa. La materia primordiale è uniforme, con minime difformità di densità, le quali nel corso di milioni di anni hanno dato origine a particelle, atomi di elio e idrogeno pesante e dopo altri milioni di anni alle prime nebulose che hanno generato le galassie e tutto il resto. Le particelle nell’universo sono esigue, eppure il loro numero dovrebbe aggirarsi intorno a una cifra pari a 10 elevato a 80.
La più straordinaria scoperta del secolo scorso, secondo Hawking, è la certezza dell’universo in espansione, secondo le formule di Hubble, descritte da quest’ultimo in un articolo del 1929. Fino ad allora si pensava a un universo statico; perfino la formula di Einstein della relatività generale nel 1915, E=mc2 che equipara energia e materia e dà le 4 dimensioni unificando spazio-tempo, si basa su un universo statico. I corpi celesti invece si allontanano l’uno dall’altro accelerando la distanza. Hubble scopre nella loro corsa la devianza verso il rosso dello spettro della luce (effetto "red shift"). Ciò significa che nel tempo predominano le onde lunghe, un degrado dell’energia. Prima o poi il tutto si fermerà?

In una pagina memorabile Hawking paragona la storia dell’universo alla forma della terra, considerando i due poli. Nella metafora il polo nord sarebbe il punto iniziale, con una sua dilatazione fino all’equatore; da qui in poi inizierebbe un percorso a ritroso con contrazione (sempre per la forza di gravità predominante) fino al polo sud.
L’universo non è infinito ma non ha confini, proprio come la terra: possiamo circumnavigarla senza cadere nel vuoto. Se l’universo fosse infinito non si espanderebbe.
Lo studio dei buchi neri, a cui lo scienziato ha dato priorità, insieme al collega Penrose, è conturbante. Queste masse sono talmente dense che neppure la luce riesce a uscire dalla loro superficie, detta "orizzonte degli eventi". Ciò ha creato il detto i buchi neri non hanno capelli. Ma dopo un viaggio in Russia per una conferenza, nel 1973, H. parlò con due scienziati, Yakov Zel’dovič e Aleksandr Starobinskij; questi lo convinsero che un buco nero rotante, essendo caldo, emette radiazioni. Quindi "un buco nero ha capelli". Nel suo studio successivo, il Nostro si rese conto che anche i buchi neri non rotanti emettono radiazioni e scoprì la radiazione che porta il suo nome, radiazione di Hawking.

L’inizio del cosmo è da lui paragonato al collasso di un buco nero. Anche la sua fine potrebbe essere la stessa, un’esplosione enorme data la sua progressiva densità, con l’emissione luminosa di raggi gamma.
In un buco nero si conservano le informazioni incamerate? La radiazione ne contiene? Misteri. Sarebbe un nuovo inizio? Non si sa, l’autore preferisce non entrare in campo teologico, eppure afferma:

Non dovremmo cercare di comprendere o mettere in questione le Sue ragioni, perché l’origine dell’universo è stata l’opera stessa di Dio. Ma, a ben vedere, l’intera storia dell’universo può essere considerata come l’opera di Dio.

C’è da notare l’analogia con i "Veda", secondo i quali gli universi sono infiniti e si susseguono uno dietro l’altro, apparendo e sparendo (sono "i giorni e le notti di Brahma").
Non è stata trovata dalla scienza materialistica la formula unificante la forza nucleare forte (che tiene unito il nucleo di protoni e neutroni) con la forza nucleare debole (che tiene avvinti gli elettroni al nucleo dell’atomo), con l’elettromagnetismo sprigionato dalla materia e con la gravità. Lo spirito non è contemplato.
Nella "gnosi di Princeton" invece lo è stato. Ma è un’altra storia.

Stephen Hawking si è occupato anche delle “teoria delle stringhe”, filamenti minuscoli che costituirebbero la prima apparizione di materia, e non le particelle. La teoria presuppone molte dimensioni nel cosmo, invisibili perché “ripiegate su se stesse”.
Lo scienziato dice che in tale prospettiva non ci sarebbe posto per l’uomo come oggi lo conosciamo. Le sue ultime ricerche vertevano sul multiverso, sull’esistenza di molti universi oltre il nostro, paralleli ma non ugualmente dimensionali.