L'applicazione della meccanica dei quanti all'analisi delle origini e delle primissime fasi dell'universo è uno dei campi maggiormente produttivi della ricerca nella cosmologia moderna. E' importante notare come la nostra conoscenza sperimentale delle origini e delle prime fasi dell'universo sia molto limitata. Tuttavia possiamo risalire in maniera abbastanza precisa alle condizioni fisiche caratteristiche di quelle prime fasi applicando la fisica e la matematica a quello che osserviamo oggi nell'universo. Tra le miriadi di questi dati sperimentali tre sono le principali osservazioni che emergono e che ci permettono di ricostruire l'universo primordiale: (1) dalla misurazione delle galassie lontane e degli ammassi di galassie sappiamo che l'universo si sta espandendo secondo dinamiche precise e sta addirittura aumentando la velocità di espansione, (2) dalla misurazione dell'abbondanza di elio, litio, deuterio e di altri elementi leggeri, sappiamo che la maggior parte di questo materiale deve essere stato generato in condizioni di temperatura e di densità estremamente alte, (3) dalla misurazione della temperatura attuale dell'universo, la cosiddetta radiazione cosmica di fondo, possiamo stabilire la temperatura dell'universo primordiale. Quando mettiamo assieme tutto questo con altre osservazioni riusciamo a determinare l'età dell'universo, la sua massa approssimativa e la sua densità media.
Questo insieme di risultati della cosmologia moderna rappresenta un'impresa stupefacente messa in relazione con la nostra conoscenza della fisica delle particelle elementari e dell'astrofisica sperimentale. Ma rimangono alcune domande persistenti: come è iniziato tutto questo? Quando tutto ciò è cominciato non c'erano condizioni iniziali certe che determinassero come si sarebbe poi evoluto? Venne veramente a formarsi l'universo in tutta la sua specificità a partire dalle fluttuazioni quantistiche primordiali?
Qual è l'approccio migliore a tali domande? Come facciamo a sapere che siamo sul cammino della verità? In altre parole come facciamo a giudicare qual è a oggi il migliore modello. La cosmologia possiede, come le altre scienze naturali, un numero di criteri grazie ai quali un modello viene considerato il migliore. Elencherò qui di seguito i criteri principali: (1) la verificabilità o la confutazione; (2) la prevedibilità; (3) la semplicità o l'economia, ossia le più piccole supposizioni sono fatte per fare in modo di avere il maggiore potere esplicativo; (4) la bellezza, ossia il modello ha una qualità estetica a riguardo; (5) l'unità del potere esplicativo, ossia il modello non spiega solamente le osservazioni che abbiamo in mano ma è anche in armonia con tutte le altre nostre conoscenze, anche con ciò che conosciamo al di fuori delle scienze naturali.
E' di questo ultimo criterio che voglio discutere, dal momento che mi pare che estenda la natura epistemologica delle scienze naturali all'ambito delle altre discipline come la filosofia e la teologia. In parole semplici questo criterio non rappresenta altro che una chiamata all'unità della nostra conoscenza. Difficilmente si potrebbe affermare il contrario. Il problema si verifica quando questo criterio viene applicato. Quando l'unità non unifica davvero ma piuttosto risulta essere una manipolazione di una conoscenza risultante da una disciplina combinata con le congetture inerenti ad un'altra disciplina. La storia è piena di queste manipolazioni. E' per questa ragione che gli scienziati hanno sempre esitato ad usare questo criterio. Eppure, se applicato con attenzione, mi sembra essere particolarmente favorevole all'evoluzione della nostra conoscenza.
Nei modelli cosmologici del Big Bang Caldo l'universo ha un inizio. L'inizio all'ora zero è una singolarità matematica. Non può essere affrontato dai matematici e dai fisici classici. Per evitare questa singolarità è necessario che la gravità quantistica venga applicata alle stesse condizioni estreme che c'erano all'inizio dell'universo. Durante questo regime di gravità quantistica, tuttavia, il concetto di tempo non è assolutamente applicabile. La maggior parte degli approcci ha bisogno di far iniziare il nostro specifico universo dalle fluttuazioni quantistiche di uno stadio precedente: uno stadio di caduta precedente, una zona di spaziotempo piano, un precedente stadio di buco nero finale ecc. Pertanto tali approcci formulano solamente degli inizi relativi. Rimaniamo a porci domande sulle origini dello stadio precedente sulle cui basi la fluttuazione quantistica ha giocato il suo ruolo. E' stato suggerito che l'origine dell'universo abbia avuto luogo in uno stadio in cui il tempo non esisteva. Invece di tre dimensioni spaziali più il tempo, c'erano quattro dimensioni spaziali. In tale modello non c'è un'origine dell'universo nel senso esatto della parola. Piuttosto il tempo cominciava ad esistere. Cosa hanno a che vedere queste considerazioni della gravità quantistica sull'origine dell'universo con, ad esempio, le considerazioni teologiche sulla creazione dell'universo nel tempo e dal nulla (creatio ex nihilo)?
Ogni tentativo di identificare semplicemente il nulla (nihilo) dei teologi con le fluttuazioni quantistiche di uno degli stati precedenti o con il regime non legato della cosmologia quantistica, non può creare, a mio avviso, altro che confusione. Ma un concetto può illuminare un altro. La pressione dei teologi sui concetti di "nel tempo" e "dal nulla", viene fatta per asserire la totale dipendenza dell'universo da Dio il Creatore. Non si può discutere sulla preesistenza di Dio prima che l'universo avesse inizio, e il suo inizio e la sua continuazione dipendono da Dio. Non capisco come e in che modo le concezioni scientifiche possano negare o sfidare le concezioni teologiche o addirittura esserne ispirate. Genererebbe altrettanta confusione negare l'esistenza di Dio dichiarando che, almeno nella concezione della cosmologica quantistica, non c'è bisogno di Dio dal momento che nessuna condizione al contorno è necessaria per dare origine all'universo. Il Dio dei teologi non è una condizione al contorno per l'universo. Egli è il creatore, qualsiasi contenuto la nozione di creatore possa avere. Credo sarebbe sufficiente dichiarare che è stata una volontà di Dio che l'universo sia venuto in essere nel modello della cosmologia quantistica, qualora si dimostrasse ovviamente che il modello è corretto.
