Un cosmologo, Magueijo, con la sua teoria della variabilità della velocità della luce(VSL theory), risolve problemi riguardanti l’omogeneità e l’orizzonte dell’universo, mettendo in crisi la teoria dell’inflazione e un punto fermo della relatività (c costante). Cosa ne pensate? Se fosse vero quali sarebbero le conseguenze. Vorrei capire qualcosa. Grazie.

L’ipotesi di velocità della luce variabile è stata reintrodotta da Barry Setterfeld e Trevor Norman (qui si trovano maggiori informazioni sulla teoria) e poi ripresa da Magueijo e Davis che la hanno portata all’attenzione della comunità internazionale1.
Setterfeld e Norman non hanno fatto altro che osservare come le misurazioni sperimentali della velocità della luce hanno dato valori decrescenti dal 1800 ad oggi, non compatibili tra loro, neppure nell’errore sperimentale.
Anche i recentissimi esperimenti di misura con l’uso dei laser sembrano andare in questa direzione. Ciononostante la teoria così com’è trova opposizione, visto che metterebbe in discussione uno dei capisaldi della teoria della relatività.

Lo stesso Einstein nel 1911 avrebbe inizialmente accennato a una teoria VSL (varying speed of light), prima di redigere la teoria “ortodossa” della relatività.
Maguejio, che sulla questione ha anche pubblicato un libro2, è partito dal presupposto che, se è vero che l’universo è dinamico, ha senso chiedersi se le stesse leggi che lo governano abbiano una dinamicità.
Inoltre, la stessa velocità della luce, in un campo come l’elettromagnetismo va considerata come funzione del mezzo attraversato, quindi in generale non costante.
Le teorie di tipo VSL in realtà sono diverse, ne troviamo una revisione dello stesso Maguejio3.

L’importanza delle teorie VSL è che risolvono spesso, in via teorica, dei problemi legati al modello del Big Bang (omogeneità, isotropia e piattezza dell’universo, formazione iniziale delle galassie, freccia del tempo) senza introdurre appendici al modello originario (come fanno invece l’inflazione o, più recentemente, l’energia oscura nel modello standard del Big Bang).
Ad esempio la teoria VSL spiegherebbe l’omogeneità dell’universo: punti lontani, che considerando costante la velocità della luce (e trascurando l’inflazione), non potrebbero essere venuti in nessun modo a contatto, comunque mantengono una omogeneità nelle caratteristiche (l’ormai famoso problema dell’orizzonte).
Alcune ipotesi infatti suggeriscono un valore per la velocità della luce fino a 1070c nelle fasi iniziali dell’universo, pertanto punti attualmente lontani, a causa di una velocità della luce molto più elevata, sono comunque venuti “a contatto” nelle fasi iniziali dell’evoluzione, per cui mantengono caratteristiche comuni, a causa dell’omogeneizzazione dell’universo primordiale.
Già nella stesura iniziale della teoria (1) veniva sottolineato come la VSL risolve i “puzzle cosmologici”  allo stesso modo della teoria inflazionistica.
Sulla base della VSL, sono molto eleganti anche i calcoli dell’attuale velocità di espansione dell’universo, anche se le recenti scoperte legate alle supernovae di tipo Ia (espansione accelerata dell’universo) hanno almeno inizialmente messo in difficoltà i sostenitori della teoria, che inizialmente prevedeva una espansione infinita, ma a velocità sempre minori.
Oggi esistono dimostrazioni teoriche (4) che una diminuzione di c di 2 cm/s per anno può dare gli stessi risultati sperimentali dell’energia oscura, su alcuni aspetti della teoria cosmologica che non hanno ancora spiegazione, come l’accelerazione dell’universo.

Con numeri di questo tipo, in realtà le conseguenze immediate sembrerebbero trascurabili (la diminuzione nell’arco di un secolo sarebbe di 2m/s, ovvero 1 parte su 108, quindi in 1 anno 1 parte su 1010 circa) però basti fare un esempio: la variabilità nel tempo di c dovrebbe far riprogettare i sistemi GPS e tutti i sistemi di comunicazione in cui è essenziale una elevata precisione temporale.

Comunque, come scrive Maguejio in 3 (pag 2061) “il futuro della VSL è nelle mani delle osservazioni”.
Dal punto di vista epistemologico, infatti, fino a che vale il modello di scienza che riteniamo attualmente valido, tutte le teorie sono valide fino a prova contraria, se soddisfano in modo ripetibile gli esperimenti.
È vero che le osservazioni stanno in qualche modo mettendo in difficoltà il modello standard del big bang, per cui bisogna introdurre nuovi concetti perché la teoria sia coerente con le osservazioni.
Se la teoria ad un certo punto si rivelasse non corretta e sostituibile con la VSL, nonostante le difficoltà di ammodernamento, non ci sarebbe nessuna conseguenza tragica.
C’è un precedente importante, il modello tolemaico del sistema solare riproduceva abbastanza bene i risultati osservativi, facendo uso dei deferenti e degli epicicli.
Quello copernicano, oltre a fare la stessa cosa, sembrava ragionevolmente più semplice.
In un secondo momento vennero fuori prove osservative che diedero la prevalenza a quest’ultimo in modo incontrovertibile.

Allo stesso modo, l’ipotesi di c costante risulta vera fino a prova contraria. Che la teoria VSL riproduca i risultati sperimentali in modo anche più elegante del modello finora accettato, è solo un indizio. Se ci saranno prove sperimentali e osservative che la teoria VSL riuscirà a spiegare, mentre il modello standard, anche con l’inflazione e altri elementi, non ci riuscirà, vorrà dire che la conseguenza sarà di prendere un altro modello (magari la VSL) come riferimento.
Questa sarebbe comunque una grande sfida per i fisici, dovendo ripensare la cosmologia ( e non solo) in una cornice completamente diversa.


1A. Albrecht, J. Maguejio, Phis.Rev.D59 (1999)
2J. Maguejio, Faster than the speed of light
3J. Maguejio, Rep.Prog.Phis.66 (2003)
4 Sanejouand Y.H., A simple varying speed of light hypothesis is enough for explaining high redshift supernovae data, preprint 0509582