All'umanità restano cinquant'anni per svelare l'universo

Fisica
Humanity has fifty years left to solve the universe
Il premio Nobel David Gross avverte: la guerra nucleare e il collasso sociale potrebbero porre fine alla civiltà prima che si riescano a svelare i segreti ultimi della fisica.

David Gross è salito recentemente su un palco per accettare un assegno da 3 milioni di dollari per una vita dedicata a decodificare le leggi fondamentali della realtà, ma non ha speso il suo tempo a parlare della gloria del cosmo. Al contrario, l'uomo che ha contribuito a comprendere come funziona l'interno di un atomo ha detto al suo pubblico che probabilmente non saremo in giro abbastanza a lungo per vedere come va a finire la storia. È un dato di pessimismo sbalorditivo da parte di un uomo la cui carriera è stata definita dall'ottimismo: la convinzione che la mente umana sia in grado di cogliere l'intero progetto dell'esistenza.

Gross è un titano della fisica teorica, un premio Nobel e uno degli architetti della nostra moderna comprensione del mondo subatomico. Eppure, sta ora dedicando una parte significativa del suo tempo ad avvertire chiunque voglia ascoltare che le possibilità che l'umanità sopravviva per altri 50 anni sono incredibilmente scarse. Non sta parlando di una stella lontana che esplode o di un buco nero vagante che entra nel sistema solare. Sta parlando di noi. Nello specifico, parla della possibilità molto concreta che potremmo distruggerci a vicenda in uno scambio nucleare entro i prossimi tre decenni.

L'uomo che ha domato il quark

Per capire perché l'avvertimento di Gross abbia così tanto peso, bisogna capire cosa ha fatto per guadagnarsi quel Breakthrough Prize da 3 milioni di dollari. All'inizio degli anni '70, la fisica era piuttosto confusa. Gli scienziati conoscevano i quark — i minuscoli mattoni che compongono protoni e neutroni — ma non riuscivano a capire perché rimanessero incollati tra loro. Non importa quanto duramente si frantumassero gli atomi, non si riusciva mai a trovare un singolo quark isolato. Era come se fossero uniti da legami invisibili e infrangibili.

Gross, insieme a Frank Wilczek e David Politzer, ha scoperto una proprietà chiamata "libertà asintotica". Pensatela come un elastico cosmico. Quando due quark sono molto vicini, la forza tra loro quasi svanisce. Si muovono come se fossero liberi. Ma nel momento in cui si tenta di separarli, la forza diventa sempre più forte. Più tiri, più l'universo tira indietro. Questa scoperta è stata l'ultimo pezzo del puzzle per la Cromodinamica Quantistica, la teoria che descrive la forza nucleare forte.

È stato un momento di profonda chiarezza. Ha dimostrato che l'universo segue regole che sono spesso controintuitive ma matematicamente perfette. Questo successo ha alimentato il sogno dell'unificazione: l'idea che, se fossimo in grado di spiegare la forza forte, la forza debole e l'elettromagnetismo, potremmo infine includere anche la gravità. Gross ha trascorso la seconda metà della sua carriera a inseguire questa "balena bianca" attraverso il complesso mondo multidimensionale della teoria delle stringhe.

La gravità della nostra situazione

Perché 35 anni sono il numero magico per la catastrofe

La previsione di Gross, secondo cui la civiltà potrebbe finire tra 35 anni, non si basa su una nuova equazione fisica, ma sulla sua osservazione del comportamento umano e della volatilità politica. Non è l'unico a guardare l'orologio. Il Bulletin of the Atomic Scientists ha attualmente il Doomsday Clock (l'Orologio dell'Apocalisse) a 90 secondi dalla mezzanotte, il momento più vicino che abbia mai raggiunto. Per un fisico, il mondo appare come un sistema che ha perso il suo equilibrio.

L'ironia sta nel fatto che la stessa fisica che Gross ha contribuito a guidare — la comprensione del nucleo — è esattamente ciò che fornisce gli strumenti per la nostra distruzione. Abbiamo dominato le forze dell'atomo, ma non abbiamo dominato gli impulsi delle persone che le controllano. Gross suggerisce che il suo tempo sia ora diviso tra il tentativo di risolvere i problemi più complessi dell'universo e il tentativo di convincere le persone che devono sopravvivere abbastanza a lungo da ascoltare la soluzione.

C'è un tipo specifico di frustrazione nel suo avvertimento. È la voce di un uomo che ha visto quanto sia bello l'universo "sotto il cofano", solo per alzare lo sguardo e vedere i passeggeri che cercano di far schiantare l'auto. Sostiene che il principale ostacolo a una teoria della gravità quantistica non sia la mancanza di persone intelligenti o la mancanza di matematica: è il tempo. Stiamo letteralmente esaurendo il tempo per essere intelligenti.

Il costo di una sinfonia incompiuta

Cosa succede se Gross ha ragione? Se l'umanità non riuscisse a superare l'ostacolo dei 50 anni, lasceremmo dietro di noi una mappa della realtà a metà. Abbiamo identificato le particelle, mappato le forze e persino intravisto i primi istanti dopo il Big Bang. Ma l'unificazione finale — l'unica equazione che potrebbe spiegare tutto, dalla nascita di una galassia al battito di ciglia — rimarrebbe un fantasma.

Alcuni critici sostengono che Gross sia eccessivamente drammatico. Fanno notare che l'umanità è sopravvissuta alla Guerra Fredda, alla Crisi dei missili di Cuba e a innumerevoli altri scenari di "fine dei tempi". Suggeriscono che la scienza troverà un modo per continuare anche in un mondo frammentato. Ma il punto di Gross è che il *tipo* di scienza che facciamo oggi — gli sforzi multimiliardari e multinazionali come il CERN o il James Webb Space Telescope — non può sopravvivere in un mondo definito dalla tensione nucleare e dall'isolazionismo.

Un appello all'intelletto

La svolta di Gross dalla fisica pura all'avvertimento esistenziale è un promemoria del fatto che gli scienziati non vivono nel vuoto. Il premio da 3 milioni di dollari che ha ricevuto è una testimonianza di ciò che possiamo ottenere quando diamo il meglio di noi: curiosi, collaborativi e concentrati sull'infinito. Ma il suo discorso è stato un promemoria di ciò che accade quando diamo il peggio.

La sfida che propone non è solo per i suoi colleghi fisici di lavorare più velocemente. È una sfida per il resto di noi, per garantire che ci sia ancora un mondo in cui quei fisici possano lavorare. Siamo la prima generazione di esseri umani che ha il potenziale per comprendere l'intera storia del cosmo, dal tempo zero ai giorni nostri. Sarebbe uno scherzo cosmico se fossimo anche la generazione che ha deciso che l'esperimento non valeva la pena di essere completato.

Gross non ha rinunciato alla matematica. Sta ancora lavorando sulle stringhe, cercando ancora di capire come si comporta lo spazio-tempo alle distanze più brevi immaginabili. Ma i suoi occhi sono ora saldamente fissi all'orizzonte. Sa che la variabile più importante nell'equazione del nostro futuro non è la gravità o la forza forte: siamo noi. Se vogliamo conoscere i segreti degli dei, dobbiamo prima sopravvivere agli impulsi dei primati.

James Lawson

James Lawson

Investigative science and tech reporter focusing on AI, space industry and quantum breakthroughs

University College London (UCL) • United Kingdom

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Readers Questions Answered

Q Chi è David Gross e quali sono i suoi principali contributi alla fisica?
A David Gross è un fisico teorico premio Nobel, celebrato per il suo lavoro nella decodifica delle leggi fondamentali della realtà. È noto soprattutto per aver co-scoperto la libertà asintotica, una proprietà della forza nucleare forte che spiega come interagiscono i quark. Questa scoperta è stata fondamentale per la cromodinamica quantistica. Recentemente, ha ricevuto il Breakthrough Prize, del valore di tre milioni di dollari, per i risultati ottenuti in tutta la sua carriera nella comprensione del mondo subatomico e nello studio della teoria delle stringhe.
Q Cos'è la libertà asintotica e come descrive il comportamento dei quark?
A La libertà asintotica è un fenomeno fisico in cui la forza tra i quark diminuisce man mano che si avvicinano, consentendo loro di muoversi quasi indipendentemente a brevi distanze. Al contrario, quando i quark vengono allontanati, la forza di attrazione diventa sempre più forte, in modo simile al comportamento di un elastico che si tende. Questa scoperta ha spiegato perché i quark sono sempre confinati all'interno di protoni e neutroni, piuttosto che essere osservati come particelle singole e isolate in natura.
Q Perché David Gross è preoccupato per il futuro della civiltà umana?
A Nonostante il suo ottimismo scientifico, Gross avverte che l'umanità deve affrontare un'alta probabilità di collasso entro i prossimi cinquant'anni a causa di una guerra nucleare e dell'instabilità politica. Indica il Doomsday Clock, attualmente a novanta secondi dalla mezzanotte, come prova di un'estrema instabilità globale. Sostiene che, sebbene abbiamo dominato la fisica dell'atomo, non siamo riusciti a dominare gli impulsi umani necessari per impedire che queste tecnologie causino la nostra stessa estinzione.
Q In che modo l'instabilità globale potrebbe impedire agli scienziati di risolvere i misteri dell'universo?
A Gross spiega che le fasi finali della fisica teorica, come l'unificazione della gravità con la meccanica quantistica, richiedono un'enorme cooperazione internazionale e infrastrutture costose come il CERN. In un mondo caratterizzato dall'isolazionismo o dal conflitto nucleare, questi sforzi multinazionali non possono essere sostenuti. Se la civiltà dovesse collassare, la ricerca di una mappa completa della realtà rimarrebbe incompiuta, lasciando la più grande ricerca intellettuale dell'umanità come una sinfonia a metà che potrebbe non essere mai completata.

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