Alternative al Big Bang?

Aggiornato il 8 Agosto 2023

Prima di tutto proverò a tracciarti una breve storia della teoria del Big Bang partendo dalle sue origini. Tutto inizia con la formulazione della teoria della relatività generale di Albert Einstein che arriva alla sua formulazione nel 1915. Alcuni anni più tardi, nel 1922, Alexander Friedmann, trova una soluzione alle equazioni della relatività generale che suggeriscono uno spazio in espansione. Negli anni successivi Georges Lemaître propone, sulla base di quanto suggerito da Friedmann, che l’universo sia stato in un passato molto lontano compresso in una sorta di “atomo di universo”. L’ipotesi trova una conferma dalle osservazioni di Edwin Hubble che effettivamente mostrano un effetto di allontanamento delle galassie una dall’altra.

A questo punto facciamo un salto fino al 1948 con la prima vera formulazione della teoria del Big Bang. In quell’anno, infatti, esce il famoso αβγ paper, articolo di Ralph Alpher e George Gamow in cui i due fisici esaminano il processo di sintesi degli elementi in un universo in espansione e raffreddamento, suggerendo che gli elementi siano stati prodotti dalla rapida cattura dei neutroni. Successivamente Gamow predice l’esistenza della radiazione cosmica di fondo, una radiazione primordiale proveniente dai primi istanti di espansione dell’universo.
In quegli stessi anni Hermann Bondi, Thomas Gold e Fred Hoyle proposero il modello dello stato stazionario. Fu proprio Hoyle, in termini spregiativi, a dare nome di Big Bang theory al modello di Gamow e Alpher.
Le ricerche sperimentali che seguirono fornirono, però sempre più prove a favore dell’ipotesi cardine del modello del Big Bang: un universo in espansione. Forse la prova più convincente di quegli anni fu la scoperta della radiazione cosmica di fondo avvenuta nel 1965 un po’ per caso da Arno Penzias e Robert Wilson.
Allo stato attuale c’è un consenso praticamente unanime sull’espansione dell’universo, che è l’elemento cardine della teoria del Big Bang, per cui non si può ragionevolmente parlare di vere e proprie teorie alternative a quest’ultima, anche perché l’unica alternativa valida, lo stato stazionario, non è mai stata sostenuta da solide osservazioni sperimentali.
Si può, invece, parlare di ipotesi e proposte teoriche per alcuni dettagli ancora non chiariti all’interno del più ampio modello cosmologico standard. In particolare si possono citare i misteri di materia ed energia oscure, che potrebbero determinare il destino ultimo dell’universo; o il mistero di ciò che è avvenuto nei primi 10^-12 secondi di vita dell’universo, che è l’istante di tempo durante il quale è partita la radiazione cosmica di fondo.
In entrambi i casi abbiamo diversi modelli ognuno con diverse ipotesi e che forniscono predizioni al momento non verificate o non verificabili per limiti tecnologici. L’unica affermazione sufficientemente fondata che possiamo affermare è che l’universo è in espansione e che nel lontano passato la materia in esso contenuta era molto più vicina di come è oggi.