Scienze

L’universo eterno: come il cosmo muore e rinasce secondo Penrose

La storia dell’universo non riguarda solo stelle, galassie e pianeti, ma il destino stesso del tempo e dello spazio. Per oltre un secolo la teoria del Big Bang ha fornito una descrizione coerente dell’inizio del cosmo: un istante in cui materia, energia, spazio e tempo sono comparsi simultaneamente da una singolarità primordiale, accompagnata da un’espansione rapidissima. Questa visione è sostenuta da osservazioni precise: l’allontanamento delle galassie misurato da Edwin Hubble, la radiazione cosmica di fondo come residuo dell’universo giovane e la distribuzione degli elementi leggeri prodotta dalla nucleo-sintesi primordiale. Tuttavia, il Big Bang non fornisce risposta alla domanda “cosa c’era prima?” Secondo la teoria classica, non ha senso parlare di un prima del tempo stesso. Roger Penrose ha proposto una prospettiva alternativa che permette di spingersi oltre questa frontiera concettuale: la Cosmologia Ciclica Conforme (CCC).
La CCC immagina un cosmo in cui l’inizio e la fine non sono punti assoluti, ma momenti di un ciclo continuo che Penrose definisce “eoni”. Ogni eone comincia con un Big Bang e termina in un futuro remoto, quando tutte le stelle si sono spente e la formazione stellare si arresta. I buchi neri, che hanno assorbito gran parte della materia residua, evaporano lentamente attraverso la radiazione di Hawking, e in tempi immensamente più lunghi dell’età attuale dell’universo anche le ultime particelle massive decadono o diventano trascurabili. Così rimane un universo popolato esclusivamente da radiazione, fotoni e particelle prive di massa, in cui le misure convenzionali di spazio e tempo, così come le intendiamo nella fisica classica, perdono significato. In questa condizione, un fotone può raggiungere qualsiasi punto dell’universo senza che esista un concetto definito di durata o distanza. L’universo infinitamente grande e rarefatto diventa, dal punto di vista della geometria conforme, equivalente a uno stato infinitamente piccolo e denso, simile alla singolarità che dà origine al Big Bang successivo, poiché, non essendoci materia ma solo fotoni, anche la dimensione spaziale e temporale sono annullate. Questa proprietà chiave permette ad ogni universo, alla fine di ogni eone, di trasformarsi nel Big Bang del successivo senza violare le leggi fisiche e dare origine nuovamente alla materia, allo spazio e al tempo…
Con questa nuova prospettiva si fornirebbero delle spiegazioni concrete ad alcune delle questioni più complesse della cosmologia moderna che erano rimaste irrisolte, ovvero: l’entropia iniziale sorprendentemente bassa mostrata dal Big Bang e l’inconciliabilità fra la seconda legge della termodinamica con un nuovo inizio molto più ordinato di quanto ci si aspettava, risultante dai calcoli.
Ma quali tracce un universo precedente ha lasciato nella radiazione cosmica di fondo? Penrose individua possibili “Hawking points”, cioè cerchi concentrici o punti anomali nella radiazione cosmica, interpretabili come residui dell’evaporazione finale dei buchi neri dell’eone precedente. Questi segnali restano oggetto di dibattito scientifico: alcuni ricercatori li ritengono statisticamente significativi, altri li spiegano come fluttuazioni ordinarie.
La teoria richiede condizioni ancora non completamente verificate: decadimento completo della materia, evaporazione totale dei buchi neri e interpretazione statistica delle anomalie della radiazione cosmica. Nonostante ciò, il modello costruisce un ponte concettuale tra passato e futuro, mostrando come la morte di un universo possa trasformarsi in un nuovo inizio secondo leggi fisiche rigorose. Questa visione trova sorprendenti parallelismi con la filosofia antica: gli stoici descrivevano un cosmo ciclico, le tradizioni indiane parlavano di epoche cosmiche che si susseguono, Platone nel Timeo immaginava la ripetizione di un ordine universale. La differenza è che la CCC inscrive la ciclicità all’interno della fisica e della matematica moderna. Lo scorrere del tempo non è un percorso lineare con un’origine assoluta, ma un moto ciclico in cui fine e nascita si confondono, offrendo una visione coerente e scientificamente rigorosa di un cosmo senza principio né termine.


“Bibliografia”

  1. Penrose, R. (2010). Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe. Bodley Head. ISBN: 978-0-224-08036-1.
  2. Penrose, R. (2024). The Basic Ideas of Conformal Cyclic Cosmology. In I. Testoni, F. Scardigli, A. Toniolo & G. Gionti S.J. (Eds.), Eternity Between Space and Time: From Consciousness to the Cosmos (pp. 69-84). De Gruyter. ISBN: 978-3-11-131361-0.
  3. Gurzadyan, V. G., & Penrose, R. (2010). On CCC-predicted concentric low-variance circles in the CMB sky. European Physical Journal Plus, 125(1), 1-9.
  4. Penrose, R., & Meissner, K. A. (2025). The Physics of Conformal Cyclic Cosmology. arXiv:2503.24263.

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