Dalle prime civiltà umane, le persone hanno guardato al cielo e meditato sulle origini delle stelle e delle costellazioni sopra. Una volta, quelle storie riguardavano divinità ed esseri magici. Ora, c'è la scienza, e una grande impresa di ricerca focalizzata sulla comprensione di come è nato l'universo.

Al centro di questa impresa di ricerca c'è la cosiddetta teoria dell'inflazione. Sostiene che l'universo sia nato da un instabile, stato energetico simile al vuoto si è poi espanso drammaticamente, far fuoriuscire intere galassie prodotte dalle fluttuazioni quantistiche. Questa teoria è stata proposta nel 1980 da Alan Guth, attualmente al MIT. Un anno dopo, questa teoria è stata migliorata ed estesa da Andrei Linde, professore di fisica a Stanford, che ha passato una vita a modificarlo e aggiornarlo man mano che emergevano nuovi dati.

Negli ultimi 35 anni, molte previsioni della teoria dell'inflazione sono state verificate dai teorici e confermate dalle osservazioni cosmologiche. Gradualmente, questa teoria divenne una descrizione generalmente accettata dell'origine dell'universo. Quindi immagina la sorpresa di Linde quando Scientifico americano pubblicato un racconto a febbraio di Paul Steinhardt, professore di fisica a Princeton, e i suoi colleghi ne hanno dichiarato la fine.

In risposta, Linde e Guth, insieme ai loro colleghi David Kaiser del MIT e Yasunori Nomura dell'Università della California, Berkeley, hanno scritto una lettera difendendo la teoria inflazionistica, pubblicato in Scientifico americano 10 maggio. È stato firmato da 33 accademici che leggono come un Who's Who dei fisici teorici, compreso Stephen Hawking dell'Università di Cambridge. Dentro, prendono di mira l'argomento principale della storia:quella teoria inflazionistica non è realmente una teoria scientifica perché non prevede nulla e quindi non può essere testata.

"Come opera di diversi importanti, collaborazioni internazionali ha chiarito, l'inflazione non è solo verificabile, ma è stata sottoposta a un numero significativo di test e finora ha superato tutti, " ha scritto il gruppo.

Un universo piatto

Come un esempio, il modello inflazionistico aveva previsto che se l'universo fosse in continua espansione, ora sarebbe piatto anziché aperto o chiuso. (Immagina un pallone che cresce infinitamente grande. Alla fine la sua superficie sembrerebbe completamente piatta.) Un universo piatto sarebbe rappresentato da una variabile chiamata Omega che è uguale a 1, "Bene, più o meno un po' a causa dell'incertezza quantistica, " ha detto Linda.

Infatti, a metà degli anni '90 molti astrofisici credevano che l'universo in realtà non fosse piatto, con un Omega più vicino a circa 0,3. "Sarebbe un disastro per l'inflazione, "Ha detto Linde. Ha quindi cercato di trovare il difetto nella sua stessa teoria. Tuttavia, tutti i tentativi di costruire un modello di inflazione con Omega pari a 0,3 non hanno avuto successo; le modifiche proposte della teoria inflazionistica erano estremamente complicate e innaturali, e la maggior parte di loro semplicemente non ha funzionato. Fortunatamente, nel 1998, una serie di osservazioni cosmologiche ha rivelato l'esistenza dell'energia oscura. Si è scoperto che l'energia di un vuoto non è zero, come si pensava in precedenza, e Omega è stato riportato a 1.

"Se la teoria inflazionistica non può prevedere nulla, perché potrebbe sembrare morto quando una previsione si è rivelata non vera?", ha chiesto Linde. E come potrebbe essere ripristinata da nuovi dati che hanno convalidato la previsione?

Un tempo teso

Una situazione altrettanto drammatica è emersa cinque anni fa, quando circolavano voci su un problema abbastanza tecnico noto come gaussianesimo delle perturbazioni inflazionistiche. La cosa principale da sapere sulla Gaussianità è che la scoperta di una grande non-gaussianità di un tipo specifico escluderebbe il 99,9% dei modelli inflazionistici esistenti.

Nel 2012 e nell'inverno 2013, c'erano voci insistenti che questa non-gaussianità sarebbe stata presto segnalata dal satellite Planck, e infatti i dati preliminari del satellite WMAP indicavano la possibilità di una non-gaussianità molto ampia. Se ciò si fosse rivelato vero, potrebbe essere un colpo cruciale per la teoria inflazionistica.

Però, i dati di Planck non hanno rivelato tracce di non-gaussianità. L'ultimissima frase del documento di Planck che descrive che i dati letti, "Con questi risultati, il paradigma dell'inflazione lenta a campo singolo standard è sopravvissuto ai suoi test più rigorosi fino ad oggi."

Questa e molte altre previsioni di successo della teoria inflazionistica sono fatti innegabili, ha detto Linda. "Se ci fidiamo delle argomentazioni fatte nella storia di Scientific American, tutte le previsioni di successo della cosmologia inflazionistica sono il risultato di pura fortuna, come vincere alla lotteria, " Linde ha detto. "Si può farlo una volta, due volte, ma non così tante volte. Ecco perché così tanti leader della fisica moderna hanno firmato la nostra lettera".

Linde ha aggiunto che la sezione delle lettere di una rivista popolare non è normalmente il luogo in cui si svolge il dibattito scientifico. "Tanto tempo fa, quando ero giovane e ingenuo, Pensavo che cose del genere fossero impossibili nella scienza, " disse. Ora, spera solo che le persone vedano che le opinioni nella storia non sono condivise da molti dei più grandi nomi della fisica teorica e della cosmologia osservativa.

Linde ha aggiunto che è preoccupato che la generazione più giovane di scienziati abbia avuto un'impressione sbagliata da questa storia. "Non voglio che leggano questo articolo e pensino che stanno spendendo invano il loro tempo sulla teoria dell'inflazione. Ma il sostegno entusiasta che stiamo ricevendo ci rende ottimisti sul fatto che questo non accadrà, " Egli ha detto.