Il Tempo può mai essere … “iniziato”?

Nei suoi celebri "Principi matematici della filosofia naturale", Isaac Newton diede la seguente definizione: "il Tempo assoluto, vero, matematico, in sé e per sua natura senza relazione ad alcunché di esterno, scorre uniformemente, e con altro nome è chiamato durata; quello relativo, apparente e volgare, è una misura (accurata oppure approssimativa) sensibile ed esterna della durata per mezzo del moto, che comunemente viene impiegata al posto del vero tempo: tali sono l’ora, il giorno, il mese, l’anno."

Così sentenziava il grande Newton. Ma al suo contemporaneo  George Berkeley non piaceva, in particolare, quella espressione "in sé e per sua natura senza relazione ad alcunché di esterno"; quindi accusò Newton di definire tale "Tempo Assoluto" come una sorta di Entità Metafisica, esistente in eterno, a priori e a prescindere da un Dio creatore. Ed analogamente, anche i concetti newtoniani di "Spazio Assoluto" e di "Moto Assoluto" sarebbero quasi in odor di eresia.

Metafora dell' Inizio del Tempo: il celebre "Big Ben" di Londra, mentre
scocca l' Ora Zero di un nuovo anno…

Anche Gottfried Wilhelm Leibniz criticò aspramente Newton, adottando il "Principio di Ragion sufficiente" (secondo cui nulla si verifica senza che sia possibile dare una ragione che basti a spiegare perché è così e non altrimenti), e si espresse ottimamente contro le idee di Spazio assoluto e di Moto rettilineo assoluto. Sfortunatamente, riguardo invece alla critica del Tempo assoluto, il ragionamento di Leibniz non pare altrettanto convincente, dal momento che lui credeva nell' Armonia prestabilita da Dio Creatore, e di conseguenza ad un inizio del tempo. Infatti, siccome secondo lui persino Dio non può non osservare, fedelmente alla sua stessa perfezione, il Principio di Ragion sufficiente, "e non si può avanzare alcun motivo perchè Egli non creasse il mondo prima" di un istante arbitrario rispetto ad un'infinità di scelte possibili, ne segue allora: "o che Egli non creò nulla" [ma ciò contraddirebbe la fede in un Creatore dell' Universo] "oppure che Dio avesse creato il mondo prima di qualsiasi tempo definibile, il che equivarrebbe a dire che il mondo è eterno"… [ma d'altro canto, se l'universo esistesse da un'eternità, allora che necessità ci sarebbe ancora di credere in una Creazione?].

A tal proposito, anche la posizione di Immanuel Kant rimase un po' ambigua. Infatti Kant pensava che qualsiasi successione finita di intervalli di tempo corrispondenti a stati consecutivi del cosmo (concatenati in modo determinato secondo cause ed effetti) desse come somma una quantità di tempo comunque finita, e quindi il mondo fisico non potrebbe esistere da un tempo infinito. D'altra parte, però, se l'universo fosse cominciato ad esistere in qualche particolare momento del tempo, allora, prima di tale istante, avrebbe dovuto esserci un "tempo vuoto" dove dall' eternità nulla esisteva… Ma se nulla c'era e quindi nulla accadeva, che senso avrebbe allora parlare di durata, di intervallo temporale, di successione di istanti fenomenici,  in tale ipotetico "tempo vuoto"? In effetti, comunque stiano le cose, tale "tempo vuoto" sarebbe come se non esistesse affatto, né avrebbe alcun senso provare a descriverlo fisicamente, per cui tanto varrebbe dire che il tempo è iniziato con l'universo stesso…

Insomma, ci troviamo di fronte ad una specie di paradosso contro-intuitivo: se davvero lo "scorrere del Tempo" ha avuto mai un istante di partenza, allora in tal caso, cosa potremmo dire di "quello che c'era … prima"? E come accidenti potrebbe mai, fisicamente, il tempo in se stesso esser spuntato così, tutt'a un tratto?

Sant'Agostino, molti secoli addietro, non aveva dubbi, e  teologicamente "risolveva in modo defintivo" la questione così: il mondo fu creato insieme con il  tempo, e non nel  tempo. Quindi l'idea della moderna cosmologia relativistica secondo cui il tempo e lo spazio nacquero assieme a materia ed energia, il tutto simultaneamente, non è in fondo del tutto nuova… L'unica differenza è che il teologo postula arbitrariamente come Causa Prima di tutto il "Fiat" del Creatore, mentre per la maggioranza (scettica) degli scienziati questo non spiega "scientificamente" un bel nulla, anzi  la "spiegazione" del teologo può a buon diritto sembrare una "soluzione" troppo comoda e pigra per non porsi o per aggirare il problema, che tutto sommato permane.

D'altro canto, anche il voler sostenere che il mondo s'è creato da sè, che sia "scaturito dal nulla spontaneamente", senza alcuna causa e senza alcun fine, lascia pure molte perplessità. Sarebbe quasi come dire che uno può sollevarsi per aria tirandosi su dai lacci delle proprie scarpe…  La mia personale posizione è direi piuttosto agnostica: dico semplicemente che qualunque ragionamento io faccia, non risolverei il problema dell' origine dell' universo, nè del suo scopo (ammesso che ve ne sia alcuno),  e per di più troverei sicuramente un'altra persona altrettanto intelligente che sosterrebbe una tesi esattamente opposta alla mia e con altrettanto valide argomentazioni.  Per cui, preferisco limitarmi ai dettagli di qualche nuova teoria fisica applicata alla cosmologia moderna ("Big Bang", "Universo inflazionario", ecc.) , cosciente però che il tutto andrebbe sempre preso con le dovute pinze…

Una rappresentazione artistica del Big Bang: …in realtà stelle e galassie
non avrebbero mai potuto formarsi già nel primo istante!

Riguardo al problema della "origine del tempo", ovvero del "primo istante" cosmico, nuovi punti di vista possono sorgere dalla fisica e dalla cosmologia moderne, molto intriganti almeno limitatamente alle questioni puramente fisiche e tralasciando le opinioni filosofiche o religiose. Anzitutto, possiamo osservare che il concetto di un "primo istante al tempo zero", è solo un equivoco dovuto alla generale incomprensione del concetto matematico di limite infinitesimo.  Se è vero che l'universo è nato da un Big Bang (come lascerebbe supporre la radiazione di fondo, residua dell'iniziale esplosione) allora applicando le leggi della Relatività generale doveva esserci una singolarità iniziale, cioè tutta la materia-energia cosmica doveva essere concentrata in uno spazio piccolissimo (matematicamente tendente ad un puntino soltanto) e quindi, per la Relatività stessa, sia spazio che tempo dovevano essere estremamente deformati. Ma vi è di più: quanto più si è vicini al Big Bang, tanto più spazio e tempo diventano quantisticamente confondibili, miscelabili, interscambiabili, simili, e addirittura al di sotto del  tempo piccolissimo detto di Planck dal Big Bang (solo 10^-43 secondi, ovvero 0,0….01 sec con ben 43 zeri prima dell' 1) spazio, tempo, energia e materia dovevano essere  "fusi" in un'unica strana entità…

Tutto ciò vuol dire, in parole povere, che l'epoca del Big Bang non può essere osservato al telescopio dagli astrofisici come un istante iniziale ben definito, ma rappresenta invece una frontiera, un orizzonte del Tempo, separato dalla realtà del nostro universo posteriore da un processo al limite infinitesimo – irraggiungibile come successione di istanti temporali ben definiti… Immaginate ad esempio di voler raggiungere lo zero per successione di divisioni a metà a partire da una unità iniziale, così: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1/512, 1/1024, eccetera… ottenendo una frazione sempre più piccola e quindi sempre più vicina allo zero; ma in realtà quest'ultimo non lo raggiungereste proprio mai, salvo che dopo infiniti termini della successione, e cioè il limite è raggiunto senz'altro nella pura astrazione matematica, mentre per la realtà fisica le cose possono mettersi assai diversamente, come fra poco dirò meglio. Questo esempio dà l'idea di come sia privo di senso cercare di immaginarsi di poter osservare "un primo istante", il "vagito iniziale" dell' Universo. In realtà abbiamo in ogni caso un'infinità di possibili intervallini di tempo iniziali, piccoli quanto si vuole..

Obiezione: un momento, ma… non è proprio il calcolo infinitesimale a spiegare il celebre paradosso di Zenone, il filosofo greco che sosteneva che Achille non potesse mai raggiungere la tartaruga? Qui se io confronto spazi sempre più piccoli da percorrere, diminuisco via via parallelamente anche il tempo, per cui si crea soltanto un'illusione che Achille non superi la tartaruga, dato che la somma degli intervallini temporali è finita (insomma, sarebbe come se fermassimo il tempo con una foto istantanea), mentre ovviamente tale intervallo di tempo complessivo alla fine sarà trascorso e Achille dunque oltrepasserà la tartaruga.

Giusta osservazione, ma se noi osserviamo a ritroso nel tempo verso il Big Bang, le durate temporali "effettive" non sono proporzionali alle durate di tempo suddiviso in intervallini sempre più piccoli, perchè per questioni di leggi fisiche il tempo si dilata sempre più andando a ritroso verso il Big Bang… Cerco di spiegarmi meglio: data l'altissima temperatura, energia e densità in prossimità dell' esplosione (o forse sarebbe meglio dire inflazione) primordiale, in ciascuna di queste frazioni infinitesimali di tempo potevano davvero accadere cose straordinarie che hanno fatto evolvere a passi giganteschi l'universo stesso (e questo va elevato alla potenza tanto più ci si avvicina al Big Bang): da questo punto di vista, allora – ed anche per la questione relativistica einsteniana del rallentamento gravitazionale del tempo – la "durata temporale effettiva" di ciascuno di questi intervallini doveva essere molto, anzi enormemente "dilatata" rispetto all'universo di oggi…  Se "pesiamo" l'efficacia di questi intervallini, potremmo anche avere – in apparenza paradossalmente – che quelli più piccoli, più prossimi al Big Bang "contassero di più", con durata efficace …maggiore, e quindi sarebbe quasi come dire che il tempo (dal punto di vista dell' evoluzione fisica dell' universo) durasse, proprio in prossimità del Big Bang … da una vera eternità!

Potremmo dunque concludere che il Tempo Cosmico abbia senz'altro un confine-limite nel passato, quindi che matematicamente ci sia un'origine finita (dall'epoca del Big Bang in poi), ma anche che il suo sviluppo fisico veda intrinsecamente una durata illimitata, "eterna o indefinita",  perchè in prossimità del Big Bang il tempo si dilata enormemente, ed infine anche perchè, al di sotto del "tempuscolo di Planck" cioè a meno di 10^(-43) secondi dal Big Bang, addirittura il tempo ordinario come lo concepiamo noi "sparisce" dato che si fonde con lo spazio e con la massa-energia, in una "gran mistura gravito-quantistica primordiale".

Il "Vincolo di Unione" di Escher. … Qui si suggerisce l'idea di come spazio, tempo ed altre grandezze fisiche primarie potessero "fondersi" quantisticamente, oltre che relativisticamente,  alla scala ultra-microscopica di Planck in prossimità del Big Bang primordiale. Questo piccolissimo "primo istante", tendente a zero dal punto di vista matematico, invece da quello fisico effettivo delle prime particelle, sarebbe come se fosse durato … una vera Eternità, proprio come accade agli innamorati!