sabato 13 febbraio 2010

La vita in altri universi

Spesso guardando un film, riferendosi al protagonista, si pensa: "Possibile che gli vanno tutte dritte? La scampa sempre per un pelo!...". Guardando la cosa da un altro punto di vista, si potrebbe dire che proprio perché ai protagonisti sono andate tutte dritte, essi possono essere qua a raccontarci le loro mirabolanti avventure (e questo punto di vista rende ancora più "plausibile" e perciò entusiasmante la visione del film). Pensando a Star Trek, una delle mie saghe di fantascienza preferite, spesso all'inizio mi veniva da pensare all'Enterprise  ed al suo equipaggio come troppo fortunati per essere verosimili, pure in un mondo di fantascienza. Ma il ragionamento potrebbe anche essere che l'Enterprise ed il loro equipaggio - nell'universo di Star Trek, ovviamente :-) - siano diventati famosi e sono qui a raccontarci le loro avventure proprio perché l'hanno scampata (per fortuna e/o per bravura dell'equipaggio) in mille situazioni pericolose! (mentre centinaia di altre navi hanno trovato un destino meno fortunato). Una sorta di selezione naturale!
Un discorso analogo si può applicare al nostro universo, dove le costanti e le leggi fisiche sembrano essere giuste giuste per permettere la nascita e la proliferazione della vita come noi la conosciamo. Questo pensiero costituisce una delle forme con cui si esprime il cosiddetto "principio antropico".
Eppure qualcuno (vedi l'articolo su Scientific American) ha provato a speculare sulla possibilità che il nostro non sia poi un universo così privilegiato, e che cambiando o addirittura eliminando qualche legge della fisica, la vita a base carbonio possa essere ancora possibile.
E' una specie di "gioco cosmico", in cui si cambia di poco il valore di alcune costanti della fisica (come per esempio la massa di alcune particelle elementari) e si prova a simulare cosa accadrebbe all'universo e alla chimica della materia.
La vita organica come noi la conosciamo si basa sul Carbonio 12, un elemento stabile che forma le molecole essenziali allo sviluppo ed al mantenimento dei processi biologici. I protoni ed i neutroni che costituiscono il nucleo di carbonio hanno un rapporto di massa ben stabilito, e cioè il neutrone è lo 0.1% più pesante del protone. Cosa succederebbe se, per esempio, fosse il protone ad essere lo 0.1% più pesante del neutrone? Senza perderci nei dettagli, si può dire che gli oceani sarebbero fatti di acqua pesante e che il Carbonio 14  (normalmente radioattivo, ma che diverrebbe stabile) sostituirebbe il Carbonio 12 (che invece diverrebbe instabile). La chimica sarebbe forse leggermente diversa, ma ciò non sembrerebbe precludere la nascita e lo sviluppo della vita come noi la conosciamo.
Un'altra possibilità più esotica sarebbe l'introduzione di un nuovo quark (quark strange)  nella composizione delle particelle che costituiscono i nuclei (normalmente formate da due quark, l'up e il down), previa riduzione estrema della massa del quark down. Si verrebbe a creare un tipo di carbonio denominato carbonio sigma che, nonostante la sua "stranezza" (in tutti i sensi), sarebbe capace di sostenere una chimica organica.
Altri maneggiamenti portano invece ad universi in cui non esistono forme stabili di carbonio ed idrogeno, e di conseguenza non è possibile lo sviluppo della vita.
Uno scenario più spinto riguarda la rimozione in toto di una delle forze fondamentali, la cosiddetta forza nucleare debole. Per quanto ciò possa sembrare un'operazione estrema, gli autori giungono alla sorprendente conclusione che pure in un universo così "castrato" la vita a base carbonio sarebbe possibile. Un'universo senza la forza nucleare debole apparirebbe più "fioco", poiché le stelle sarebbero in media più fredde: una "Terra" di tale universo, per poter sostenere la vita, dovrebbe trovarsi più vicina al suo sole di quanto non lo sia il nostro Mercurio.
Ad ogni modo, non è ancora chiaro se tali operazioni di rimaneggiamento di costanti fisiche e interazioni fondamentali siano del tutto scevre da controindicazioni, e cioè se cambiando una delle costanti non debbano di conseguenza cambiare anche le altre per far quadrare i conti dell'equazione cosmica (che ancora ci è ignota nella sua interezza). In tal caso sarebbe virtualmente impossibile, con le nostre attuali conoscenze, stabilire se, in questi strani universi paralleli, la vita come noi la conosciamo sia possibile oppure no.