L'universo ha un inizio
Hawking inizia con l'universo in espansione (la scoperta di Hubble, 1929) e la ripercorre a ritroso: se le galassie si stanno allontanando ora, in passato erano più vicine. L'estrapolazione a ritroso giunge a un momento di densità infinita: il Big Bang, circa 13,8 miliardi di anni fa. La relatività generale prevede che l'universo sia iniziato come una singolarità. I teoremi di singolarità di Penrose-Hawking dimostrano che ciò è inevitabile in condizioni plausibili.
Spazio e tempo potrebbero non avere confini
L'affermazione cosmologica più originale del libro: la proposta "senza confini" (con Jim Hartle). Proprio come la Terra non ha un bordo — puoi viaggiare verso sud indefinitamente senza cadere —, Hawking e Hartle hanno proposto che lo spazio e il tempo insieme non abbiano confini. «La condizione al contorno dell'universo è che non ha confini». L'universo non è iniziato con una singolarità; il tempo stesso è nato con l'universo. Non c'era un "prima" del Big Bang.
Buchi neri e radiazione di Hawking
Hawking spiega la sua più grande scoperta: i buchi neri emettono radiazione termica (radiazione di Hawking) a causa di effetti quantistici vicino all'orizzonte degli eventi. Ciò significa che i buchi neri perdono lentamente massa ed evaporano — una connessione profonda tra relatività generale, meccanica quantistica e termodinamica. Il paradosso dell'informazione (cosa succede alle informazioni che cadono in un buco nero) viene posto ma non risolto.
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Fai il test del QI →La freccia del tempo
Le leggi della fisica sono (per lo più) simmetriche rispetto al tempo: funzionano altrettanto bene in avanti che all'indietro. Eppure sperimentiamo una freccia del tempo definita: il passato è fisso, il futuro aperto; l'entropia aumenta. Hawking sostiene che tre frecce del tempo coincidono: la freccia termodinamica (l'entropia aumenta), la freccia psicologica (ricordiamo il passato, non il futuro) e la freccia cosmologica (l'universo si espande invece di contrarsi).
«La mente di Dio»
Hawking conclude con la questione di una teoria unificata: se riuscissimo a combinare relatività generale e meccanica quantistica, «conosceremmo la mente di Dio». Non intende questo letteralmente: Hawking era ateo. La frase significa che una teoria fisica completa risponderebbe al perché ultimo e costituirebbe una conoscenza totale della realtà fisica.
Domande frequenti
Di cosa tratta Dal Big Bang ai buchi neri?
Il libro di Hawking copre il Big Bang e l'origine dell'universo, i buchi neri e la radiazione di Hawking, la proposta senza confini (l'universo non ha inizio né confini nel tempo immaginario), la freccia del tempo e la ricerca di una teoria unificata della meccanica quantistica e della relatività generale. Sostiene che la scienza si stia avvicinando a una comprensione completa dell'origine e della struttura dell'universo.
Cos'è la proposta senza confini?
La proposta senza confini di Hartle-Hawking suggerisce che l'universo non abbia una singolarità iniziale — nessun "bordo" nel tempo, proprio come la Terra non ha un bordo geografico. Nel tempo immaginario, l'universo è finito ma illimitato, come la superficie di una sfera. Il tempo stesso è nato con l'universo; chiedere cosa ci fosse prima è come chiedere cosa c'è a sud del Polo Sud.
Hawking credeva in Dio?
Hawking era ateo o agnostico e utilizzava il linguaggio religioso in modo metaforico. Il suo riferimento alla 'mente di Dio' in A Brief History of Time si riferisce a una teoria fisica completa, non a una divinità. Dichiarò pubblicamente nel 2010: 'Considero il cervello come un computer che smetterà di funzionare quando i suoi componenti si guasteranno. Non esiste paradiso o aldilà per i computer fuori uso; è una favola per chi ha paura del buio.'