Spazio-tempo: la spiegazione di un mondo di relazioni

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La fisica della seconda metà del XX secolo ha rivoluzionato il nostro concetto di mondo e di realtà. Einstein con la relatività ci ha insegnato che lo spazio-tempo non è liscio ma ha una sua trama particolare, mentre Bohr e i suoi colleghi hanno descritto sotto forma di equazioni la misteriosa natura quantistica della materia e del tempo. Insomma, la scienza ci ha messo al corrente che la natura del mondo è cambiamento, trasformando l’enunciato monolitico parmenideo che diceva “l’essere è” in “l’essere è nel divenire”.   Il mondo è una rete di avvenimenti, laddove le cose non sono ma accadono. Sebbene le equazioni fondamentali non comprendano il tempo in funzione di variabile universale, ciò non significa che il mondo sia un blocco congelato e immobile di materia. Al contrario, il mondo è un tutto che cambia, un avvicendarsi di avvenimenti non disposti necessariamente lungo la tipica linea retta del tempo di ascendenza newtoniana, né secondo le geometrie raffinate di Einstein (che come Parmenide era un convinto sostenitore che il mondo “è”). La realtà è che gli eventi si accalcano in modo caotico attraverso il tutto-universo.

L’accadere è quindi sparso, disordinato e diffuso nel tutto-universo, a sua volta disseminato di orologi infiniti che segnano tempi relativi, per cui l’affermazione aristotelica del tempo quale misura del mutamento delle cose, necessita di essere relativizzata giacché un tempo unico non esiste e il cambiamento va inteso sempre in accezione di reciproco mutamento delle cose, le une rispetto alle altre. L’evoluzione della scienza ha definitivamente dimostrato che la “grammatica migliore per pensare il mondo sia quella del cambiamento”[1]. Accadere e non “essere”. Sembra di sentir parlare Deleuze. Eventi, accadimenti e relazioni che nel dominio del macroscopico possono essere naturalmente ancora previsti secondo le regole della meccanica classica, di contro, in ambito microscopico, devono riconoscere al calcolo della probabilità un indiscusso ruolo egemone.  

La differenza fra cose ed eventi è che le prime permangono nel tempo mentre i secondi hanno durata limitata. Il tavolo di casa è il prototipo di una cosa. Se ci si chiede dove sarà domani, la risposta è scontata, ma non ha senso chiedersi dove sarà domani un abbraccio scambiato oggi fra due persone che non si vedono da anni. Il mondo è fatto di reti di abbracci e non di tavoli. Un abbraccio è l’Evento di Deleuze che per un breve istante riesce a mantenersi in equilibrio simile a se stesso, frammento di tempo puro, prima di polverizzarsi definitivamente. Una cosa non può esserlo perché Planck è stato il primo a suggerirci che la materia in quanto tale non esiste. Il tavolo è aggregato di atomi e l’atomo è costituito da particelle subatomiche elementari, concepibili solo in qualità di eccitazioni effimere di un campo[2] che devono collassare per mostrarsi. Dunque parlare di un mondo di cose ormai non funziona più. Il mondo è una rete di eventi. Un temporale non è una cosa ma un evento di condensazione dell’umidità dell’aria, una famiglia non è un insieme di individui ma di legami emotivi così come lo stesso uomo è un insieme complesso di processi. Il senso di tali relazioni racchiude il mistero profondo del mondo e della vita sul pianeta Terra e si spera anche altrove.

Non rottamazione ma sistemazione della fisica classica in un contesto di più ampia portata

Il tempo classicamente inteso ha perso la sua validità di variabile universale. Servono piuttosto variabili che lo descrivano da un alto e dall’altro occorre identificare quali relazioni sussistano tra le variabili. Le equazioni della gravità quantistica a loop (anelli, reti di grani) funzionano esattamente così, descrivendo il mondo in termini “di relazioni possibili” fra le variabili. Sebbene tale teoria non sia e non abbia mai preteso di essere la teoria del tutto, la gravità quantistica a loop tenta comunque un modo di unificare la relatività generale e la meccanica quantistica. La sua visione prevede che particelle elementari, fotoni e quanti di gravità siano “quanti di spazio” nel senso che formino essi stessi lo spazio a trama granulare. La loro essenza consiste nella rete incessante di relazioni reciproche la cui dinamica di interazione è probabilistica e non risponde a nessuna variabile di tempo assoluto. I quanti elementari del campo gravitazionale rispondono alla scala di Planck e sono i grani elementari dello spazio-tempo entro il quale Einstein aveva ricollocato lo spazio e il tempo assoluto di Newton. Il senso sta proprio nella trama relazionale di questi grani che farebbero del mondo un insieme di punti di vista interconnessi che ricordano le monadi di Leibniz, al punto tale che parlare di mondo “visto dal di fuori” è un controsenso perché non c’è un fuori dal mondo. Il grande fuori è il mondo stesso. In una parola: immanenza. Eventi e relazioni pure. Un mondo senza tempo che muta in modo caotico e in ordine sparso. La scienza attraverso la gravità quantistica a loop ha catturato matematicamente nelle equazioni il concetto di Evento in Deleuze, di cambiamento e naturalmente di immanenza. Gli effetti che la gravità quantistica a loop ha innescato a catena anche in altre aree del sapere, dalla mitologia comparata, ad esempio, al pensiero esoterico hanno addirittura portato studiosi quali Diego Marin a parlare di un occhio che tutto vede e di segreto degli illuminati[3], espressione quest’ultima in cui risuonano echi lontani di cristianesimo gnostico senza trascendenza.   

E’ normale che noi esseri umani, limitati dal punto di vista conoscitivo e con una storia alle spalle che a confronto della storia dell’universo è una mera inezia, ci possiamo sentire disorientati e persi di fronte a tali asserzioni, esattamente come i nostri antenati si stupirono del fatto che la Terra non fosse piatta ma tonda.  Allo stesso modo, anche noi veniamo posti di fronte ad un dato che per ora è puramente teorico: non esiste più lo spazio che contiene il mondo e il tempo-retta lungo i punti del quale si snodano gli eventi. Esistono solo processi elementari dove quanti di spazio e materia interagiscono senza soluzione di continuità. Dovessimo applicare la riduzione eidetica di Husserl all’universo, il residuo fenomenologico ottenuto sarebbero le particelle elementari, il che significa nessun io autocosciente.

L’illusione di uno spazio e di un tempo entrambi continui intorno a noi non è altro che il risultato di una visione sfocata di questa danza disordinata e incessante delle particelle elementari. Le verifiche sperimentali naturalmente mancano perché è impossibile riprodurre un tale fenomeno in laboratorio. Una risposta proviene dallo studio dei buchi neri. Il buco nero è una stella schiacciata dal suo peso e precipitata all’interno. Dov’è finita la materia però? Per la gravità quantistica a loop, la materia non può sparire, dopo il collasso, in un punto x infinitesimo poiché non esistono punti infinitesimi ma solamente regioni microscopiche di spazio granulare. La materia, insomma, crollando sotto il suo peso medesimo, diventa densa fino a quando il movimento dei quanti non genera una pressione contraria per controbilanciare il peso almeno fino a un’esplosione. 

Siccome il processo è lunghissimo, fisici teorici che lavorano sulla gravità quantistica a loop come Carlo Rovelli, ipotizzano che nei primi istanti di vita dell’universo, molti buchi neri possano essersi formati e stiano per esplodere adesso. Se l’ipotesi si dimostrasse fondata, la storia dell’universo intero cambierebbe totalmente. Al momento la scienza non può, ad esempio, parlare di spazio-tempo prima del Big Bang giacché lo spazio e il tempo si trovavano allora schiacciati in un punto di singolarità prima di implodere e di estendersi. Le equazioni dei loop ci consentirebbero invece di guardare ancora più indietro e magari di scoprire che la grande esplosione del Big Bang sia stata in realtà un grande rimbalzo, in gergo, Big Bounce. Ne consegue che il nostro mondo potrebbe essere nato da un universo precedente che si contraeva sotto il proprio peso fino a schiacciarsi in uno spazio piccolissimo per poi rimbalzare e ritornare a espandersi, assumendo la forma del mondo che attualmente noi, figli del “divenire cosmico” abitiamo. 

Un mondo governato dal caso

Se tutto questo sembra davvero essere più simile ad un film di fantascienza che alla scienza a cui siamo abituati, un altro aspetto abbastanza rivoluzionario del nostro modo di vedere la realtà è il fatto che oggi abbiamo anche capito un’altra questione di importanza fondamentale: non è più l’energia a far girare il cosmo bensì il caos o per dirla in termini scientifici, le sorgenti di bassa entropia. Senza bassa entropia, l’energia finirebbe per diluirsi in calore uniforme, traducendosi in uno stato di equilibrio termico dove verrebbe meno la distinzione tra passato e futuro e quindi nulla potrebbe più avvenire. Nessuna relazione. Nessun evento.  La nuvola primordiale che ha originato il sistema solare aveva entropia ancora più bassa ed è lecito supporre che nei primi istanti di vita dell’universo, l’entropia fosse davvero bassissima. Poi l’entropia è cresciuta progressivamente considerando che il suo aumento non è mai in natura così rapido e improvviso. Gli esseri viventi hanno seguito percorsi simili e la vita stessa è una rete di processi di aumento di entropia che si catalizzano a vicenda[4].

Il senso del divenire cosmico è racchiuso proprio nel graduale processo di disordine (bassa entropia) che rende possibile gli eventi fino a livelli massimi di ordine e struttura (alta entropia) in cui niente avviene.

Lo sfortunato eroe della direzione del tempo

Ludwig Boltzmann

Al concetto di caos è riconnesso quello di entropia (dal greco antico ἐν “dentro”, e τροπή, “trasformazione”) definibile in modo semplificato come la misura del disordine presente in un dato sistema fisico, incluso il caso limite dell’universo. Elaborata nella meccanica statistica, la nozione di entropia si è oggi estesa su larga scala abbracciando ambiti diversi dalla fisica quali le scienze sociali, la teoria dei segnali e la teoria dell’informazione. Nella termodinamica classica l’entropia si genera quantificando l’indisponibilità di un sistema a produrre lavoro, il che si traduce in dispersione di energia. Ciò significa che quando un dato sistema passa da uno stato di equilibrio ordinato a uno disordinato, si assiste a un aumento di entropia in grado di fornire elementi rivelatori circa la direzione in cui evolve spontaneamente il sistema in oggetto. Fu Ludwig Boltzmann, accanito sostenitore dell’esistenza degli atomi in un periodo di fine Ottocento quando molti ancora non ci credevano, ad associare l’esistenza dell’entropia al nostro “modo sfocato” di vedere il mondo.  Boltzmann dimostrò che l’entropia è la quantità che conta le diverse configurazioni che la nostra visione sfocata non distingue. La differenza fra passato e futuro per Boltzmann era legata proprio a questa sfocatura. Il cervello umano produce calore che si disperde e per questo motivo noi ricordiamo solo il passato ma non possiamo vedere il futuro poiché l’entropia disturba la nostra visione. Aveva ragione Leibniz quando chiamava “ottuse” le monadi sfocate perché vedevano meno rispetto alla monade centrale, Dio, che vedendo tutto, era sede di coincidenza dei tempi ossia onniscienza. Inutile dire che Boltzmann era un genio e che le sue intuizioni si rivelarono giuste. Tuttavia non fu capito dai suoi contemporanei e come spesso capita alle menti geniali, la genialità è inversamente proporzionale alle fragilità dell’animo. Boltzmann morì infatti suicida impiccandosi a Duino vicino Trieste nel 1906 mentre moglie e figli nuotavano ignari nell’Adriatico. Qualche anno dopo Rilke nelle Elegie duinesi avrebbe scritto un’elegia dedicata allo “sfortunato eroe della direzione del tempo”. (C. Rovelli, 2017, pag. 33).

Questo è ciò che intuì Boltzmann per primo a proposito di entropia correlata al tempo. L’effetto maggiore a testimonianza che l’entropia sia stata bassa in passato è il fatto che noi conserviamo tracce di passato nel presente come sosteneva Agostino di Ippona per il quale il tempo non è che estensione della coscienza che ricorda (passato) e spera (futuro) o Marcel Proust con la storia del profumo della madeleine evocante i ricordi del narratore protagonista della Recherche. Le tracce che il passato lascia nel presente sono ovunque, i fossili sono ricordi-tracce, i telescopi che mostrano la forma di galassie lontane sono ricordi-tracce e il loro funzionamento è simile alla nostra memoria. Per lasciare una traccia, qualcosa deve necessariamente arrestarsi, degradando energia in calore, deve fermarsi, deve essere simile alle immagini-cristallo negli specchi del cinema che catturano frammenti di tempo allo stato puro o le immagini ottico- sonore di Deleuze. In un mondo senza calore, tutto rimbalzerebbe senza lasciare traccia di sé[5]. Questo è il “non essere” inteso in una nuova accezione.  

Note

  • 1 C. Rovelli, L’ordine del tempo, Milano, Adelphi, 2017, pag. 86.
  • 2 Ivi, pag. 88.
  • 3 D. Marin, Il segreto degli illuminati, Mondadori, Milano, 2013. 
  • 4 S. A. Kauffman, Humanity in a Creative Universe, Oxford University Press, New York, 2016.
  • 5Per un approccio recente sulla relazione fra tracce ed entropia si rimanda a D.H Wolpert, Memory, Systems, Computation, and the Second Law of Thermodinamics, in International Journal of Theoretical Physics, Vol. 31, 1992, pp. 743-785

Per approfondimenti sulla figura di Boltzmann si rimanda a C. Rovelli, L’ordine del tempo, Milano, Adelphi, 2017, Cap. 2, 9 e C. Rovelli, Sette brevi lezioni di fisica, Milano, Adelphi, 2014, Lezione sesta, pp.57-69.

Chiara Bellucci

Chiara Bellucci

Dottoranda in Scienze Umanistiche, Filosofia Teoretica, presso l'Università Guglielmo Marconi, Roma, Italia. Titolo del progetto: Cinema e Filosofia, analisi di un rapporto a partire da Gilles Deleuze

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