Il nulla prima dell’universo

La domanda più antica della filosofia incontra la cosmologia moderna

C’è una domanda che i filosofi si pongono da millenni: perché esiste qualcosa anziché nulla?
È la domanda più fondamentale che una mente razionale possa formulare, quella che precede ogni altra indagine sulla realtà.
Prima ancora di chiedersi come funziona l’universo, o da quanto tempo esiste, o quali leggi lo governano, c’è una questione che viene logicamente prima di tutte: perché esiste qualcosa, invece di niente?

Per secoli questa domanda è rimasta nel dominio esclusivo della filosofia e della teologia. Poi, nel corso del Novecento, la cosmologia ha fatto una scoperta sconvolgente: l’universo ha avuto un inizio.
A un certo punto — circa 13,8 miliardi di anni fa — spazio, tempo, materia ed energia hanno cominciato a esistere.

Questa scoperta ha riportato la domanda di Leibniz al centro del dibattito intellettuale. E ha messo il naturalismo — la visione del mondo secondo cui la realtà si riduce interamente alla natura fisica — in una posizione scomoda.
Perché se l’universo ha avuto un inizio, e se prima di quell’inizio non esisteva nulla di materiale, allora la domanda «cosa ha causato l’universo?» è una domanda legittima.

In questo articolo esploreremo questo problema da tre angolature distinte: la fisica della singolarità cosmologica, la filosofia del «nulla» e i suoi equivoci contemporanei, e le implicazioni logiche di un universo che ha avuto un inizio.

«Nulla» non significa la stessa cosa per tutti

Prima di procedere, è necessario fare una distinzione che può sembrare ovvia ma che viene sistematicamente elusa nel dibattito pubblico: la parola «nulla» non ha un significato univoco. Almeno tre accezioni distinte circolano in questo dibattito, e confonderle è la fonte di quasi tutti gli equivoci.

1. La prima accezione è quella del nulla metafisico assoluto: l’assenza completa e totale di qualsiasi cosa.
   Non solo assenza di materia, ma assenza di spazio, tempo, energia, leggi fisiche, possibilità causali, strutture matematiche. Il nulla assoluto non è uno stato fisico — non è nemmeno un «stato» in alcun senso del termine. È la negazione di qualsiasi realtà.
2. La seconda accezione è quella del vuoto quantistico: lo stato di energia minima di un campo quantistico. In fisica, anche lo spazio apparentemente vuoto è percorso da fluttuazioni di campi energetici; particelle virtuali entrano ed escono dall’esistenza in continuazione; il vuoto possiede una sua struttura matematica precisa, soggetta a rigorose leggi fisiche, e persino una densità di energia non nulla. Il vuoto quantistico è, senza alcuna ambiguità, qualcosa.
3. La terza accezione è quella di spazio vuoto preesistente: uno spazio privo di materia ordinaria, ma nel quale le leggi della fisica già operano. Anch’esso, ovviamente, è qualcosa — anzi, secondo la relatività generale, lo spazio è un’entità fisica che può curvarsi, espandersi, deformarsi.

Questa distinzione è tutt’altro che accademica. Come vedremo, la grande controversia sul «nulla» nella cosmologia contemporanea nasce esattamente dalla confusione — talvolta innocente, talvolta strategica — tra queste tre accezioni.

Il «qualcosa»

Nel 2012, il fisico teorico Lawrence Krauss pubblicò un libro dal titolo suggestivo: Un universo dal nulla: perché c’è qualcosa piuttosto che nulla. La tesi centrale era che le leggi della fisica quantistica spiegassero come l’universo potesse emergere dal nulla — rendendo superflua qualsiasi causa intelligente. Il libro fu accolto con entusiasmo nel mondo del materialismo scientifico. Richard Dawkins, nella postfazione, lo paragonò all’Origine delle specie di Darwin, definendolo devastante per il teismo.

Il problema è che la tesi non regge a un esame filosofico elementare.

Quando Krauss fu intervistato dal conduttore Dennis Prager a proposito dell’argomento centrale del libro, Prager gli chiese come qualcosa potesse emergere dal nulla. Krauss rispose: «La parola “nulla” significa molte cose diverse per le persone». Prager raccontò in seguito che a quella risposta rimase senza parole. E aveva ragione a restarlo: un fisico che scrive un libro intitolato «Un universo dal nulla» e poi ammette che «nulla» può significare cose diverse ha già problemi logici.

Quando si legge il libro con attenzione, si scopre che Krauss descrive come le particelle materiali dell’universo siano emerse da campi preesistenti ricchi di energia, situati in uno spazio preesistente. Non dal nulla assoluto, ma da qualcosa di molto strutturato e fisicamente ricco. Solo verso la fine del testo Krauss riconosce onestamente di non aver ancora dimostrato la tesi principale — e tenta di colmare il vuoto richiamando il lavoro del fisico Alexander Vilenkin sulla cosmologia quantistica, che presuppone anch’essa l’esistenza previa di leggi fisiche e di una struttura matematica astratta.

La critica più precisa al libro di Krauss non è venuta da David Albert, filosofo della fisica alla Columbia University, fisico di formazione (dottorato in fisica teorica alla Rockefeller University) e ateo dichiarato. Recensendo il libro sul New York Times, Albert scrisse che gli stati del vuoto della teoria quantistica dei campi relativistici — proprio come le giraffe, i frigoriferi o i sistemi solari — sono particolari configurazioni di materia fisica elementare. Le particelle che entrano ed escono dall’esistenza al variare di questi campi non rappresentano una creazione dal nulla: rappresentano la riorganizzazione di qualcosa che c’era già. Albert concluse senza mezzi termini: «Krauss ha completamente torto, e i suoi critici religiosi e filosofici hanno assolutamente ragione».

Persino George Ellis — uno dei più grandi cosmologi viventi, coautore con Hawking dei teoremi sulla singolarità — criticò il libro di Krauss su Scientific American, osservando che Krauss non affronta la questione del perché esistano le leggi della fisica, perché abbiano la forma che hanno, o in quale tipo di manifestazione esistessero prima che l’universo esistesse. Chi o cosa ha concepito i principi di simmetria, le Lagrangiane, i gruppi di gauge? Queste domande restano completamente senza risposta.

L’operazione intellettuale di Krauss — ribattezzare il vuoto quantistico come «nulla» e poi dichiarare vittoria sulla domanda di Leibniz — è un esempio paradigmatico di quello che i filosofi chiamano equivocazione: usare la stessa parola con significati diversi nel corso di un ragionamento, producendo una conclusione apparentemente valida che in realtà non dimostra nulla. O meglio: dimostra come qualcosa venga dal qualcosa. Non come qualcosa venga dal nulla.

Il teorema BGV: non c’è scampo dall’inizio

Se la cosmologia quantistica di Krauss e Hawking non risponde alla domanda fondamentale, la cosmologia classica ha nel frattempo fornito evidenze molto robuste che l’universo ha avuto un inizio assoluto.

Per gran parte del Novecento, l’ipotesi di un universo eterno nel passato è rimasta aperta come possibilità teorica. Se l’universo si fosse espanso e contratto in cicli infiniti, o se si trovasse immerso in un processo inflazionistico eterno da cui avessero avuto origine universi bolla, la singolarità del Big Bang sarebbe stata solo un momento locale, non un vero inizio cosmologico.

Nel 2003, i fisici Arvind Borde, Alan Guth e Alexander Vilenkin hanno chiuso questa via di fuga con un teorema matematico di portata straordinaria. Il teorema BGV dimostra che qualsiasi universo che si sia espanso, in media, nel corso della sua storia deve essere «geodeticamente incompleto nel passato» — ovvero deve avere un confine temporale, un inizio assoluto. Questo risultato è indipendente dalle specifiche assunzioni sulla materia, sull’energia, o sulle leggi fisiche coinvolte. Si applica all’inflazione caotica eterna, al multiverso, ai modelli stringa, a qualsiasi scenario cosmologico che preveda espansione media nel corso del tempo.

Le implicazioni furono riconosciute dallo stesso Vilenkin, che formulò la conclusione con rara chiarezza: «I cosmologi non possono più nascondersi dietro la possibilità di un universo eterno nel passato. Non c’è scampo: devono affrontare il problema di un inizio cosmico».

Un inizio cosmico significa che spazio, tempo, materia ed energia hanno cominciato a esistere.
E questo significa che la domanda «cosa li ha causati?» è perfettamente legittima. Anzi, è ineludibile.

La singolarità cosmologica: quando la fisica si ferma

I teoremi di singolarità di Stephen Hawking, Roger Penrose e George Ellis — sviluppati tra la fine degli anni Sessanta e l’inizio degli anni Settanta — avevano già indicato questa direzione con grande precisione matematica.

Estrapolando a ritroso il modello cosmologico standard basato sulla relatività generale, questi teoremi dimostrano che l’universo converge verso un punto di densità infinita e volume spaziale nullo: la singolarità cosmologica. In quel punto estremo, la curvatura dello spazio raggiunge l’infinito e le leggi fisiche note cessano di essere applicabili. Come osservò Paul Davies, la singolarità impedisce «qualsiasi ragionamento fisico» su uno stato precedente dell’universo.

Le implicazioni filosofiche sono, come scrissero gli stessi Hawking ed Ellis nel 1973, «sconcertanti». Se in quel momento lo spazio ha cessato di esistere, non vi era alcun luogo in cui materia o energia potessero trovarsi. Poiché materia ed energia non possono esistere in assenza di spazio e tempo, l’universo materiale è sorto — nel senso fisico del termine — da un nulla spazio-temporale, energetico, materiale. Gli stessi Hawking ed Ellis riconobbero che i loro risultati «supportano l’idea che l’universo sia iniziato un tempo finito fa» e che «il punto effettivo della creazione, la singolarità, è al di fuori delle leggi fisiche attualmente conosciute».

In altre parole: la fisica ci porta fino al bordo del precipizio e poi si ferma. Ci dice che l’universo ha avuto un inizio, che quel momento di inizio è al di là della portata esplicativa delle leggi naturali, e che prima di esso non esisteva nessuna entità materiale che avrebbe potuto fungere da causa. Dopodiché, tace.

Se si estrapola a ritroso fino a una singolarità, alla fine si arriva a un punto in cui non c’è più materia per fare la causa

Il problema dell’informazione cosmologica: le leggi fisiche sono «nulla»?

C’è un ulteriore problema che i modelli di cosmologia quantistica non affrontano, e che Vilenkin stesso ha riconosciuto esplicitamente.

I modelli di Hawking-Hartle e di Vilenkin descrivono l’origine dell’universo come conseguenza di leggi fisiche profonde — l’equazione di Wheeler-DeWitt, la funzione d’onda universale, le strutture matematiche del «superspazio». Ma queste leggi e strutture matematiche devono evidentemente preesistere all’universo fisico che descrivono. Altrimenti non potrebbero causarne l’origine.

Qui sorge una difficoltà filosofica che Vilenkin ha formulato in modo cristallino: se le leggi fisiche esistono in assenza di materia, spazio e tempo, su quali «tavole» potrebbero essere scritte?

Le leggi fisiche sono astrazioni matematiche. Le astrazioni matematiche, nella nostra esperienza, risiedono in una mente

Se la matematica precede l’universo fisico, e se la matematica è il prodotto di una mente, allora la cosmologia quantistica — lungi dall’eliminare la necessità di una causa intelligente — sembra implicarla..

Hawking stesso, in un momento di rara coerenza epistemica, aveva formulato la domanda in questi termini nella sua Breve storia del tempo: «Che cos’è che dà fuoco alle equazioni e crea un universo da descrivere? […] Perché l’universo si prende la briga di esistere?».
È una domanda che la fisica non può rispondere — non perché manchi ancora di dati sufficienti, ma perché, per sua natura e struttura metodologica, la scienza empirica descrive il funzionamento della realtà, non la ragione per cui essa esiste.

La domanda di Leibniz e il Principio di Ragione Sufficiente

Gottfried Wilhelm Leibniz, il filosofo e matematico tedesco del Seicento, formulò la domanda fondamentale in questi termini: perché esiste qualcosa anziché nulla?
Questa domanda, nota come «prima questione» di Leibniz, è il punto di partenza dell’argomento cosmologico per l’esistenza di una causa trascendente.

Leibniz fondava questo ragionamento sul Principio di Ragione Sufficiente (PSR): ogni cosa che esiste ha una ragione sufficiente per la propria esistenza, o in se stessa o in una causa esterna.
Questo principio è un presupposto fondamentale del pensiero razionale e dell’impresa scientifica stessa.
La scienza è possibile perché il mondo ha una struttura spiegabile, perché gli eventi hanno cause, perché la realtà non è capricciosa e arbitraria.

Applicato all’universo, il PSR pone una domanda precisa: l’universo ha una ragione per la propria esistenza in se stesso, o dipende da qualcosa d’altro?
La risposta naturalista è che l’universo è un «fatto bruto» — esiste semplicemente, senza spiegazione.
Ma questa risposta non è soddisfacente.
Dire che l’universo «esiste per nessuna ragione» non è una spiegazione: è la capitolazione di fronte al problema.
E sospende il Principio di Ragione Sufficiente precisamente per il caso più importante — l’esistenza stessa della realtà — vanificando la razionalità dell’intera impresa conoscitiva.

Se l’universo può esistere senza causa per nessuna ragione, allora nulla può impedire logicamente che qualsiasi altra cosa esista per nessuna ragione. Come ha osservato il filosofo William Lane Craig: «Dire che l’universo potrebbe essere nato senza alcuna ragione non è diverso dal dire che potrebbero farlo un treno merci o una tigre del Bengala».
La coerenza richiede o che il Principio di Ragione Sufficiente sia applicato universalmente, o che venga abbandonato — con conseguenze devastanti per la razionalità dell’intera conoscenza umana.

L’argomento cosmologico Kalām

La tradizione filosofica medievale — sia islamica che cristiana — aveva già elaborato un argomento preciso per affrontare il problema della causa prima dell’universo. L’argomento cosmologico Kalām, ripreso e formalizzato in tempi moderni dal filosofo William Lane Craig, è strutturato come un sillogismo rigoroso:

1. Tutto ciò che inizia a esistere ha una causa.
2. L’universo ha iniziato a esistere.
3. Pertanto, l’universo ha una causa per la sua esistenza.

La prima premessa è intuitivamente ovvia ed empiricamente incontrovertibile: non esiste un singolo caso nella nostra esperienza di qualcosa che inizi a esistere senza una causa. La pretesa che le particelle subatomiche emergano «spontaneamente dal vuoto quantistico» non contraddice questo principio: come abbiamo visto, il vuoto quantistico non è il nulla assoluto, ma uno stato fisico strutturato e governato da leggi.

La seconda premessa è quella che la cosmologia moderna ha reso sempre più solida: il teorema BGV, i teoremi di singolarità di Hawking-Penrose-Ellis, la seconda legge della termodinamica (che esclude un passato eterno: un universo eternamente oscillante avrebbe raggiunto la morte termica da tempo infinito), e l’impossibilità logica di attraversare un passato temporale infinito, vistoche l’infinito nella realtà non esiste, per arrivare al momento presente convergono tutte nella stessa direzione.
L’universo ha avuto un inizio.

La conclusione segue necessariamente dalle premesse: l’universo ha una causa. E poiché questa causa deve essere anteriore all’universo fisico, essa non può essere materiale, non può operare nel tempo, non può dipendere da condizioni fisiche preesistenti.
Deve trascendere il dominio naturale nella sua totalità.

L’obiezione più comune — «e allora chi ha causato Dio?» — nasce da un fraintendimento della struttura logica dell’argomento.
La prima premessa non afferma che «tutto ha una causa», ma che «tutto ciò che inizia a esistere ha una causa».
Un essere necessario, eterno e incausato — che non ha mai iniziato a esistere — non rientra in questa premessa.
Chiedere «chi ha creato l’Increato?» è un errore di categoria: è come chiedere «di che colore è il silenzio?».

Cosa deve essere la causa prima

Se accettiamo la conclusione che l’universo ha una causa, possiamo dedurre per via logica le caratteristiche che questa causa deve possedere.

La causa prima deve essere atemporale: poiché ha causato il tempo, non può operare nel tempo. L’atemporalità implica immutabilità — ciò che non è nel tempo non cambia — e l’immutabilità implica immaterialità, poiché tutta la materia che conosciamo è soggetta al cambiamento.

La causa prima deve essere immateriale e trascendente lo spazio: poiché ha causato spazio e materia, non può essa stessa essere spaziale o materiale.
Non può essere un oggetto fisico, un campo energetico, una legge della natura — perché tutte queste cose appartengono alla natura che deve essere spiegata.

La causa prima deve possedere un enorme potere causale: portare all’esistenza l’intero universo fisico — tutta la materia, tutta l’energia, tutte le leggi che lo governano — dal nulla assoluto richiede una potenza che trascende qualsiasi parametro fisico conosciuto.

C’è infine un aspetto particolarmente importante: la causa prima deve essere un agente personale dotato di libertà di agire.
Se la causa dell’universo fosse un processo meccanico impersonale ed eterno, il suo effetto dovrebbe essere anch’esso eterno — non si può avere una causa eterna e necessaria che produce un effetto temporale e contingente. L’unico modo in cui una causa atemporale può produrre un effetto con un inizio nel tempo è l’azione libera di un agente personale: qualcosa che sceglie di agire, e la cui scelta non è determinata da condizioni fisiche preesistenti.
Come ha osservato il filosofo medievale Al-Ghazali, e come hanno ripreso i filosofi contemporanei nell’elaborazione dell’argomento Kalām, l’inizio temporale dell’universo è più compatibile con l’azione di una volontà libera che con qualsiasi processo meccanico senza intenzione.

Le obiezioni principali e le loro risposte

Le obiezioni più comuni all’argomento dell’inizio cosmologico e delle sue implicazioni meritano di essere esaminate nella loro forma più solida.

La più frequente è il multiverso e l’inflazione caotica eterna: se il nostro universo è solo una bolla in un multiverso infinito e in espansione eterna, allora il problema della causa prima si dissolverebbe nell’eternità del sistema cosmologico complessivo.
Ma il teorema BGV si applica con la stessa forza a qualsiasi modello di multiverso in espansione: anche il multiverso deve avere avuto un inizio.
Inoltre, il meccanismo generatore del multiverso richiede esso stesso condizioni iniziali finemente calibrate — spostando il problema, non risolvendolo.
Inoltre l’infinito non esiste in natura.

La seconda obiezione è il tempo immaginario di Hawking: nel suo modello cosmologico quantistico, Hawking utilizzò un espediente matematico — la sostituzione della variabile temporale con numeri immaginari — che elimina formalmente la singolarità dai calcoli, producendo un universo «senza confini né limiti».
Hawking ne concluse che l’universo non avrebbe né inizio né fine, rendendo superfluo un creatore. I
l problema è che il «tempo immaginario» è uno strumento di calcolo, non una realtà fisica. Lo stesso Hawking ammise che i numeri immaginari non hanno significato fisico. Quando il modello viene riportato al «tempo reale» — l’unico che descrive il nostro universo effettivo — la singolarità riappare immediatamente. L’espediente matematico non elimina l’inizio cosmologico: lo occulta temporaneamente nei calcoli.

La terza obiezione riguarda gli universi oscillanti: se l’universo si espandesse e contraesse in cicli infiniti, non ci sarebbe un inizio assoluto. Ma la seconda legge della termodinamica — secondo cui l’entropia di un sistema chiuso aumenta sempre — esclude questa possibilità.
Un universo che oscillasse dall’eternità passata avrebbe accumulato un’entropia infinita; sarebbe in uno stato di morte termica completa. Poiché non lo è, il passato non può essere infinito.

La quarta obiezione è più radicale: negare il Principio di Ragione Sufficiente, accettando che l’universo sia semplicemente un fatto bruto senza spiegazione. Ma questa posizione paga un prezzo epistemico enorme: sospende la razionalità nel momento più fondamentale — l’esistenza della realtà — rendendo incomprensibile il fatto stesso che la scienza sia possibile. Come scrisse il fisico quantistico Louis de Broglie: «Non siamo sufficientemente stupiti dal fatto che qualsiasi scienza sia possibile, cioè che la nostra ragione ci fornisca i mezzi per comprendere».

Il dibattito cosmologico

I modelli alternativi proposti per evitare le implicazioni del Big Bang — multiverso, inflazione caotica eterna, cosmologia quantistica, universi ciclici —sono completamente non verificabili: nessuno di questi scenari produce previsioni che possano essere testate con gli strumenti di cui disponiamo o disporremo in futuro prevedibile.

Anche il multiverso è metafisica, nel senso che postula entità radicalmente al di là di qualsiasi possibilità di osservazione diretta. Anche l’inflazione caotica eterna è una speculazione teorica non verificabile.

Come ha notato con precisione il fisico e cosmologico George Ellis: «È molto ironico quando Krauss dice che la filosofia è spazzatura e poi si impegna lui stesso in questo tipo di tentativo di fare filosofia». Escludere la causa intelligente dall’analisi dell’origine dell’universo non è una decisione scientifica: è una decisione filosofica. E come tale, dovrebbe essere dichiarata esplicitamente e difesa con argomenti — non spacciata come un risultato della ricerca empirica.

L’inferenza come deduzione, non come dogma

L’argomento cosmologico che abbiamo esaminato è un argomento filosofico per l’esistenza di una causa intelligente, indipendente dall’idea di «progetto» o «disegno». Il Disegno Intelligente propriamente detto riguarda le evidenze di progettazione intenzionale all’interno dell’universo — la complessità specificata nelle molecole biologiche, la struttura finemente calibrata delle costanti fisiche — non l’esistenza della causa prima.

Tuttavia, i due argomenti convergono su un punto cruciale: entrambi indicano che la spiegazione naturalistica della realtà è incompleta.
L’argomento cosmologico mostra che la causa dell’universo deve trascendere la natura. Gli argomenti del Disegno mostrano che le strutture interne dell’universo — l’informazione genetica, le leggi fisiche, le costanti cosmologiche — portano le caratteristiche dell’azione intelligente. Insieme, costruiscono un quadro coerente in cui l’inferenza alla causa intelligente è ma la conclusione di un ragionamento abduttivo rigoroso: l’inferenza alla migliore spiegazione.

Questa inferenza non va presentata come una prova apodittica o come una teoria scientifica in senso stretto.
Il progettista non è direttamente osservabile con gli strumenti della scienza sperimentale.
L’argomento non è falsificabile nel senso popperiano classico.
Ma «non-scientifico» non significa «non-conoscenza». La filosofia e la metafisica sono discipline millenarie che indagano la realtà con rigore proprio là dove la scienza empirica raggiunge i propri limiti strutturali.
E la domanda «perché esiste qualcosa anziché nulla?» è esattamente il tipo di domanda che richiede questo genere di indagine.

Ciò che emerge dall’analisi della cosmologia moderna e del problema del «nulla» è il risultato di un ragionamento rigoroso che parte da evidenze empiriche — l’inizio dell’universo, la singolarità cosmologica, i limiti della fisica nel descrivere il momento dell’origine — e giunge a conclusioni filosofiche attraverso l’analisi logica.

La posizione intellettualmente onesta è riconoscere che la domanda «perché esiste qualcosa anziché nulla?» eccede la competenza della fisica. Non perché la fisica sia insufficiente come disciplina, ma perché la domanda è, per sua struttura, metafisica. La fisica descrive il comportamento della natura dall’interno. La domanda sull’origine della natura è una domanda sull’esterno — su ciò che precede, causa e rende possibile l’intera struttura naturale.

Il naturalismo risponde a questa domanda con un silenzio dichiarato.
Il Principio di Ragione Sufficiente, la coerenza logica dell’argomento Kalām, e le evidenze cosmologiche convergono verso una conclusione diversa: l’universo ha una causa che lo trascende, una causa immateriale, atemporale, dotata di potere causale immenso e di qualcosa che assomiglia alla libertà di agire.

Riconoscere questo non richiede di abbandonare il rigore intellettuale. Al contrario: richiede di applicarlo coerentemente, senza escludere a priori le conclusioni scomode per il naturalismo. Come scrisse lo stesso Alexander Vilenkin — dopo aver esaminato le implicazioni della cosmologia quantistica: le strutture matematiche che descrivono l’origine dell’universo sembrano avere «un’esistenza indipendente». Cosa significhi esattamente, ammise, «non lo sappiamo».

Il nulla assoluto — quello vero, non il vuoto quantistico di Krauss — non genera universi.
Non può, per definizione.
Il nulla non fa nulla.
Se l’universo esiste, c’è una ragione. E quella ragione non può essere trovata all’interno dell’universo stesso.

Riferimenti

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