Dal Big Bang classico ai modelli quantistici di Tryon, Hawking e Vilenkin: che cosa significa, in fisica e in filosofia, dire che il cosmo “nasce dal nulla”.

Per secoli la parola “creazione” è appartenuta quasi esclusivamente alla teologia e alla filosofia. Indicava un atto libero di Dio, che porta all’esistenza tutto ciò che esiste senza alcuna materia o condizione precedente. La fisica, per sua natura, si occupava di altro: cercava le cause interne ai fenomeni, non l’origine assoluta del mondo.

Nel Novecento questo confine si è fatto più sottile. La cosmologia scientifica ha cominciato a raccontare una storia dell’universo che parte da un momento iniziale estremamente concentrato e caldo, il Big Bang, e negli ultimi decenni si è spinta a parlare persino di un cosmo “nato dal nulla” grazie ai modelli della fisica quantistica. Molti scienziati usano oggi la parola creazione, ma con un significato che va chiarito con attenzione, perché rischia di generare equivoci sia tra chi vede in questi modelli una conferma della fede sia tra chi li considera una sua smentita.

Questo articolo ripercorre, in forma semplice, il modo in cui il tema della creazione è entrato nella cosmologia contemporanea: dal Big Bang classico ai modelli quantistici di Tryon, Hawking e Vilenkin, fino alle domande filosofiche che questi modelli lasciano aperte.

Creare dal nulla: un concetto filosofico prima che scientifico

Nel linguaggio teologico e filosofico, creare dal nulla significa una cosa precisa: portare all’esistenza qualcosa senza presupporre nessuna materia, nessuna legge e nessuna condizione precedente. Il “nulla” di cui si parla è un nulla assoluto, la totale assenza di essere, non uno stato fisico particolare come il vuoto o l’energia minima.

Questa idea comporta due aspetti complementari. Da un lato la creazione indica un inizio assoluto dell’esistenza del cosmo, un punto di partenza senza nulla “prima” di sé. Dall’altro indica una dipendenza permanente: il mondo continua a esistere perché una causa superiore lo sostiene momento per momento, a prescindere dal suo inizio temporale. San Tommaso d’Aquino riteneva ad esempio che si potesse dimostrare l’esistenza di Dio anche supponendo un universo eterno, perché il punto decisivo resta la dipendenza dell’essere, non la durata del tempo.

La fisica moderna lavora su un piano diverso: studia le cause sensibili e misurabili, i processi che trasformano una realtà in un’altra. Per questo l’espressione “ex nihilo nihil fit” (dal nulla non nasce nulla) ha guidato per secoli la ricerca scientifica, intesa come principio di conservazione delle grandezze fisiche fondamentali. Quando la cosmologia comincia a parlare di creazione, tocca dunque un territorio che condivide solo il nome con quello della metafisica classica: proprio da qui nascono i fraintendimenti più comuni.

Il Big Bang classico e la tentazione di parlare di un inizio

La cosmologia relativistica del Novecento ha cambiato profondamente lo sguardo sull’universo. Le equazioni di Einstein, la scoperta della recessione delle galassie di Hubble e la radiazione cosmica di fondo hanno mostrato un cosmo che si espande a partire da uno stato iniziale di densità ed energia estreme. L’universo, in altre parole, ha una storia: possiede un’età calcolabile e un punto di partenza, non solo una serie di trasformazioni eterne come pensava la fisica classica.

Questa scoperta della temporalità del cosmo ha colpito molti scienziati, credenti e non credenti. Il fisico e premio Nobel Arno Penzias arrivò a scrivere che l’astronomia porta a un unico evento, un universo creato dal nulla, mentre lo stesso Stephen Hawking parlava con naturalezza del momento della singolarità come del limite estremo raggiungibile dalla teoria.

È importante però distinguere due passaggi logici distinti. Il primo è puramente scientifico: la teoria del Big Bang colloca un limite temporale osservabile, un momento primordiale (attorno ai 10⁻⁴³ secondi) oltre il quale le equazioni della fisica non riescono più a spingersi. Il secondo passaggio, quello che porta a parlare di vera creazione, richiede un ragionamento filosofico ulteriore: se qualcosa ha un inizio, occorre una causa che lo spieghi. La scienza da sola descrive un inizio storico del cosmo; stabilire se quell’inizio richieda un Creatore appartiene alla metafisica, non alla fisica.

L’argomento cosmologico: fascino e limiti

Il ragionamento appena descritto ha una struttura semplice, quasi intuitiva: se l’universo è nato, qualcosa o qualcuno lo ha fatto nascere. Molti scienziati lo trovano naturale, ma i filosofi mettono in guardia da alcune scorciatoie.

La prima riguarda la singolarità iniziale prevista dai teoremi di Penrose e Hawking degli anni Sessanta. In quel punto, spazio, tempo, densità e temperatura assumono valori infiniti e la fisica smette di funzionare come strumento descrittivo. Alcuni autori hanno identificato con troppa disinvoltura questa singolarità con il nulla metafisico assoluto, mentre si tratta in realtà di un limite interno alla teoria della relatività generale, un confine oltre il quale la teoria stessa dichiara la propria incompetenza. Una cosmologia più completa, quella quantistica per esempio, potrebbe in linea di principio superarlo.

La seconda cautela riguarda il rischio opposto: negare ogni valore filosofico alla scoperta scientifica. Alcune posizioni radicalmente positiviste sostengono che si possa registrare la nascita dell’universo come un semplice fatto, senza porre alcuna domanda causale. Una simile scelta lascia però inspiegato il punto più sorprendente, il fatto che qualcosa esista invece di niente. Tra questi due estremi si colloca la posizione più equilibrata: la cosmologia classica del Big Bang suggerisce, senza dimostrarlo in modo stringente, che il mondo abbia un fondamento oltre se stesso. È un invito alla riflessione filosofica, più che una prova matematica.

“L’astronomia ci porta a un unico evento, a un universo che è stato creato dal nulla.” — Arno Penzias, premio Nobel per la fisica

La cosmologia quantistica: universi “nati dal nulla”

A partire dagli anni Settanta la ricerca sui primissimi istanti dell’universo ha aggiunto un nuovo livello di complessità: la cosmologia quantistica. Questi modelli tentano di unire la fisica quantistica con la gravitazione, per descrivere ciò che accade prima del cosiddetto “muro di Planck”, l’istante in cui la teoria classica del Big Bang smette di essere applicabile.

La novità sorprendente è che diversi fisici hanno presentato queste teorie proprio come modelli di “creazione dal nulla” dell’universo. Qui la parola creazione entra direttamente nel linguaggio scientifico, non più come suggerimento filosofico esterno alla teoria ma come parte della teoria stessa. Alcuni articoli hanno persino ipotizzato, a livello puramente teorico, la possibilità di generare un nuovo universo in laboratorio attraverso un processo simile.

Prima di lasciarsi impressionare da queste affermazioni, conviene chiedersi cosa intendano davvero i fisici quando parlano di “nulla” in questo contesto. La risposta, come mostrano i modelli concreti, è più tecnica e più modesta di quanto il termine lasci intuire: il “nulla” della cosmologia quantistica raramente coincide con l’assenza totale di essere di cui parla la metafisica classica.

Tryon, Hawking e Vilenkin: tre modelli a confronto

Il fisico Edward Tryon propose nel 1973 la prima ipotesi di universo nato dal nulla, presentandolo come una fluttuazione del vuoto quantistico. L’idea si basa su un fatto matematico interessante: nell’universo l’energia positiva della materia e l’energia negativa del campo gravitazionale si compensano, così che il valore netto totale risulta pari a zero. Un universo con energia totale zero può quindi comparire come fluttuazione, senza violare i principi di conservazione della fisica. Il “nulla” di Tryon è però in realtà un vuoto quantistico preesistente, dotato di una struttura fisica precisa, ben lontano dall’assenza assoluta di realtà.

Negli anni Ottanta Stephen Hawking e Alexander Vilenkin hanno proposto modelli più radicali, capaci di far emergere anche lo spazio e il tempo, non solo la materia. Nel modello di Hawking la regione iniziale dell’universo assomiglia a una calotta arrotondata, priva di un margine preciso, descritta grazie a un tempo “immaginario” a livello matematico. Vilenkin ha usato invece il concetto di tunneling quantistico, lo stesso fenomeno che permette a una particella di superare una barriera senza l’energia classicamente necessaria, applicandolo alla nascita dello spazio-tempo.

Entrambi gli autori hanno insistito sul carattere letterale della loro “creazione dal nulla”. Vilenkin ha scritto che l’universo emerge da uno stato senza spazio-tempo classico, mentre Hawking ha osservato che un universo autosufficiente e senza confini non lascerebbe spazio per un creatore. Restano però domande aperte: entrambi i modelli presuppongono leggi quantistiche, uno “spazio delle configurazioni” e principi matematici ben definiti, elementi che un nulla davvero assoluto non potrebbe presupporre.

Quale nulla? Il nodo filosofico dei modelli quantistici

A questo punto il problema filosofico diventa evidente: quando i cosmologi parlano di nulla, a quale nulla si riferiscono? Il termine ha assunto, nel corso di questi studi, significati piuttosto diversi tra loro. Può indicare l’emergenza di nuova energia senza violare i principi di conservazione, come nel modello di Tryon; il vuoto quantistico previsto dalla teoria dei campi, popolato da particelle virtuali; l’assenza di condizioni iniziali classiche, come nella proposta di Hawking; oppure una configurazione spazio-temporale nulla in senso topologico, come precisa Vilenkin.

Nessuna di queste accezioni coincide con il nulla metafisico assoluto della tradizione filosofica e teologica. Lo riconoscono con onestà gli stessi fisici coinvolti: il fisico e teologo William Drees osserva che ogni teoria di questo tipo continua a presupporre un intero corpo di leggi fisiche preesistenti, mentre Vilenkin ha chiarito che, con “nulla”, intende uno stato dominato dalla gravità quantistica in cui i concetti ordinari di spazio, tempo ed energia perdono il loro significato usuale, un’immagine ben diversa dall’assenza pura e semplice di ogni realtà.

Questa precisazione conserva intatto l’interesse delle cosmologie quantistiche, un capitolo fondamentale e ancora aperto della fisica teorica contemporanea, e chiarisce insieme il loro rapporto con la dottrina filosofica della creazione: i due piani si muovono a livelli diversi e convivono senza reale contraddizione, perché la creazione divina riguarda la dipendenza totale dell’essere, un tema che nessuna equazione fisica può, per costruzione, includere o escludere.

Scienza e filosofia: due sguardi complementari sull’universo

Le pagine di questo percorso mostrano come la cosmologia contemporanea, sia nella versione classica del Big Bang sia in quella quantistica, tenda naturalmente verso domande che superano il proprio metodo. La scoperta della temporalità del cosmo, la sua storia calcolabile, l’ordine sorprendente delle sue prime fasi: tutti questi elementi spingono lo scienziato a interrogarsi sull’origine ultima, anche quando la sua disciplina non gli fornisce gli strumenti per rispondere.

La filosofia della creazione, dal proprio lato, resta indipendente da ogni teoria fisica particolare. Riguarda la contingenza radicale di tutto ciò che esiste, il fatto che il mondo potrebbe non esserci e invece c’è. Una cosmologia futura, capace di unificare davvero gravità e meccanica quantistica, lascerebbe intatta questa domanda, perché resterebbe comunque il problema di spiegare perché quella teoria descriva un mondo reale e non resti un semplice modello matematico.

Chi guarda a questi temi con curiosità dovrebbe evitare due tentazioni opposte: trasformare ogni lacuna della scienza in una prova diretta di Dio, cadendo in quello che i filosofi chiamano il “Dio dei vuoti”, oppure considerare ogni progresso scientifico come una minaccia alla fede. La creazione divina riguarda infatti un piano dell’essere che nessuna scoperta fisica può, da sola, confermare o smentire.

Perché l’universo esiste: una domanda che resta aperta

Alla fine di questo percorso tra Big Bang classico e universi quantistici resta una domanda semplice e insieme radicale, quella che un fisico come Stephen Hawking stesso amava porre: perché l’universo si dà la pena di esistere, invece di non esistere affatto? La cosmologia contemporanea offre un quadro sempre più ricco e preciso di come il cosmo si sia sviluppato nel tempo, dai primi istanti fino alle galassie che osserviamo oggi.

Questo quadro, per quanto affascinante, lascia intatta la domanda filosofica sull’origine assoluta. Le teorie scientifiche più avanzate, comprese quelle che parlano apertamente di “creazione dal nulla”, continuano a presupporre leggi, strutture matematiche e principi che loro stesse non spiegano. È esattamente questo margine, sempre presente in ogni teoria per quanto sofisticata, a mantenere viva la riflessione filosofica e teologica sulla creazione. La scienza può illuminare la cosmologia moderna e arricchirla di dettagli sempre più precisi ma solo la fede, con il suo approfondimento teologico, può colmare di significato l’insieme.

Sintesi elaborata a partire da J. J. Sanguineti, “La creazione nella cosmologia contemporanea”, Acta Philosophica, 4 (1995).