Il 10 gennaio 2024 la studentessa di dottorato Alexia Lopez, dell’università del Central Lancashire, ha presentato presso il meeting dell’American Astronomical Society (AAS) i risultati relativi a una nuova scoperta da lei stessa effettuata nel campo delle grandi strutture spaziali. Si tratta di un enorme “anello” nello spazio (Big Ring) dal diametro di circa 1,3 miliardi di anni luce, rilevato nell’ambito del progetto Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Qualche paragone può aiutare a farsi perlomeno un’idea delle dimensioni di questo anello: è 15 volte più grande della luna e la nostra galassia ha un diametro di 100mila anni luce.
I giganti dello spazio
Nel mondo scientifico si tratta di una novità che ha una certa rilevanza. Essa riporta alla luce alcuni dubbi circa le nostre “verità” sul cosmo, in particolare riguardo il principio cosmologico di omogeneità. Non è la prima volta che sorgono perplessità di questo tipo; infatti, il Grande Anello non è la prima struttura di dimensioni notevoli a essere stata rilevata. Un esempio recente è il Grande Arco, scoperto dalla stessa università nella medesima “zona spaziale” del Grande Anello, “coincidenza” che rende il fatto ancor più rilevante. Come afferma la stessa Alexia Lopez, si può ipotizzare che le due strutture unite potrebbero formarne una ancora più grande. Ma in che modo un anello o un arco nel cielo potrebbero minare le “certezze” sull’universo?
Il principio cosmologico e le contraddizioni
Secondo il principio cosmologico di omogeneità e isotropia, l’universo sarebbe appunto omogeneo e isotropo, su grande scala. Questo significa che, in una “porzione spaziale” sufficientemente “grande”, la materia è distribuita in modo omogeneo. Inoltre, questa proprietà sarebbe valida indipendentemente dalla direzione di osservazione (isotropia). Quindi, è normale che le osservazioni effettuate in zone ristrette rilevino delle “discontinuità” nella distribuzione della materia spaziale ma questo non dovrebbe più accadere da un certo livello in poi. Tuttavia, la presenza di strutture così imponenti come il Grande Anello e il Grande Arco va a rompere questa omogeneità. Infatti, tenendo presente il principio cosmologico, gli studiosi hanno stabilito una dimensione massima teorica dei “complessi spaziali” rilevabili di 1,2 miliardi di anni luce. Entrambi i “giganti” sembrerebbero però superare questo limite.
La comunità scientifica non ha ancora raggiunto una spiegazione condivisa e definitiva che possa accertare la smentita del fondamentale principio della cosmologia. Esso rimane tutt’ora ampiamente valido. Sicuramente, però, questa scoperta mette gli scienziati, e non solo, nella condizione di porsi quesiti fondamentali circa l’origine e la veridicità dei “postulati” su cui poggia la scienza. Perché sì, anche la scienza qualche volta necessita di instaurare le sue basi su assunzioni che non sono propriamente dimostrabili. Queste devono comunque risultare, ovviamente, solide, sensate e logiche. È il caso del principio cosmologico: il professor Marco Bersanelli, docente presso l’Università di Milano, ha efficacemente spiegato che si tratta di una tesi non ancora dimostrata direttamente ma che allo stesso tempo non può essere considerata un’assunzione puramente filosofica.
La filosofia dietro l’universo
L’idea che l’universo sia omogeneo (e che quindi rispecchi in un certo senso la nostra idea di “ordine”) è probabilmente più accettabile dal punto di vista umano rispetto al caos totale. Questa, però, non può essere la sola e unica ragione a favore del principio cosmologico: tantissime osservazioni, effettuate nel corso di decenni, lo hanno confermato.
Comunque, al di là dell’osservazione empirica, dietro le teorie sull’universo si apre un mondo affascinante di questioni filosofiche che hanno tenuto impegnato l’uomo da ben prima del telescopio. Il principio cosmologico può essere considerato un’estensione del principio copernicano, che asserisce che l’uomo sulla Terra non è un osservatore privilegiato dell’universo. L’effetto suscitato all’inizio del Cinquecento dalle implicazioni filosofiche di tali affermazioni lo conosciamo bene. Difatti le teorie copernicane furono immediatamente attaccate sia allora (anche per la presenza di errori e contraddizioni) che successivamente, quando vennero sostenute da studiosi come Galilei e Keplero.
Le tesi sull’universo hanno comunque origini molto più antiche. Lo stesso Copernico condusse i suoi studi consultando gli scritti di Tolomeo e Aristotele e tenendo presenti alcune teorie antiche quali la perfetta sfericità dell’universo, la sua finitezza e la centralità e immobilità del sole. Naturalmente, la modernità ha aperto le porte a una maggiore complessità e gli studi effettuati hanno modificato o smentito molte delle convinzioni precedenti. Tuttavia, questi principi suggeriscono come le idee di armonia, simmetria e ordine abbiano sempre affascinato l’umanità.
Rasoio di Occam
Con una certa libertà, nella scelta del principio cosmologico come base delle teorie sull’universo possiamo rivedere un’applicazione del principio di economia, meglio conosciuto come “rasoio di Occam”. Esso afferma che a parità di fattori, tra le varie spiegazioni possibili di un fenomeno quella più semplice è da preferire. Inoltre, non bisogna moltiplicare gli elementi più del necessario. Il principio di cosmologia sembra rispettare entrambe le affermazioni, nel senso che è un postulato semplice e intuitivo che limita molto il numero di teorie possibili in ambito cosmologico. Quindi, Occam suggerisce la via della semplicità nel caso in cui essa sia in grado di spiegare efficacemente un fenomeno ma non si tratta di un’imposizione: se un controesempio smentisce la spiegazione più semplice accettata fino a un determinato momento, essa è da considerarsi falsa e inconsistente per “eccessiva semplicità”.
La falsificazione di Popper
Il tema della falsificabilità ci riporta a Karl Popper, importantissimo esponente della filosofia novecentesca ed epistemologo. Egli ha contrapposto al metodo induttivo il concetto di falsificazione di una teoria scientifica: le osservazioni particolari confermanti una determinata teoria, seppur numerose, non possono condurre a una verità certa, mentre una singola esperienza contraria è in grado di falsificarla. Il principio cosmologico, effettivamente, è un’assunzione che gode di numerose conferme empiriche ma potrebbe essere smentito. Tuttavia, secondo Popper, è proprio la falsificabilità a rendere una teoria scientifica tale. Un assunto può essere considerato vero se ben supportato, fino a quando non viene eventualmente contraddetto.
Tornando al Grande Anello, è importante specificare che l’osservazione di queste enormi strutture non è diretta. Si tratta piuttosto di una rilevazione statistica effettuata grazie a diversi algoritmi, che prevedono naturalmente un certo margine di errore. Sicuramente in futuro si procederà per verificare se tali oggetti sono proprio come oggi ci appaiono. In ogni caso, tra tutte le branche della scienza, quella che riguarda lo studio del passato, presente e futuro dell’universo è probabilmente la più misteriosa e allo stesso tempo attraente, in un connubio affasciante tra filosofia e scienza che terrà ancora per molto tempo alcuni uomini con il naso all’insù.
