Il Big Bang come buco nero al contrario

Un giorno Stephen Hawking fece a Dennis Sciama una domanda apparentemente semplice:
“Mi chiedo se la teoria di Penrose possa essere applicata all’intero universo.”

In quella frase c’era già tutto. Non una curiosità marginale, ma un cambio di scala radicale. Roger Penrose aveva dimostrato che, nel collasso di una stella molto massiccia, la formazione di una singolarità non è un’eccezione dovuta a simmetrie ideali, ma una conseguenza generale della relatività generale. Quando la gravità diventa dominante, lo spaziotempo si piega su sé stesso in modo tale da intrappolare le traiettorie delle particelle e della luce. Nasce una regione da cui non si può più fuggire.

Hawking colse immediatamente il significato profondo di questo risultato. Se le singolarità emergono in modo naturale nel collasso stellare, perché non dovrebbero emergere anche su scala cosmica? Se si prende l’espansione dell’Universo e la si riavvolge idealmente all’indietro nel tempo, ciò che appare non è forse un collasso globale, analogo a quello che porta alla nascita di un buco nero?

L’idea chiave è un parallelismo geometrico, non metaforico. Nel collasso di una stella, si forma una regione intrappolata: le linee tracciate dalle particelle nello spaziotempo — le loro traiettorie causali — non possono più divergere verso l’esterno. Le pieghe stesse dello spaziotempo le costringono a convergere, inevitabilmente, verso un centro. La continuità delle linee si interrompe bruscamente in un punto: la singolarità.

Ora, se si considera il Big Bang come il limite passato dell’espansione cosmica, il film invertito mostra qualcosa di sorprendentemente simile. Tutte le traiettorie delle particelle, tutti i raggi di luce, retrocedendo nel tempo, sembrano convergere verso un unico punto. Anche qui le linee dello spaziotempo terminano. Anche qui la descrizione classica si spezza.

Il Big Bang, in questa visione, non è semplicemente un inizio “caldo e denso”. È una singolarità nel senso rigoroso del termine: un luogo in cui la struttura causale dello spaziotempo diventa incompleta. Non perché manchi qualcosa alla materia, ma perché la geometria stessa non può più essere estesa.

Hawking, insieme a Penrose, dimostrò che questa conclusione non dipende da ipotesi speciali o da simmetrie ideali. Le singolarità sono una previsione robusta della relatività generale, sia nel futuro di un collasso gravitazionale, sia nel passato di un universo in espansione. In questo senso, il Big Bang può essere visto come un buco nero al contrario: non una regione da cui nulla può uscire, ma una regione da cui tutto sembra emergere.

Questa idea non risolve il problema delle singolarità. Al contrario, lo rende centrale. Se la relatività generale conduce inevitabilmente a questi punti di rottura, allora sta indicando il proprio limite. È proprio lungo questa strada che Hawking decide di muoversi: esplorare le singolarità non come curiosità matematiche, ma come segnali profondi di una teoria incompleta.

Da qui in poi, il suo lavoro sarà un confronto continuo con questi confini: tra collasso e origine, tra gravità e quantistica, tra ciò che può essere descritto e ciò che deve ancora essere compreso. La strada delle singolarità è aperta. Hawking la imbocca senza voltarsi indietro.