Trascorrono molti anni (anche numerosi decenni) prima di poter verificare le teorie, e spesso nel frattempo tramontano.
Il titolo può apparire provocatorio, e in un certo senso lo è. Ma la realtà della scienza nel terzo millennio si avvicina veramente ad un atto di fede.
Le teorie che tendono a spiegare i grandi misteri della vita e del cosmo sono innumerevoli. Tanto da creare alcuni modelli definiti standard, che non sono altro che quelli che godono di maggior credito da parte della comunità scientifica.
I processi per vedere affermare i propri studi, non sono più, ormai, quelli della dimostrazione e della verifica empirica. Attualmente ci si affida (altro termine significativo) a calcoli che vengono “fatti quadrare” inserendo nelle equazioni dei termini ipotetici o addirittura “inventati”.
Questa definizione non deve spaventare: sono comunque calcoli complessi che rispondono alla logica, e che sono sottoposti a valutazioni scientifiche serie.
La nascita della Cosmologia Moderna
Un esempio ci viene proprio dallo studio della cosmologia. Si tratta di una disciplina che ha preso avvio nella sua accezione moderna nel 1917 con le “Considerazioni cosmologiche della relatività generale” di Albert Einstein.
Il grande scienziato tedesco (naturalizzato svizzero e statunitense), sovvertì i concetti base della legge di gravità come comunemente viene intesa. Ipotizzò infatti un universo curvato spazialmente, statico e omogeneo. Massa e energia deformerebbero questa “rete” spazio-tempo tendendo a farlo collassare in un punto.
Per evitare il collasso è sufficiente inserire nell’equazione un termine positivo e magicamente la teoria sta in piedi e l’universo in equilibrio.
Einstein decise quindi di “inventare” (termine usato in questa specifica situazione da tutta la comunità scientifica) un termine arbitrario, e precisamente la costante cosmologica, una specie di energia positiva del vuoto che spinge tutto verso l’esterno (attenzione a non banalizzare confondendola con una forza centrifuga!). Con molta fatica Georges Le Maître e Edwin Hubble cercarono di convincerlo a considerare un sistema dinamico.
Ciò nonostante passarono ancora molti decenni prima di poter sottoporre a verifica sperimentale i vari modelli proposti. Ma nel frattempo, con le nuove teorie tutto è cambiato.
Grazie ai sistemi ultra-precisi che consentono di misurare il fondo di radiazione cosmica, e le accurate osservazioni astronomiche oggi dobbiamo affidarci ad altri dati che sono comunque ipotetici.
Per far quadrare tutto e per per formulare la teoria che in questo momento sta riscuotendo la maggiore adesione da parte dei membri più autorevoli della comunità scientifica, dobbiamo immaginare l’esistenza di enormi componenti di materia e di energia oscura. Solo in questo modo ci si possono spiegare le grandi omogeneità e isotropia del fondo di radiazione, la particolare distribuzione delle sue piccolissime fluttuazioni di temperatura, e la sorpresa di accorgerci che viviamo in un universo a “geometria piatta”.
Restano però ancora irrisolti enormi e significativi interrogativi.
Con la meccanica quantistica ci stiamo abituando a vedere e concepire la materia e il concetto di materialità in modo diverso. E anche a misurare le forze secondo principi che la fisica tradizionale non conosceva, ovvero secondo i legami di forze elettromagneticamente deboli o forti.
La scoperta del bosone di Higgs ha spiegato molte cose, ma ha posto nuovi fondamentali interrogativi. Come è avvenuta nel dettaglio la rottura della simmetria elettrodebole? Il bosone di Higgs è veramente l’unica particella recante spin zero? È realmente una particella o è composta da altre particelle? Come fa ad avere una massa instabile quantisticamente? Perché “pesa” così poco? È veramente la prima particella ad essere stata creata dal Big-Bang un centomiliardesimo di secondo dopo la sua esplosione?
A tutto ciò aggiungiamo che in realtà noi non “vediamo” fisicamente tutti i corpi celesti di cui ipotizziamo l’esistenza. Esattamente come non possiamo osservare al microscopio tutte le particelle di cui teorizziamo la presenza. Il tutto è frutto di teorie che ben si adattano a supportare ipotesi maturate da calcoli, deduzioni e intuizioni.
Eppure nella Scienza bisogna credere. Il pericolo, instancabilmente denunciato da tutti gli scienziati, è quello di deificarla, di ritenerla infallibile o di restare ancora fermi a quasi un secolo fa, quando tutto si poteva verificare sperimentalmente. Oggi gli esperimenti confermano solo alcune teorie e si fermano a livello di cose tangibili, mentre la sfida da ormai più di 100 anni si svolge nel campo dell’impalpabile e dell’invisibile.
È strano a dirsi, ma oggi è scienziato chi crede in una Scienza fallibile.
Questo articolo ha preso spunto dall’interessante pezzo di Guido Tonelli “In principio – La fisica come ricerca delle origini”, pubblicato sul numero 28/6.20 anno 15 di Asimmetrie, rivista semestrale dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare