L’attuale osservazione degli equilibri astrali denota che la natura preferisce strutture di tipo “frattale”: come si spiega che attualmente non esista una teoria cosmologica di tipo “frattale” ?

La domanda nasce da un serie di concetti completamente errati che traspaiono dalla formulazione della domanda stessa.

Tanto per cominciare non esiste alcun equilibrio astrale: l’universo è un sistema dinamico in continua evoluzione. Si può parlare di oggetti che si muovono sotto la mutua interazione gravitazionale e, dato che oggi osserviamo l’universo dopo miliardi di anni dalla sua “nascita”, ovviamente osserviamo oggetti e aggregati di oggetti il cui moto si svolge su traiettorie estremamente stabili dato che altrimenti sarebbero stati sottoposti a collisioni o allontanamenti indefiniti già da molto tempo. Tuttavia questa stabilita “statistica” non esclude che possano verificarsi fenomeni critici. Del resto il telescopio Hubble ha già evidenziato molti fenomeni di interazione critica, di non equilibrio, tra alcune galassie, come mostrato nella figura seguente.

Il secondo concetto errato è quello relativo alla natura che preferirebbe una struttura piuttosto che un’altra per la forma degli aggregati gravitazionali. La natura, o le leggi dell’universo, non hanno una preferenza intrinseca per una forma o un altra. La caratteristica geometrica di struttura autosimilare o frattale riguarda la forma degli aggregati, non la struttura geometrica dello spazio-tempo.

La conseguenza immediata di queste considerazioni e che le caratteristiche geometriche degli aggregati di materia, in una qualunque teoria cosmologica, devono emergere come conseguenza delle equazioni che descrivono lo spazio-tempo, della sua interazione con la materia e l’energia e delle condizioni iniziali e al contorno. Infatti le assunzioni geometriche che vengono fatte nei principi della Relatività Generale (che è la teoria che fa da sfondo a qualunque teoria cosmologica) riguardano lo spazio-tempo, i quale, in quanto spazio geometrico ambiente, è uno spazio a dimensione intera con determinate caratteristiche.

Del resto neanche nella geometria astratta esistono spazi geometrici ambiente con dimensione frattale: tutti gli insiemi di dimensione frattale sono immersi in spazi geometrici a dimensione intera. Del resto quando si parla di oggetti a dimensione frattale il termine dimensione non ha il solito significato intuitivo a cui normalmente si fa riferimento: numero di coordinate numeriche necessario a identificare univocamente i diversi punti dell’insieme. La definizione appena data si chiama “dimensione di impacchettamento” ed è sempre un numero intero. Un insieme autosimilare di dimensione frattale compresa tra 2 e 3 che è immerso in uno spazio di dimensione 3 è comunque composto di punti la cui posizione deve essere identificata con 3 numeri, per cui la sua dimensione di impacchettamento è 3, contrariamente ad una superficie liscia che, anche se immersa in uno spazio a 3 dimensioni (come ad esempio una sfera) può essere descritta completamente da una coppia di numeri (per la sfera la latitudine e la longitudine). La dimensione frattale misura un altro aspetto delle figure geometriche, e cioè come i suoi elementi occupano lo spazio. Tale dimensione risulta identica a quella di impacchettamento per gli usuali oggetti della geometria, mentre le due dimensioni diventano diverse per altri tipi di oggetti con caratteristiche più esotiche.

Questa digressione serve a ribadire che la struttura frattale degli aggregati di materia non dipende da una struttura frattale dello spazio-tempo, che invece deve avere una struttura geometrica differenziale standard (a meno delle eventuali correzioni quantistiche che tuttavia non entrano in questo discorso).