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14 dicembre 2010

Cerchi nel cielo


Mi sembra che sia passato abbastanza tempo per dire qualcosa sull'articolo di Gurzadyan e Penrose cui avevo accennato qualche post fa (e che aveva fatto attivare il mio allarme "Maneggiare con cautela"). Riassumendo, i due dicono di aver analizzato le mappe della radiazione cosmica di fondo fatte da WMAP e, prima ancora, da BOOMERANG, e di aver trovato evidenze di strutture circolari concentriche che, a loro dire, sarebbero una prova in favore di un modello ciclico di universo (ovvero un modello eterno in cui il nostro big bang è solo l'inizio di un nuovo ciclo) sviluppato da Penrose (che ci ha scritto un libro).

Le perplessità sull'articolo (che, va sottolineato, non è ancora stato accettato da una rivista scientifica, ma sta circolando in forma di preprint) sono di due tipi. Innanzitutto, quella metodologica, ovvero: ci sono davvero questi cerchi nelle mappe? La seconda è invece teorica: ha senso il modello ciclico sviluppato da Penrose?

Partiamo dall'ultimo punto. Personalmente non so molto del modello di Penrose, visto che non è mai stato pubblicato su una rivista scientifica (che io sappia). Non ho ragione di credere che abbia problemi seri, dal momento che l'autore ha una solida reputazione scientifica, ma è difficile dare un giudizio. In ogni caso, non sorprendetevi di sentire parlare di modelli in cui il big bang non è l'inizio di tutto. Come ho ripetuto diverse volte (e questa non sarà l'ultima), modelli di questo tipo non sono una novità, e anche il modello attualmente preferito dalla maggior parte dei cosmologi non ha necessariamente un inizio nel tempo.

Per quanto riguarda il primo punto, invece, la questione è puramente tecnica. La radiazione cosmica di fondo presenta piccole fluttuazioni casuali: la sua intensità varia leggermente da un punto all'altro del cielo. A queste fluttuazioni intrinseche si sovrappone il disturbo del rivelatore che usiamo per misurarle, che è casuale pure lui. Quindi, ogni volta che osserviamo una struttura dobbiamo chiederci almeno due cose: la prima è se la struttura non sia solo un artefatto causato dal rumore strumentale; la seconda, nel caso la struttura sia reale, è se essa non sia però semplicemente una combinazione dovuta al caso. È un punto molto delicato, che va affrontato usando gli strumenti statistici giusti, cosa che, a quanto pare, Gurzadyan e Penrose non hanno fatto. Almeno tre gruppi indipendenti (uno, due e tre) hanno ripetuto l'analisi e effettivamente hanno trovato i cerchi: ma la loro presenza è assolutamente compatibile con quello che uno si aspetta di trovare in un insieme di fluttuazioni casuali. (Gurzadyan e Penrose hanno subito replicato alle critiche, ma in modo non convincente.)

Provando a semplificare: se cercate una struttura particolare (per esempio un cerchio) in un insieme abbastanza grande di macchie casuali, è possibile che la troviate, ma non è detto che la cosa sia significativa. È noto, per esempio, che nelle mappe di WMAP si trovano le iniziali di Stephen Hawking, ma spero che da questo fatto nessuno voglia trarre conclusioni sconcertanti sulla natura del nostro universo, vero? È il problema di fare analisi statistiche a posteriori, avendo già deciso cosa vogliamo farci dire dai dati. Una trappola in cui tutti una volta o l'altra rischiano di cadere.

Anche grandi scienziati come Penrose.
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