Quando si parla di espansione dell’universo, salta fuori un numero che a prima vista fa storcere il naso a chiunque abbia studiato un po’ di fisica. Il bordo di ciò che possiamo osservare dista 45 miliardi di anni luce da noi, eppure la luce che ci arriva da lì ha iniziato il suo viaggio soltanto 13,77 miliardi di anni fa. Come è possibile? La tentazione è pensare che qualcosa stia correndo più veloce della luce, in barba a tutto quello che ci ha insegnato Einstein. Le cose però stanno diversamente, e i conti tornano perfettamente una volta capito il trucco.
Il punto di partenza è smettere di immaginare lo spazio come una sorta di scatola immobile dentro cui galassie e stelle si spostano. Non funziona così. Lo spazio stesso si dilata, si allunga, cresce di continuo. È un dettaglio che cambia tutto, perché il limite invalicabile della velocità della luce riguarda gli oggetti che si muovono dentro lo spazio, non lo spazio quando decide di gonfiarsi per conto suo.
Il fotone che nuota controcorrente
Prendiamo un fotone, una particella di luce, che parte da una galassia lontanissima diretta verso di noi. Mentre viaggia, il vuoto che lo separa dalla sua destinazione non se ne sta fermo ad aspettare. Continua a distendersi, ad allargarsi, quasi come se il pavimento sotto i piedi si allungasse a ogni passo. Il risultato è che la distanza da coprire aumenta strada facendo, e questo spiega come mai il traguardo finisca per trovarsi molto più lontano rispetto a dove si trovava alla partenza.
Ecco perché quei 45 miliardi di anni luce non sono affatto in contraddizione con i 13,77 miliardi di anni di cammino della luce. Il fotone ha viaggiato per tutto quel tempo, sì, ma nel frattempo lo spazio ha fatto la sua parte, dilatandosi e portando la sorgente sempre più lontano. È un po’ come cercare di raggiungere qualcuno su un tapis roulant che va nella direzione opposta, solo che qui il tapis roulant è l’intero tessuto dello spaziotempo.
La chiave sta tutta in questa distinzione. La relatività pone un tetto alla velocità con cui la materia e l’energia possono attraversare lo spazio, ma non dice nulla su quanto rapidamente lo spazio stesso possa espandersi. Sono due faccende separate. Ed è proprio per questo che regioni molto distanti dell’universo osservabile possono allontanarsi da noi a ritmi che, tradotti in termini di velocità apparente, superano quella della luce senza violare alcuna legge della fisica.
Non c’è nessun paradosso, quindi, nemmeno il minimo strappo alle regole. C’è solo un modo diverso di guardare la realtà, meno intuitivo forse, ma decisamente più fedele a come stanno davvero le cose là fuori. Lo spazio non è un contenitore passivo, è un protagonista attivo di questa storia. E finché si tiene bene a mente questa differenza, quei numeri che sembravano assurdi trovano tutti la loro spiegazione naturale.