Possibile proposta di Cosmologia Ciclica

di Michele e Antonio Nardelli
L’inflazione eterna è prevista da molti modelli differenti di inflazione cosmica. Il modello originale di Alan Guth di inflazione includeva un fase di “falso vuoto” con energia del vuoto positiva. Se il vuoto non è lo stato a minore energia (un falso vuoto quindi), potrebbe collassare nello stato a minore energia. Ciò prende il nome di disastro della metastabilità del vuoto. Questo fatto cambierebbe completamente il nostro universo; le costanti fisiche potrebbero avere valori diversi, che altererebbero le basi della materia. Parti dell’universo in quella fase si espandono inflativamente e solo occasionalmente decadono occasionalmente ad uno stato di energia minore, non inflazionario, chiamato anche stato fondamentale. Nell’inflazione caotica i picchi nell’evoluzione di un campo scalare sono le regioni in cui vi è l’inflazione.[25]
Il falso vuoto dovrebbe decadere esponenzialmente, tuttavia le bolle di falso vuoto potrebbero anche espandersi esponenzialmente in modo tale che una regione dominata dal falso vuoto non sparisce mai. In queste regioni di falso vuoto occasionalmente potrebbero crearsi nuove bolle, e quindi nuovi universi, come semplice risultato del decadimento del falso vuoto. Il periodo inflativo dell’universo continua quindi a perdurare per sempre in diverse regioni dello spazio tempo. L’universo che noi effettivamente osserviamo sarebbe quindi solo una delle possibili bolle che si sono sviluppate, molti altri universi anche simili al nostro sarebbero quindi possibili (nella fase informale). Talvolta le bolle possono toccarsi e influire sullo spaziotempo con nuova produzione di energia.[25] (la collisione nella fase intermedia ed il conseguente Big Bang). Con il Big Freeze e le stringhe, queste teorie sono le più diffuse negli ambienti dei fisici teorici.[1]
Alle scale più piccole (quantistiche, come la lunghezza di Planck), lo spazio ribollirebbe a causa di fluttuazioni di energia e transizioni di fase, dove le temperature ed energie sono di una potenza tale da consentire una vera e propria esistenza nelle dimensioni extra, che per noi, situati nel nostro sistema di riferimento macroscopico, è impercettibile in quanto alla scala di Planck: questo può causare la scomparsa di un universo precedente, o cambiarne le leggi come avvenuto col campo di Higgs, o generare un nuovo Big Bang (qua entra in gioco anche la questione se il tempo sia o no una grandezza infinita; se sia possibile misurarlo sempre, ecc.); ci si trova in un falso vuoto, in quanto in fisica quantistica, a differenza che nella teoria della relatività generale, non esiste il vuoto o il nulla, nemmeno in caso di Big Rip o morte termica dell’universo. Il fenomeno del ribollire è forse dovuto al principio di indeterminazione di Heisenberg, e uno dei suoi effetti è la schiuma quantica.
Lo spaziotempo infatti sarebbe “schiumoso” e impossibile da lacerare e distruggere anche per l’energia oscura. Da questa schiuma quantistica, presente nella teoria dell’inflazione cosmologica, ha origine l’universo secondo la teoria delle bolle e quella del falso vuoto.[27] (la schiuma quantistica si identifica con lo spazio di hilbert, mentre l’universo con il bulk a 10d che comprende la D3-brana formatasi dalla collisione delle due brane nello stato interfasico).
Alla fine di un ciclo di universo, il “monster final black hole” evapora in un tempo incommensurabile (per un buco nero di una massa solare, circa 2×10^30 kg , otteniamo un tempo di evaporazione pari a 10^67 anni). In fisica la radiazione di Hawking, detta anche di Bekenstein-Hawking, è una radiazione termica che si ritiene sia emessa dai buchi neri a causa di effetti quantistici. Al contrario della maggior parte degli oggetti, la temperatura dei buchi neri aumenta man mano che irradia massa. La temperatura aumenta in modo esponenziale e la fine più probabile è la dissoluzione del buco nero in un lampo violento di raggi gamma. Una descrizione completa di questa dissoluzione richiede un modello di gravità quantistica; tuttavia, questo avviene quando il buco nero si avvicina alla massa di Planck e ad un raggio pari alla lunghezza di Planck.
Quindi le radiazioni e le onde gravitazionali della D3-brana, evidenziando che essa si identifica con un Reissner-Nordstrom black hole circondato da “soft hair”, alla fine del ciclo (morte termica dell’universo), corrisponderanno a fotoni e gravitoni a energia zero posizionati sull’orizzonte degli eventi che permetteranno di trattenere informazioni bidimensionali in forma caotica di tutto ciò che è precipitato nel buco nero. Da questo è possibile dedurre che dopo l’evaporazione del MFBH per l’annullamento delle dimensioni, il bulk con la D3-brana, quindi le 10d, e lo spazio di Hilbert infinito-dimensionale, ritornano nel vuoto increato infinito assoluto. Divengono quindi informali: lo spazio di Hilbert infinito-dimensionale, gli infiniti bulk a 26d e le infinite coppie di stringhe/brane potenziali.
In un successivo ciclo, dopo N miliardi di anni, il vuoto increato interagendo con il “falso vuoto”, cioè con il vuoto perturbativo di stringa, che è lo spazio di Hilbert infinito-dimensionale, farà concretizzere come una coppia di particelle virtuali (stringhe/brane), due brane in una fase intermedia tra l’informale ed il formale, che per effetto di una nuova collisione daranno vita ad una nuova D3-brana con un nuovo bulk a 10-dimensioni e quindi ad un nuovo Big Bang. La D3-brana con il bulk sono costituiti da n stringhe, la cui vibrazione produce per ogni n frequenza n particelle, che sono quelle del Modello Standard.
Riproduzione e cosmologia ciclica dell’Universo
Da quanto detto, deduciamo in conclusione che le informazioni caotiche, non sono altro che le infinite possibilità che la coscienza cosmica-vuoto increato (osservatore esterno), rielabora interagendo con lo spazio di Hilbert informale ad ogni ciclo dando vita ad un nuovo universo-brana nel modo già descritto in precedenza, non necessariamente simile a quello in cui conduciamo la nostra esistenza. E per le leggi fisiche? Per il principio di ereditarietà, così come da un essere vivente (padre) nasce un essere vivente con caratteristiche simili al genitore (figlio), l’universo successivo “figlio” non potrà discostarsi troppo dall’universo precedente “padre”. Da ciò possiamo facilmente dedurre che le leggi fisiche rimarranno le stesse e che solo la forma e la vita potranno manifestarsi in modo diverso ciclo dopo ciclo.
Foto di Stefan Keller da PixabaySecondo la filosofia orientale, gli universi sono tre: causale, astrale e materiale. L’universo causale (corpi-idee) è situato nello spazio toroidale-infinito dimensionale nella fase formale ed informale (il vuoto perturbativo di stringa dove sono presenti le infinite possibilità), l’universo astrale (corpi astrali sottili fatti da vitatroni) è il toro 6d dove si trovano le dimensioni extra compattificate (già fase formale), e l’universo materiale (corpo fisico) è la D3-brana in cui viviamo. Quindi, le informazioni alla fine di ogni ciclo di universo fluiscono, nel momento conclusivo della fase formale, nel vuoto increato (infinito assoluto: si è quindi nella fase informale) dove la luce è immobile e lo scorrere del tempo non esiste. Quindi il vuoto increato è luce “congelata” (paragonabile ad un condensato di Bose-Einstein) che si estende all’infinito. La luce, quindi, è la condizione iniziale e naturale della coscienza cosmica (noumeno), ed è lì che, interagendo con l’idea già esistente dello spazio toroidale infinito-dimensionale, le informazioni verranno ad ogni ciclo rielaborate per dare così inizio ad una nuova fase formale (universo fenomenico).
Nel passaggio dalla fase informale a quella formale, l’universo-brana, espandendosi perde nel corso dei miliardi di anni di esistenza formale, la sua luminosità iniziale (si formano cioè spazi bui tra un super-ammasso di galassie ed un altro) fino a giungere alla fase finale, dove domina il buio (monster final black hole). Vogliamo aggiungere che, secondo alcune antiche filosofie orientali, la durata degli stati formale ed informale (riassorbimento totale dell’universo) è di 311.040.000.000.000 anni, circa 31104 x 10^10=2^7 x 3^5 = 243 x 128. Notiamo che sia le basi che gli esponenti del prodotto, sono numeri primi e 2, 3 e 5 anche di Fibonacci. Inoltre per quanto riguarda 128 e 243:
Notiamo che 243 è vicinissimo ai due valori 240 e 248. Infatti 240 = 243 – 3 e 248 = 243 +5 dove 3 e 5 sono numeri primi e di Fibonacci. Infine 3,1104 è un numero vicinissimo a ℼ. 
Da essa evinciamo la forma geometrica possibile delle brane/bulk: sferoidi e/o ipersferoidi/toroidi, derivanti dalle stringhe, a temperatura ed energia alla scala di Planck, che sono curve (stringhe aperte) o ellissoidi (stringhe chiuse ad anello/fotoni e gravitoni). Lo spazio di Hilbert è una struttura (una D∞-brana) infinito-dimensionale, che contiene infiniti bulk che sono ipersfere a 26/11d nelle due fasi dello stato informale. Essi contengono nello stato informale infinite coppie di stringhe (ellissoidi o curve), e nello stato formale un solo bulk/ipertoroide a 6d più la d3-brana (toroide) formatesi dallo scontro di due brane (toroidi). Ecco il motivo per cui nello stato informale e nelle equazioni delle principali teorie fisiche, troviamo sempre come condizione necessaria e fondamentale il valore ℼ , a sua volta connesso con l’altro fondamentale valore φ che è il rapporto aureo ed “e”, ovvero il numero di Nepero. In quello formale tali valori si manifestano nelle strutture geometriche insite nella Natura.
Ritornando alla teoria degli insiemi, la retta è lo spazio di Hilbert che contiene infiniti numeri (dimensioni) ed è quindi un insieme infinito numerabile. Essa contiene infiniti segmenti/intervalli tra un numero e l’altro, che, a loro volta, contengono infinite frazioni. Bisogna però precisare che tale toro infinito-dimensionale è contenuto in un altro infinito, il vuoto increato (infinito assoluto). Ma da ciò possiamo facilmente ipotizzare, data l’infinitezza assoluta del vuoto increato supersimmetrico, che non esiste un solo spazio di Hilbert: ne potrebbero esistere una molteplicità infinito-numerabile (infinite rette parallele) come è il numero dei paesaggi della teoria delle stringhe/M.
Quindi non si esclude l’esistenza di un multiverso con molteplici cicli. Questo scenario di più universi però, non nega l’ipotesi dell’esistenza di un osservatore esterno/coscienza cosmica che fa collassare n funzioni d’onda anche simultaneamente, provocando la nascita di n universi formali, che quindi non sono infiniti ma in un numero definito, anche se ignoto. Quindi i big bang sono molteplici, sia nel nostro ciclo, sia in altri cicli dove avvengono negli altri spazi di Hilbert in tempi diversi: significa che, per esempio, mentre il nostro universo si è formato circa 14 mld di anni fa, in questo stesso momento, “accanto” alla nostra linea di universo già concretizzata, altri universi potrebbero essere in qualunque fase temporale possibile in una sorta di sovrapposizione di stati e sistemi riferimento propri. Tutto ciò avviene a livello quantistico e quindi tutte queste nascite di universi corrispondono alle perturbazioni del vuoto quantistico, che, per questo motivo è in una sorta di perenne oscillazione “organizzata”: significa che il vuoto perturbativo non è un insieme caotico, ma è anzi un insieme che si organizza divenendo ordinato. Esso è quindi l’insieme infinito-numerabile degli spazi di Hilbert infinito-dimensionali, anch’essi numerabili, contenuto nel vuoto increato/infinito assoluto.
Per approfondire: From Maxwell’s Equations to the String Theory and Particle Physics: New Mathematical Connections with Some Sectors of Number Theory




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