Cos'è la cosmologia quantistica?
La cosmologia quantistica è una branca della fisica teorica che tenta di comprendere l'universo su una scala quantistica, piuttosto che classica. Sebbene possa sembrare inizialmente assurdo descrivere qualcosa di fondamentalmente grande come l'universo attraverso un ramo della fisica che si concentra in genere sul mondo del microscopico, la cosmologia quantistica può effettivamente aiutare a spiegare le principali domande che sono alla base della comprensione dell'universo. Uno degli scopi principali della cosmologia quantistica è spiegare lo stato dell'universo al tempo del Big Bang, poiché molte proprietà dell'universo possono essere spiegate se si capiscono le origini del sistema.
Per comprendere la cosmologia quantistica, è innanzitutto fondamentale avere una conoscenza di base della fisica quantistica. Mentre la fisica classica considera il regno di oggetti più grandi, come pianeti, oggetti solidi e tutto ciò che può essere visto ad occhio nudo, la meccanica quantistica si occupa del regno di particelle e onde atomiche e subatomiche. In molti casi, gli oggetti su scala quantistica si comportano secondo regole che sembrano completamente diverse da quelle degli oggetti macroscopici. Tuttavia, alcuni fisici ritengono che il comportamento di oggetti più grandi corrisponda alle regole della meccanica quantistica; quindi corpi di grandi dimensioni, come l'universo, possono essere meglio compresi se possono essere descritti a livello quantico.
L'area chiave di indagine sulla cosmologia quantistica è il comportamento e lo stato dell'universo che segue il Big Bang. Poiché non è possibile rispondere alle domande relative all'origine attraverso l'osservazione, il mezzo generale per sviluppare teorie è guardare allo stato attuale dell'universo, estrapolando all'indietro verso il Big Bang per scoprire come è iniziato il processo. Idealmente, la conoscenza delle origini dell'universo acquisita attraverso la cosmologia quantistica consentirà alla fine agli scienziati di prevedere, con un alto grado di probabilità, il futuro dell'universo.
Alcuni fisici hanno abbracciato la cosmologia quantistica perché consente un percorso attorno all'enorme problema creato esaminando le origini dell'universo con la fisica generale. Secondo Stephen Hawking, tra gli altri, l'universo probabilmente è iniziato come una singolarità, attorno alla quale è noto che le leggi della fisica generale si infrangono. Per avere una speranza di comprendere accuratamente le condizioni che seguono il Big Bang, la fisica quantistica può essere preferibile perché non è noto che sia soggetto a una simile rottura vicino a una singolarità.
La cosmologia quantistica è un ramo relativamente nuovo della fisica teorica, risalente solo alla metà del 20 ° secolo. Come nuovo campo, include naturalmente molte più domande che risposte sulle origini e sul comportamento dell'universo. Tuttavia, questo affascinante campo ha attratto alcune delle menti più brillanti della fisica e sembra pronto a consentire scoperte significative nei prossimi secoli.