RASSEGNA STAMPA

9 AGOSTO 2002
TULLIO REGGE
Se la luce perde velocità

Su "Nature" una ricerca australiana che può mettere in crisi Einstein e l'immagine dell'universo

Giunge dall'Australia una notizia sconvolgente: la velocità della luce sarebbe cambiata negli ultimi 12 miliardi di anni.  La materia interposta tra noi e sorgenti luminose più distanti pare assorba i fotoni (quanti di luce) che l'attraversano più di quanto non faccia la materia attuale.  Non posso né smentire né avallare la notizia. I dettagli apparsi su Nature non permettono ancora una valutazione attendibile.

In ogni caso i fisici teorici hanno immaginato da tempo l'universo in cui una o più costanti fondamentali della fisica sono cambiate.  Tra di queste la più famosa, per via di Einstein, ma non unica tra le costanti è la velocità della luce pari a circa 300000 km al secondo.  Non è chiaro cosa si intenda nei comunicati per variazione della sua velocità, senza una teoria precisa in cui appaia detta costante l'asserzione è vuota di significato, potrebbe anche voler dire che gli orologi o i metri usati per misurarla si sono guastati.

Il modello standard delle particelle elementari descrive abbastanza bene il comportamento della materia, sia di quella di cui siamo fatti, sia sotto condizioni estreme quali si osservano nei grandi acceleratori: se le costanti della fisica cambiassero in un tempo molto breve i fenomeni elettromagnetici subirebbero in ogni caso uno sconquasso epocale e fatale per l'umanità.  Ma per nostra fortuna gli eventi di cui si parla riguardano epoche remote.

Di grande interesse e con conseguenze più facilmente visualizzabili è l'ipotesi alternativa fatta dagli scienziati australiani: e cioè di un cambiamento della carica dell'elettrone.  Se il valore della carica elettronica - finora considerato una costante - invece aumentasse, le orbite percorse dagli elettroni si stringerebbero a ridosso del nucleo, gli atomi diventerebbero più piccoli. La materia sarebbe più densa e assorbirebbe ed emetterebbe luce con modalità e colori molto diversi.  L'energia sviluppata dalle reazioni chimiche aumenterebbe, cambierebbe la forma delle molecole e cesserebbe quella mirabile geometria delle componenti del DNA che permette alla vita di esistere, sarebbe forse un universo interessante ma senza astronomi che possano osservarlo. I nuclei più pesanti, tra cui l'uranio che contiene molti protoni che si respingono, diventerebbero instabili sotto fissione e non esisterebbero in natura.  Cambierebbe la velocità delle reazioni nucleari e come conseguenza la luminosità del Sole ma anche le sue dimensioni.  Guai a toccare il Sole!

Se la carica dell'elettrone può cambiare potranno seguirne l'esempio le altre costanti universali, meno note ma pure cruciali nel permettere o no l'esistenza della vita.

Una delle costanti meno note a chi non è del mestiere è quella che regola il decadimento beta ossia la disintegrazione del neutrone in un protone, un elettrone e un neutrino teorizzata per la prima volta da Enrico Fermi.  Un lieve variazione non avrebbe conseguenze immediate sul comportamento della materia di cui siamo fatti o anche degli oggetti di cui ci serviamo ma cambierebbe drasticamente la velocità delle reazioni nucleari nell'interno del Sole e la sua luminosità con conseguenze ambientali fatali per la vita sulla terra. Ma anche la costante gravitazionale di Newton non scherza, una sua piccola variazione avrebbe un effetto sconvolgente non solo sul Sole ma anche sui pianeti.

Da queste osservazioni è nato il cosiddetto principio antropico secondo cui le costanti universali delle fisica debbono avere il valore attuale perché ogni altro valore sarebbe incompatibile con l'esistenza dell'uomo.  A questo principio sono stati attribuiti a volte significati mistici e sconvolgenti e la capacità di fissare a priori le costanti della fisica.  Non sono così entusiasta del principio, al momento attuale sembra confermare tutto quello che si misura e si osserva ma non è altrettanto utile nella costruzione di nuove teorie.  Se la notizia riportata su Nature verrà confermata da altre fioriranno le ipotesi più strampalate sulle epoche cosmologiche remote e sulle civiltà che potrebbero avere ospitato.

Se la variazione delle costanti universali per quanto lieve sia sarà confermato getterà dubbi e luci impreviste sull'istante stesso del Big Bang, l'esplosione epocale da cui avrebbe avuto origine il nostro universo.  La modellistica cosmologica continua a suddividere i primi istanti della storia del cosmo in capitoli dalla durata evanescente in cui sono verificati sconvolgimenti inimmaginabili.  Non lasciamoci ingannare dalle frazioni di secondo, quello che conta non è il tempo segnato dagli orologi ma quello scandito dagli avvenimenti che si susseguono a ritmo inconcepibile.  Non conta l'attimo di tempo trascorso bensì cosa è accaduto in quel lasso di tempo.

La storia dell'universo è ancora tutta da scrivere, le sorprese non sono finite.
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