La natura procede a salti ed è fatta di salti. La continuità è solo un comodo espediente per semplificare la spiegazione di ciò che accade. Quando disegniamo qualcosa oppure quando vediamo la tv, se ci avviciniamo possiamo scorgere che quello che abbiamo visto o disegnato è in realtà una sequenza di punti. Tutto è quantizzato, fatto di parti discrete e non ulteriormente divisibili. E queste parti non possono stare ferme o meglio se ne fermo alcune, altre loro caratteristiche scappano via.
Ci sono quindi dei limiti invalicabili alla conoscenza completa del mondo, non posso conoscere tutto. Inoltre la conoscenza che posso avere dipende fondamentalmente dall'interazione che ho, dalla relazione che ho, con le cose. Senza relazione non posso dire che esistano le cose, nessuno mi autorizza a farlo.
Ulteriore considerazione. Quando descrivo dei fenomeni, di qualunque natura essi siano, noto che sono inseriti in un contesto. Tutta la storia umana, non solo della scienza, ha sempre inserito, anche implicitamente, ciò che accade in un sottofondo, come un palcoscenico in cui recitano degli attori. Anche le più recenti conquiste o teorie scientifiche, come la meccanica quantistica o la teoria delle stringhe, tengono conto di un sottofondo, background, dato per scontato ed "esterno" alle teorie.
La teoria generale della reltività di Einstein, invece, è il tentativo, riuscito , ma cercherò di spegare dopo, quasi riuscito, di strutturare un qualcosa di indipendente dal sottofondo, in cui cioè anche il sottofondo fa parte della rappresentazione, del luogo specifico in cui accadono i fenomeni. Parte integrante ed interagente, non passiva, inerte. E la nuova fisica deve muoversi così: indipendenza dal background (si chiama covarianza) e pure indipendente dal particolare sistema di coordinate che uso (diffeomorfismo). La nuova teoria deve gestire solo le relazioni tra gli elementi interagenti, che generano sia l'evoluzione dei fenomeni che il luogo in cui si svolgono. Le relazioni generano l'esistenza stessa delle cose.
Come accennavo, la teoria della relatività generale spiega molto bene i fenomeni gravitazionali su media e larga scala. E lo fa ipotizzando che la forza di gravità è un effetto della curvatura geometrica dello spazio-tempo. Le masse curvano tale spazio-tempo e la curvatura determina le traiettorie delle masse stesse, in un continuo ed incessante balletto. Tale teoria però presuppone che lo spazio-tempo sia continuo e tale caratteristica porta alla perdita di significato della teoria stessa quando tratta di masse molto grandi concentrate in uno spazio molto piccolo (buchi neri). Le grandezze in gioco, come le masse ed i volumi, divergono: o infinite o infinitamente piccole. Affiorano inoltre dei paradossi, come la perdita totale delle informazioni che cadono dentro un buco nero, cosa reputata impossibile. Tentare di risolvere tali limiti è lo sforzo di tutto un settore della fisica che si occupa di fondere la relatività generale con l'altra teoria della natura, la meccanica quantistica, che ha un approccio con gli infiniti meno traumatico. E come si cerca di farlo?
Anche lo spazio ed il tempo sono quantizzati, granulari. Lo spazio cioè è suddivisibile fino ad un certo punto, che si chiama lunghezza di Plank, pari a qualcosa come 1,6 10-35 metri. E' un valore molto piccolo. Se un protone fosse grande come il sole, tale distanza sarebbe qulche nanometro, ma è pur sempre diversa da 0. La meccanica quantistica impone tale limite: se ci fosse un valore minore tutto l'universo, tutte le particelle in esso contenute, collasserebbero in un buco nero. 
La lunghezza di Plank determina la superfice ed il volume di Plank. Lo spazio-tempo è cioè una sorta di reticolo, di "cubetti" piccolissimi che riempiono tutto l'universo ed in cui sono collocate e si muovono tutte le masse. tale reticolo, a sua volta, sempre per le leggi della meccanica quantistica, non può stare fermo ma si agita, si deforma, è più simile alla schiuma da barba che ad una rete. Al vertici di tale reticolo sono collocati gli atomi di spazio. I fisici lo chiamano "schiuma di spin". Nella figura in alto è rappresentata una simulazione di tale spin foam. La parola spin sottintende che sono strutture orientate e quindi capaci potenzialmente di possedere una qualche informazione.
Questa impossibilità di star fermi e quindi di stare sempre in ineraziore reciproca, deformandosi, allargandosi, stirandosi dipende dal fatto che anche gli atomi di spazio obbediscono al principio di indeterminazione di Heisemberg, uno dei pilastri della meccanica quantistica. tale principio stabilisce, oltre alla impossibilità di avere misure precise contamporanee della posizione e della velocità delle particelle, anche l'impossibilità di misurarne la loro energia con precisione. Sono fatti acclarati. Questa indeterminazione dell'energia, in questo caso degli atomi di spazio, come vedremo, ha ripercussioni fondamentali nell'evoluzione di tutto l'universo. Facciamo prima una premessa terminologica; la differenza tra vuoto e niente. Il vuoto è lo spazio senza materia. Il niente è ciò che sta tra gli atomi di spazio , Le interazioni fondamentali della natura, forte, debole ed elettromagnetica si hanno nel vuoto, mentre gli atomi di spazio non hanno bisogno di nulla per interagire. Lo spazio è granulare.
Detto questo, l'indeterminazione sull'energia dei quanti di spazio può determinare che lo spazio possa acquistare un'energia diversa da 0 ed anche esercitare una pressione. Da qui deriva una caratteristica misurata dello spazio vuoto: la costante cosmologica, una pressione espansiva molto bassa ma capace di spingere l'universo ad espandersi in modo accellerato. La storia della costante cosmologica è una corsa ad ostacoli, via via superati. La quantizzazione dello spazio cioè è la spiegazione della sua pressione intrinseca, non gli effetti quantomeccanici della materia, che porterebbero a previsioni assurde sul valore della costante cosmologica Λ.
A questo punto possiamo
fare un'ipotesi sulla gravità. Quante volte abbiamo visto un'immagine del genere? Masse che distorcono la struttura geometrica dello spazio-tempo come palle su una rete elastica? ma cosa è questa rete? Possiamo dare una possibile risposta: è il reticolo degli atomi di spazio che viene distrurbato dalla presenza della materia. Lo spazio si deforma e quindi le traiettorie di tutti gli oggetti si deformano, compreso la luce. Le traiettorie naturali degli oggetti seguono le deformazioni del reticolo e si incurvano; ecco l'affioramento della gravità.
Bordi.
Fino a questo punto abbiamo trattato lo spazio e la materia in esso contenuta in modo diverso: sono pur sempre entità distinte anche se la teoria quantistica della gravità è indipendente dal background. Essa va intesa sempre nel senso che "la materia incurva lo spazio-tempo e la curavatura dice alla materia come muoversi". Ma qui entrano in gioco Archibald Wheeler e Steven Hawking. 
I loro lavori sulla entropia dei buchi neri e dell'informazione possono gettare una luce nuova, direi rivoluzionaria, su come può eserre fatto ciò che esiste ad una scala più profonda. L'entropia dell'universo si può pensare "mappata" sul suo bordo ( si veda pure un mio precedente articolo ( https://www.giamod.it/nuova/index.php/84-fisica-e-dintorni/163-bit-dell-universo ) che dà il via al concetto di universo olografico, tramite il quale possiamo concepire il nostro modo descritto completamente dai bits immagazzinati nel bordo che lo circonda. Ma osserviamo che non è necessario pensare ad un bordo universale tassellato di celle della dimensione di aree di Plank: ogni bordo che circonda qualunque cosa presente nel nostro universo contiene le informazioni necessarie e sufficienti per descrivere cosa c'è dentro di esso. Ed allora: se la schiuma di spin nel suo eterno cambiare forma per gli effetti quantistici che la governano di "corrugasse" in una forma chiusa, in un bordo, appunto, cosa accadrebbe?
Si creerebbe una massa! Le masse non sono altro che bordi della struttura granulare dello spazio tempo. La massa non è più qualcosa di esterno allo spazio, ma è lo spazio stesso non piatto ma chiuso in bolle . Tali bolle possono avere energia e/o struttura sufficiente per essere stabili ed allora generano materia sufficientemente stabile (protoni, elettroni, neutroni , quarks) oppure rompersi generando materia instabile.
Come è strano il mondo. Non ha niente a che vedere con ciò che appare. Omaggio a Rovelli.
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o un periodo di grande disagio.Diminuisce la speranza, aumenta il rimpianto, ottimismo ai minimi storici. Il mio mettere le cose sotto al tappeto del tempo, col tempo ha riempito tutti gli spazi che ritenevo scioccamente infiniti. Lo spazio-tempo del tappeto è finito e limitato, e ciò che ho messo stra vomitando fuori. Ma non tal quale, perchè nel frattempo la roba ha fermentato, producendo percolato ed anche un fetore insopportabile. Ho confidato in persone, ho creduto in situazioni, ho commesso tanti errori, Speravo sempre di cavamela, di uno sviluppo positivo, di un qualcosa anche di indistinto che mi aiutasse o facesse i miei interessi. Invece quello che esce è in fondo quello che ho messo, con in più la putrescenza cresciuta col tempo.