L’universo primordiale ha vissuto una fase di espansione rapida e drammatica, nota come inflazione, che in una frazione di secondo ha trasformato un cosmo microscopico in una struttura di dimensioni macroscopiche. Per lungo tempo, la cosmologia ha spiegato questo fenomeno attraverso l’esistenza di un ipotetico campo quantistico, chiamato inflatone, ritenuto responsabile di questa accelerazione. Tuttavia, recenti ricerche hanno suggerito un’alternativa: la rapida espansione potrebbe essere avvenuta grazie al comportamento della schiuma quantistica, senza introdurre nuovi elementi nell’universo.
Negli anni Settanta, il fisico Alan Guth ha proposto una teoria rivoluzionaria che spiegava alcune anomalie osservate nella fisica dell’universo giovane. Secondo Guth, un campo sconosciuto, chiamato inflatone, avrebbe alimentato una straordinaria espansione accelerata, risolvendo molte questioni aperte. La teoria dell’inflazione ha avuto grande successo perché spiega il motivo per cui l’universo appare piatto su scala osservabile, nonostante la sua possibile curvatura complessiva. Offre inoltre una risposta all’enigma dell’uniformità termica: regioni del cosmo oggi separate da distanze enormi presentano temperature simili, indicando che erano in contatto prima dell’inflazione. Un altro punto centrale riguarda la formazione delle strutture cosmiche, come stelle e galassie, che si sarebbero sviluppate dalle minuscole fluttuazioni quantistiche ampliate dall’espansione.
Nonostante questi successi, l’inflazione lascia molti misteri irrisolti. Non sappiamo cosa abbia dato origine al campo dell’inflatone, né perché il processo si sia arrestato. Inoltre, non esistono ancora prove dirette che confermino l’effettiva esistenza dell’inflazione. Alla luce di queste incertezze, nuove teorie stanno cercando di spiegare i fenomeni cosmici primordiali con approcci alternativi.
Una di queste proposte suggerisce che la schiuma quantistica, una struttura caotica e dinamica presente nello spazio-tempo a scale estremamente piccole, potrebbe aver avuto un ruolo fondamentale nell’espansione del cosmo. Questo nuovo modello ipotizza che l’espansione sia stata alimentata da una costante cosmologica particolarmente intensa, simile a quella che oggi identifichiamo come energia oscura. Le fluttuazioni della schiuma quantistica, solitamente caotiche, avrebbero generato onde gravitazionali, cioè increspature nello spazio-tempo, che in certe condizioni avrebbero prodotto deformazioni capaci di seminare le basi delle strutture cosmiche.
Le deformazioni generate dalle onde gravitazionali avrebbero caratteristiche compatibili con quelle osservate nella radiazione cosmica di fondo, il bagliore residuo dell’universo primordiale. Questa luce fossile, che risale a circa 380.000 anni dopo il Big Bang, conserva l’impronta delle fluttuazioni iniziali e rappresenta una delle prove più preziose per lo studio dell’evoluzione del cosmo. La struttura osservata nella radiazione di fondo mostra fluttuazioni uniformi su diverse scale, un requisito che questo nuovo modello riesce a soddisfare senza ricorrere a un inflatone.
Anche se promettente, il modello basato sulla schiuma quantistica non è privo di limitazioni. Presuppone l’esistenza di una costante cosmologica molto potente, senza spiegare la sua origine. Inoltre, non risolve completamente il problema della piattezza geometrica o dell’uniformità su larga scala. Tuttavia, questa linea di ricerca rappresenta una prospettiva affascinante, aprendo la strada a nuovi modi di interpretare l’espansione primordiale senza introdurre campi quantistici ipotetici.
Il giovane universo continua a essere un enigma per la cosmologia moderna. Sebbene la teoria dell’inflazione sia ampiamente accettata, la sua natura speculativa e la mancanza di prove conclusive stimolano la ricerca di alternative. La schiuma quantistica, con le sue fluttuazioni fondamentali, offre una chiave di lettura diversa, potenzialmente in grado di spiegare i processi che hanno plasmato il cosmo. Le implicazioni di queste scoperte potrebbero ridefinire la nostra comprensione dell’origine e dell’evoluzione dell’universo, aprendo nuove finestre su una delle fasi più misteriose della storia cosmica.
