Per quanto ne sappiamo, non c’è un limite dell’Universo che non si possa oltrepassare, ma solo un orizzonte oltre il quale non possiamo vedere
L’universo è infinito? È una domanda che ci fate spesso, nei commenti. Per rispondere dobbiamo tornare per un attimo a 13,8 miliardi di anni fa, quando quello che conosciamo come il nostro universo iniziò con il Big Bang. All’epoca l’universo era pieno di materia, antimateria, radiazioni. Era in uno stato ultra-caldo e denso, in espansione e in raffreddamento. Ad oggi, il volume dell’universo osservabile si è espanso fino a raggiungere un raggio di 46 miliardi di anni luce. È questo il limite (l’orizzonte) di ciò che possiamo effettivamente osservare.
Cosa c’è oltre?
C’è un modo per capire se l’universo in cui viviamo sia finito o infinito? Facciamo il punto di ciò che sappiamo ad oggi. Ogni volta che guardiamo lontano, guardiamo anche indietro nel tempo. La galassia più vicina, distante circa 2,5 milioni di anni luce, ci appare com’era 2,5 milioni di anni fa. Questo è il tempo impiegato dalla luce per arrivare ai nostri occhi, da quando è stata emessa. Perciò guardando sempre più lontano possiamo anche misurare come si è evoluto l’universo nel corso della storia.
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L’universo oggi è più freddo e buio e quando guardiamo lontano, scopriamo che in passato l’universo era più caldo e meno uniforme. Siamo anche in grado di misurare la sua temperatura 13,8 miliardi di anni dopo il Big Bang, grazie alla radiazione cosmica di fondo. Per arrivare a misurarne le dimensioni attuali abbiamo bisogno di tre cose: tasso di espansione, il tempo trascorso dal Big Bang e la velocità della luce. È grazie a questi dati che abbiamo capito che il limite massimo di ciò che possiamo osservare ha un raggio di 46,1 miliardi di anni luce. Ma cosa c’è oltre?
Le nostre migliori misurazioni suggeriscono che l’universo è piatto su scale molto grandi. Ma per quanto grande sia, non è infinito. Supponendo che l’universo non contenga stranezze topologiche (come curvarsi all’indietro su se stesso, oltre un certo punto), le osservazioni della radiazione cosmica di fondo e la forma dell’universo su larga scala ci dicono che la parte non osservabile potrebbe avere un diametro di almeno 37 trilioni di anni luce.
L’universo potrebbe essere molto più grande di quanto pensassimo
Ci sono però buone ragioni per credere che il nostro universo, finito o infinito, sia anche più grande. Il Big Bang potrebbe aver segnato l’inizio dell’universo osservabile, ma potrebbe non aver segnato la nascita dello spazio e del tempo. Al di là di ciò che possiamo vedere, sappiamo che c’è molto più universo là fuori di quanto pensassimo, con le stesse leggi della fisica, le stesse strutture cosmiche e le stesse possibilità di vita. Ma per quanto grande possa essere, potrebbe non essere infinito. In effetti, a meno che l’inflazione non sia andata avanti per un tempo veramente infinito, l’universo dovrebbe avere un’estensione finita. Il problema è che non abbiamo sufficienti informazioni per rispondere a questa domanda. Sappiamo solo come accedere alle informazioni disponibili all’interno della parte osservabile del nostro universo. Finché non avremo gli strumenti per espandere la nostra conoscenza della fisica, possiamo solo ipotizzare cosa c’è là fuori.