Una teoria sviluppata con il defunto professor Stephen Hawking che affermava che l'universo è più semplice e uniforme di quanto suggeriscano i modelli attuali è stata così scioccante che ha dovuto essere posata per un po' prima di essere rilasciata al mondo, secondo il coautore professor Thomas Hertog di KU Leuven in Belgio.

Lui e il prof. Hawking hanno usato un ramo oscuro della matematica chiamato teoria delle stringhe per studiare il Big Bang stesso. In un documento pubblicato il 2 maggio, propongono che invece di esistere universi infiniti, in realtà c'è una varietà piuttosto limitata, che hanno tutte le stesse leggi della fisica delle nostre.

Quale domanda state rivolgendo tu e il compianto Stephen Hawking a questa teoria?

"Stiamo cercando di ottenere un modello del Big Bang. Perché lo vogliamo? Perché vogliamo capire che tipo di universo può emergere dal Big Bang, che tipo di universo può nascere, e cosa c'è di speciale nel nostro universo."

Cosa c'è di nuovo nel modello proposto nel tuo articolo?

"La teoria prevalente del Big Bang dice che ci sono molti Big Bang, creando molti diversi tipi di universi, che la gente chiamava multiverso. Stiamo riducendo di molto quel multiverso. La nostra nuova teoria del Big Bang rende il nostro universo di nuovo più unico. Ecco perché è diverso".

Ci avvicina alla tanto agognata "teoria del tutto" - una teoria principale per collegare insieme tutti gli aspetti fisici dell'universo?

"È un passo in un programma molto più ampio per arrivare a una visione completa del Big Bang basata, in definitiva, forse, su una teoria del tutto."

In che modo questa teoria rispetta la nozione di una singolarità iniziale – un singolo punto di densità infinita che conteneva tutta la materia dell'universo – al Big Bang?

"Con la teoria della relatività di Einstein, puoi mostrare che l'universo ha avuto un inizio, che ha avuto un Big Bang, ma non potevi mostrare nulla su come era iniziato perché il Big Bang era una singolarità. Stiamo introducendo nuove tecniche dalla teoria delle stringhe per poter dire qualcosa su quell'inizio, quindi andiamo oltre la teoria di Einstein".

"In parole povere, si potrebbe dire che questa è una teoria di quella che era la singolarità nella teoria di Einstein. È una teoria che descrive come il tempo emerga da qualcosa di più astratto e senza tempo".

Cosa c'era dall'altra parte del Big Bang?

"Assolutamente niente."

Niente che possiamo sapere, o niente che c'è?

"Ho cercato qualcosa nella mia teoria e non ho trovato nulla. Non c'è altro lato perché abbiamo usato la tecnica della teoria delle stringhe chiamata olografia, così tutto ciò che potrebbe esistere prima o dall'altra parte viene proiettato in superficie all'inizio. Non c'è letteralmente niente.

"In tutte le mie equazioni, l'altro lato – o prima del Big Bang come diresti tu – semplicemente non c'è. Non c'è nessuna nozione di tempo."

C'è un'onda gravitazionale relitta che echeggia là fuori dal Big Bang che non abbiamo ancora rilevato?

"L'universo nasce con una breve esplosione di inflazione nella nostra teoria e che si unisce alle onde gravitazionali. Le loro reliquie, come dici, dovrebbero lasciare la loro impronta sulla polarizzazione della radiazione cosmica di fondo a microonde.

"Le onde gravitazionali non erano state rilevate quando abbiamo iniziato questo lavoro. Con le future tecnologie e i satelliti potremmo sperare di vedere onde gravitazionali dal Big Bang che sono, secondo me, uno degli osservabili chiave che possiamo usare per testare la teoria.

"Quelle onde gravitazionali del Big Bang sono il Santo Graal del campo dell'astronomia delle onde gravitazionali. E le più difficili da ottenere."

Cosa può dirci lo studio del Big Bang sul mondo di oggi?

"Studiamo il Big Bang per avere una comprensione più profonda di ciò che vediamo, come nascono le leggi della fisica, perché sono quello che sono e se sono unici. Questa è la motivazione di base per il nostro lavoro.

"Tutte queste caratteristiche che caratterizzano il mondo di oggi, non sono esistiti per sempre, si sono (cristallizzati) dopo il Big Bang quando l'universo si è espanso e si è raffreddato. Quindi ci deve essere un processo, alcune condizioni fisiche al Big Bang che descrivono come ciò sia accaduto".

Descrivi la sensazione che hai avuto quando ti sei reso conto che la tua osservazione ha cambiato l'immagine globale dell'universo? È stato un momento "eureka"?

"Con Stefano, si certo, abbiamo aperto una bottiglia. Un momento eureka è evidentemente molto speciale e raro. Questo è successo un po' di tempo fa. Il risultato è stato, in un modo, così scioccante che ci siamo seduti per un po' e abbiamo raccolto più prove e esaminato il problema da diverse angolazioni prima di decidere di andare avanti e procedere verso la pubblicazione".

Il tuo lavoro sulla cosmologia quantistica olografica è attualmente finanziato dal Consiglio europeo della ricerca dell'UE. Qual è il prossimo?

"Come ogni scoperta (nelle) scienze teoriche, da un lato è una pietra miliare, ma d'altra parte, solleva più domande che risposte. Il modello che proponiamo va elaborato e affinato, sviluppato ulteriormente. Sono curioso di vedere dove questo ci porterà . Il nostro articolo si conclude con una congettura e sono necessari molti ulteriori sviluppi, Credo, prima di sapere che questo è il modo in cui è nato l'universo. Quindi c'è molto lavoro da fare".