La Storia delle Storie

Alzate gli occhi al cielo notturno... ok, ve l'ho già detto. Non ne potrete più di fare su è giù col capo, vi sarà venuto il torcicollo ormai. E' che considero quello che sto per scrivere come la chiusura del cerchio. Ho iniziato con le stelle, poi le galassie, mi manca il tutto, il contenitore. La cosa bella di questa grande scatola che guardiamo da dentro è che contiene tutte le nostre storie, qualunque storia. Il tragitto senza apparente significato di una formica esploratrice, il discorso di Obama sul riavvicinamento a Cuba, le parole dolci di una madre. E tanto altro, che non conosciamo, su questo mondo o altri. 

Della Storia delle storie hanno parlato in tanti, io ci provo facendo parlare il protagonista stesso, Lui, sua Immensità, l'Universo. 

Robo

Nascita

"Non ho ricordi di come sono emerso all'esistenza. Forse che voi ne avete? Avete memoria di quando siete nati?
Di me dite che sono iniziato con una grande esplosione, il notissimo/citatissimo Big Bang. Ormai lo conosce anche la casalinga di Voghera e piace tanto-tanto alle vostre religioni abramitiche perché si accorda alla versione che vede l'inizio di tutto come un atto di volontà creativa.
Io onestamente, non ho certezze, non ricordo che mi sia stata data una spinta per uscire dal nulla, ma chi lo sa?
Comunque non dovete pensare ad un'esplosione che ha luogo in uno spazio.
Tutto è cominciato con me, prima nulla sussisteva; io solo sono il vostro spazio e non avrete altro spazio fuori di me... 
Ops! Scusate mi sono fatto prendere, comunque le cose stanno così.

Anche il tempo non c'era, anche se qui va fatto un distinguo: alcuni dicono che sono nato una volta sola, altri che lo faccio da sempre in un ciclo di nascita-crescita-decrescita-nascita-e così via: insomma una sorta di infinito rimbalzare tra 2 punti estremi.
Altri dicono che tengo famiglia: sono una bolla in espansione all'interno di un universo padre più grande e vecchio, che, a sua volta, è una delle bolle di un cosmo-nonno.
Un giorno io stesso partorirò un mio universino e così via in un ciclo che dura da sempre e sempre durerà. Altri ancora dicono che le leggi fisiche degli universi sbucano fuori da un paesaggio probabilistico e se io e voi siamo qui a discorrere amabilmente è perché le mie costanti consentono la vostra esistenza: si scrive principio antropico (si legge gran botta di... fato).

Niente centro, non c'è un centro, vi faccio il classicissimo esempio della superficie di un palloncino che viene gonfiato; ogni punto si allontana dall'altro, senza che vi sia un centro. Bene pensatelo in 3 dimensioni, se ci riuscite. 

Niente confini. Per quelli ci vuole un fuori, che non c'è; a meno che non abbiano ragione quelli del multiverso, ma io non posso guardare fuori di me e per ora dentro non mi pare mi stia crescendo nulla. E poi è un modo per evitare la questione sostituendola con una serie infinita.

NON, ribadisco, NON, sono infinito. Mi avete misurato il volume, più o meno. E NON ho confini, anche se non sono infinito. Pensate ad una partita ad Asteroids: la navetta non incontra muri, se esce da un lato, riemerge dall'altro. Qualcosa del genere in 3D.
Lo so non avete capito, sono tutte cose incommensurabili per la vostra esperienza e se le intuite restano inesprimibili a parole, è inutile. Il massimo che riuscite a fare è scrivere un 8 sdraiato e bolso e dire che quello è l'infinito. Mi pare un po' pochino".

Infanzia

"Dunque, dicevo, sono nato.
All'inizio mi dicono che non ero solo. Avevo una sorta di misteriosa balia, la Singolarità, che è restata con me fino a che non avevo 10 alla -45 secondi, la mia Era di Planck (un intervallo di tempo di cui non capite nulla).
Dopo se n'è andata e si narra che adesso si nasconda dietro l'opaco mantello dei buchi neri, ma c'è anche chi dice che non è mai esistita, una frottola cosmica per spaventarmi quando ero bambino.

Subito dopo è partita l'Inflazione... Non vorrei pensaste all'Italia degli anni '80, o all'Argentina oggi, l'Inflaction è stata un momento decisivo per me (e per i vostri modelli teorici).
Praticamente cos'è successo?
Già mi stavo espandendo, quando ho preso un abbrivio pazzesco, come mi fossi trovato in una sorta di discesa nelle leggi della fisica, nelle mie leggi. Sembrerebbe c'entrare il bosone più famoso, quello di Higgs; non so come, parrebbe tramite un campo chiamato inflatone che ha prodotto una spinta pazzesca fino a che non è arrivato ad uno stato di minima energia potenziale.

Comunque sia, mi sono gonfiato ad un ritmo forsennato e questo è stato un bene per diversi motivi:
1) spiega perché la mia geometria è piatta, pitagorica. Badate che è mica detto dovesse essere così, potrei essere incurvato verso l'interno, a mo' di sfera o verso l'esterno, a sella.
2) spiega perché le minime fluttuazioni quantistiche del me stesso neonato si sono espanse nei semi delle future strutture su grande scala dell'universo.
3) spiega il problema dell'orizzonte, ossia il fatto che sono omogeneo. 

Insomma se non ci fosse stata l'Inflazione si sarebbe dovuto, ehm... inventarla.
La frenata successiva a circa 10 alla -32 secondi della mia vita ha prodotto la materia, tramite una cosa chiamata reheating, dal marasma energetico inflattivo.
Ma non vorrei pensaste a cose tipo atomi, la pastiera napoletana o Megan Fox ma piuttosto ad un brodone caldissimo di quark e bosoni.
A questo punto accade una cosa direi decisiva: la materia surclassa l'antimateria che viene esclusa dal contare qualcosa per il resto dei tempi.
E' un gran mistero perché è andata così, forse una sottile falla nei meccanismi della creazione, sta di fatto che la storia la scrivono i vincitori che appioppano ai perdenti il prefisso -anti, ma a parti ribaltate nessuno avrebbe notato la differenza.
Nel frattempo succedono altre 2 eventi importanti: la prima è che abbassandosi la temperatura le forze fondamentali che sono 4 si dividono.
Ora a parte la gravità, che è un grosso problema per voi, le altre 3 le conoscete abbastanza bene e sapete che sono "portate" da specifici bosoni. L'onnipresente fotone media le interazioni elettromagnetiche, i gluoni appiccicano i quarks in protoni e neutroni e i poco noti bosoni W e Z intervengono nei decadimenti radioattivi. Bene, in quel tempo sopra una data temperatura sembrano e si comportano tutti nello stesso modo: e l'energia in cui tutti i bosoni sono uguali. Con l'espansione la temperatura cala fino ad una rottura della simmetria e l'acquisizione di specifiche caratteristiche distinguenti per le, poco prima identiche, particelle.
Succede come quando in ambulatorio si incontra un informatore del farmaco; in tale situazione, nella fretta di accedere al medico, questo individuo incravattato e portatore dell'immancabile borsa, appare uguale a tutti gli altri suoi simili: uno scocciatore inutile. Se si rallenta la propria impazienza e ci si ferma a parlare si ha una rottura della simmetria, qualcuno resta uno scocciatore, qualcun'altro no, diventa un lavoratore, qualcuno infine risulta addirittura simpatico". 

Adolescenza

"Sono precoce, ho un'infanzia ricca di esperienze e entro presto nella pubertà.

Fino a quel momento sono solo un pout-pourri indistinto di particelle puntiformi, poi accade qualcosa che mi fa sentire davvero importante: la nucleosintesi.
I quark si uniscono dapprima a costituire neutroni e protoni, stretti nella morsa appiccicosa dei gluoni, e, più o meno in quel periodo, mi scappano i neutrini, a circa un secondo della mia vita.

Faccio un inciso, io ho una predilezione per i neutrini, infatti ne ho prodotti un vallo. Sono piccoli-piccoli, hanno una massa trascurabile e forse corrispondono alla propria anti-particella (sarebbero in tal caso fermioni di Majorana) una espressione di sincretismo fondamentale mai rilevata altrove.
Quasi per contrappasso hanno invece tre cosiddetti sapori, e mentre viaggiano praticamente indisturbati nel cosmo hanno frequenti crisi d'identità trasformandosi da un tipo all'altro, le uniche particelle schizofreniche osservate.
Infine mentre gli altri fermioni girano alcuni verso destra, altri verso sinistra, i neutrini sono tutti sinistrorsi. Sono il mio proletariato, se votassero, sono così tanti che farebbero di me un universo di sinistra.

Allora stavo dicendo...ah! La nucleosintesi termina dopo qualche minuto della mia vita.
Perché ne sono così fiero? Perché con essa ho prodotto i mattoncini Lego di ogni cosa. Voi andate spesso orgogliosi della vostra ascendenza stellare ed avete ragione; il vostro scheletro carbonioso, l'ossigeno che le vostre cellule respirano, l'azoto dei vostri amminoacidi sono stati generati nei caldi nuclei stellari, ma il carburante di quelle sintesi l'ho fornito io: l'idrogeno (anche un bel po' di elio in verità).
In fondo, se siete figli delle stelle, siete miei nipoti.

Da baldanzoso adolescente ho cercato per un bel po' altre cose da fare, ma fino a circa 380.000 anni di età non succede più un bel niente.
Sono ancora troppo smanioso ed irrequieto come tutti i teenagers.
Il calore non permette ancora ai nuclei di legarsi con gli elettroni per formare i primi atomi e sono tutto un plasma in cui i fotoni percorrono brevi tratti prima di essere assorbiti e riemessi da un elettrone all'altro, in soldoni non vi sono ancora né atomi né luce.
Questo fino a che il calo della temperatura non consente agli elettroni di essere captati dai nuclei ed i fotoni, finalmente liberi fanno la seconda fuga verso la libertà che io abbia visto (la prima riguardante bosoni, che i neutrini fuggiti molto tempo prima erano fermioni, strani, ma pur sempre tali).
Quella fuga continua ancora oggi, ma la frequenza è stata stirata nelle microonde dalla mia espansione e costituisce la radiazione fossile di fondo che tante informazioni vi sta dando su di me e tante ancora vi darà".

Gioventù

"C'erano tutte le premesse. Un lampo di luce mi proietta, al 380.000esimo anno di esistenza nella più promettente delle età della vita. Chissà cosa mi attende?
Ho conosciuto particelle massicce nascere recanti con sé il cipiglio del dominatore, per poi decadere miseramente in fasci costituiti da una miriade di altre più leggere. Molte non le avrei più viste, se non nei nuclei di strane stelle non morte o nei vostri acceleratori. Alcune non si sono fatte più vive come la strana coppia di bosoni X e Y, ma il ricordo che ho di questi ultimi potrebbe essere un inganno, un po' come quando voi aggiungete particolari ad una scena, accaduta anni prima, arricchendola in nome di una qualche coerenza narrativa.

Ho assistito ad una lotta all'ultima particella per decidere quale sarebbe stata la vera verissima materia e abbracciato i vittoriosi. Ho sparato non una ma ben due radiazioni di fondo. Quindi ora che mi attende? Niente di niente di niente.
Anzi, qualcosa sì, la lunga Età oscura.

Per centinaia di milioni di anni continuo ad espandermi al buio col solo chiarore residuale dei fotoni liberati dalla schiavitù; con l'abbassamento della mia temperatura l'idrogeno diviene molecolare e si condensa in grandi nubi forzato ad assumere la forma della materia oscura dominante.
Già, lei, la signora che sta dietro le quinte, che decide tutto senza mai farsi vedere; una delle tre donne della mia esistenza.
Un'altra l'avete conosciuta, all'inizio dei tempi, la Singolarità.
La terza la chiamate Susy (SUper SYmmetry) ma come l'altra, appena citata, non siamo certi né io né voi della sua reale esistenza. Susy potrebbe essere una (vostra) speranza trasformata in un (mio) lontano ricordo d'infanzia, quando immaginazione e realtà si confondono.
Ai tempi che Susy filava, la simmetria, che tanto vi sta a cuore, non si sarebbe rotta solo per i bosoni, ma alle altissime energie della mia primissima infanzia costoro erano indistinguibili dai loro cugini fermioni. Provate voi a dire ad un quark che lui ed un fotone erano la medesima cosa, all'inizio... costui esclamerà: -come!? Io, la particella che costituisce la gran parte della materia ordinaria, equiparato ad un misero portatore d'acqua privo di massa come il fotone?-.
Susy tracima nel comico quando prevede partner (anzi tecnicamente spartner) di famose star del modello standard, chiamandole squark, fotino, Wino e Zino; ma ormai pochi ci credono.

Alla fine, dopo milioni di anni di noia mortale, succede qualcosa: da qualche parte, in me, prendono forma le prime stelle. Immense sfere roventi che durano poco ma cominciano a processare il carburante che io fornisco e che esercitano, con le onde d'urto del loro spasmo di morte, un effetto domino di produzione stellare sul gas rimanente. Io mi accendo.
Poi la luce ultravioletta di questi antichi giganti inizia a fuoriuscire dalle nebulose natie, sempre di più, e agita il gas esterno prima quieto, gli strappa elettroni, inizia l'era della reionizzazione*

Finalmente sulle sottili impronte di disomogeneità amplificate dall'inflazione la materia oscura richiama l'ordinaria e ben presto, in tali luoghi, prendono forma le prime galassie. Finalmente la maturità".

*Protagoniste principali di questo fenomeno saranno peculiari e numerosi oggetti primordiali che avete chiamato galassie "pisello verde".

Età adulta

"Voi mi conoscete così.

Un immenso albero di Natale, un estivo prato siderale ricco di lucciole immobili.
Ma anche se vi appaio sempre uguale, in questi ultimi 13 miliardi di anni non mi sono mica adagiato sui miei allori. Ho continuato ad espandermi, e le mie città celesti hanno proseguito la loro evoluzione guidate dall'Oscura Signora.
Intanto lontano da buchi neri ruggenti e da massicce stelle inquiete, in angoli tranquilli di angoli tranquilli sono successe cose strane ed originali: la vita.

Prima di parlare di quest'ultimo ed intrigante mio epifenomeno concedetemi qualche doverosa parola sulla mia first lady cosmica. Alcuni dicono che è "calda", un'entreneuse celeste che induce le strutture a confluire su di essa, causando un grosso affollamento e una successiva divisione (top-down).
Poiché però una siffatta materia oscura contraddice le osservazioni, i più la indicano come "fredda"; una lady di ferro cui non ci si può opporre, la Tatcher universale che riorganizza la distribuzione della mia materia, che è più in accordo con dati e simulazioni e agisce bottom-up.
Neppure quest'ultima versione spiega tutto ciò che vedete in me (es. troppe poche galassie nane, magari ci sono e non le vedete e alcuni problemi nella distribuzione della materia nelle galassie) ma per ora di meglio non avete*

Poi c'è la vita. Serve una stella anonima (ma non troppo, alcune simulazioni paiono indicare che le nane rosse restano troppo tempo nella zona di pre-sequenza, e scaldano troppo i loro pianeti che sarebbero alla presunta giusta distanza, dopo) ai margini di una galassia quieta.
Niente stelle gemelle con orbite perturbate o massicce che emettono troppi UVA, niente affollamento, poche supernove.
Né troppo vicino, né troppo lontano, dal proprio sole, in una zona di abitabilità circumstellare dove l'acqua possa essere presente, in qualche luogo e per sufficiente tempo, in forma liquida.
I pianeti che si trovano in queste condizioni li chiamate Goldielocks planets.
Sono fortunati, ma non basta: devono anche essere pianeti rocciosi e probabilmente non troppo piccoli che altrimenti perdono troppa atmosfera e acqua, inoltre non riescono a mantenere una dinamo interna (grazie ad un nucleo di ferro fluido) per abbastanza tempo, e la dinamo è essenziale per tenere al sicuro dal vento e brillamenti solari.
Se c'è una grossa luna è meglio perché così stabilizza i movimenti di precessione dell'asse terrestre, permettendo di avere una stagionalità regolare.
Un bel po' di tempo e di spazio, scariche elettriche, piogge meteoriche, atmosfera riducente (no ossigeno che è cattivo e...ossida) e dal minestrone primordiale qualcosa esce.
La spintina finale la da il caso o Dio?
Io non lo so, ma Dio non l'ho visto.
Ah, se troverete degli estremofili su Europa allora vi ho detto un mucchio di roba farlocca".

*In realtà ci sarebbe anche l'ipotesi della materia oscura tiepida (warm) che sarebbe eventualmente costituita dai mancanti neutrini destrorsi che si farebbero i raggi loro più di quelli canonicamente sinistrorsi e che perciò sono chiamati neutrini sterili. Nessuno li ha mai visti finora.

Vecchiaia 

"Ora sono nel pieno delle mie forze, ma invecchierò.

Ci vorrà molto tempo, molto più di quello che ho già vissuto.
All'inizio alcune cose cambieranno poco, le stelle continueranno a nascere ed a morire, ma col tempo l'incremento della metallicità renderà più difficili i parti di quelle massicce.
Generazione dopo generazione il colore rosso delle nane diventerà la tonalità dominante. Le galassie, quelle legate dalla gravità negli ammassi continueranno ad avvicinarsi e fondersi, mentre aumenterà la distanza con quelle di altri settori, fino a che l'orizzonte cosmico si sposterà così tanto che un osservatore in una di esse finirà per non vedere più le altre.

Molto dipenderà dalla mia velocità di espansione e dalla mia massa.
In passato pensavate contasse solo la massa: sopra un dato peso avrei rallentato la mia corsa fino ad invertirla in un big crunch (ed eventuale big bounce); sotto un dato livello avrei viaggiato per sempre; uno specifico valore cut-off mi avrebbe portato, infine, a rallentare sempre di più senza fermarmi mai del tutto, in un movimento sempre più congelato, in preda ad una sorta di Alzheimer cosmico.
Questo pensavate fino a poco tempo fa, prima di accorgervi, con grande sorpresa, che sto accelerando; così avete rispolverato una quarta figura femminile, l'energia oscura.
Non sapete cos'è, come funzioni, non sapete misurarla, speculate la sua esistenza e basta. Avete recuperato un termine Einsteiniano, la costante cosmologica, una sorta di energia del vuoto, che non dovrebbe esserci o risultare enorme, secondo i vostri calcoli.
Poi c'è una seconda versione, la Quintessenza che, nella sua forma più aggressiva, è una terribile falciatrice celeste e mi indurrà ad accelerare così tanto da giungere ad un Big Rip, un vero e proprio stress da rottura di tutta la materia.

Quale che sia il nome che le avete dato, pare che io stia entrando in un momento della mia vita nel quale lei decide il mio destino, mentre prima la sua azione è stata affatto evidente, come si fosse fin qui nascosta nella propria ombra diffusa e pervasiva, attendendo il momento giusto per colpire.
Prescindendo da costei diverrò comunque sempre più freddo e diluito; ripiomberò infine in una seconda età oscura, quando non nasceranno più stelle e, lentissimamente, le galassie si spegneranno. Alfine solo gas inerte, buchi neri in evaporazione alla fine dei tempi, e, se qualcuno di voi ha ragione, mi si romperanno pure i protoni...".

La linea del tempo dell'universo, dall'inflazione al WMAP
(Click per ingrandire)

Narrazioni alternative 

"Non la pensate tutti nello stesso modo. Qualcuno ha visioni originali di me, di ciò che sono stato, di ciò che sarò. Sono minoritarie, talora non falsificabili in alcun modo, o non rendono conto delle osservazioni, ma non prive di una qualche suggestione.

C'è un signore, tale Hawking, famoso per aver capito che i buchi neri, oltre che divorare la di ogni, emettono e perdono massa.
Costui ha una opinione un po' diversa sul mio primo vagito: con artifici matematici legati alla meccanica quantistica ha costruito una storia di me in cui non c'è Singolarita iniziale ed il mio spazio-tempo è descritto come l'equivalente della superficie della vostra terra; un polo è la nascita.
È difficile da spiegare ma eviterebbe tante questioni; il problema è che, tale costruzione, non può essere messa alla prova dalle osservazioni, e non ha punti di contatto evidenti con altri modelli. Siamo nell'ambito di una elegante filosofia sorretta da formalismi matematici.

Poi ci sono quelli della Loop Quantum Gravity che dividono lo spazio in mattoncini discreti di una lunghezza di Plank; quelli della Teoria delle Stringhe che dicono che ci sono altre dimensioni arrotolate a livello microscopico e che diversi modi vibrazionali di una stringa adimensionale danno forma ad ogni tipo di particella; i sostenitori delle teorie MOND che spiegano le incongruenze nella velocità di rotazione delle galassie con una variazione del valore della costante gravitazionale a seconda della velocità, eliminando la necessità della materia oscura (ma solo in quel caso specifico).

Spendo qualche parola in più per la teoria che mi fa sentire meno solo, quella del mondo-brana: saremmo tanti noi universi, posti uno accanto all'altro senza poterci toccare, immersi in un multiverso a 11 dimensioni che chiamate Bulk.
Le forze fondamentali basate sulle Stringhe sono bloccate in ogni casa-universo, solo la gravità può viaggiare da un mondo-brana all'altro e l'incontro tra due di noi causerebbe un Big Splat che da l'inizio all'evoluzione di uno spazio-tempo.
Forse una favoletta sostenuta da matematica complessa, ma almeno fa qualche previsione verificabile nella radiazione di fondo.

Alla fine, comunque voi mi pensate, se credete di essere abitanti di un mondo poggiato su di una enorme tartaruga, oppure siete convinti che il serpente di Midgard tenga assieme le terre, o ancora che al di là del cielo stellato vi sia l'Empireo divino, o infine che tutto derivi dalla schiusa dell'uovo cosmico Hiranyagarbha, ogni narrazione personale, ogni racconto che vi rappresenta, è nato, vive e muore dentro di me, assieme ad un'infinità di altri".