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È possibile viaggiare nel tempo?

Flavio Scolari — Tue, 18 Jun 2013 10:26:07 +0000

È possibile viaggiare nel tempo? Questo è uno di quei quesiti che è sempre rimasto senza risposta certa, oggi la scienza può dare una risposta alla base delle conoscenze fisiche attuali, la scienza afferma che si può certamente viaggiare nel futuro, le leggi fisiche lo permettono, in pratica basterebbe avvicinarsi alla velocità della luce, più ci si avvicina a quella velocità, più il tempo rallenta, fino a fermarsi ai 300 000 km/s, per la luce di fatto, non c’è ne spazio, ne tempo, è tutto istantaneo, tuttavia la velocità della luce, è un limite irraggiungibile, qualsiasi corpo avente massa, seppur minima, raggiungerebbe una massa infinita a tali velocità e pertanto richiederebbe un energia infinita. Inoltre tornare indietro nel tempo significherebbe andrebbe contro il secondo principio della termodinamica, secondo qui l’entropia aumenta in maniera irreversibile. Con un esempio molto semplice in pratica un bicchiere che cade dal tavolo e si rompe, non può riassemblarsi e risalire sul tavolo contro la forza di gravità, è concettualmente estremamente improbabile assistere ad un fenomeno analogo, talmente improbabile dal punto di vista fisico da essere un’eventualità trascurabile anche dal punto di vista teorico. Di fatto, andare indietro nel tempo, sembra fisicamente impossibile e le stessi leggi fisiche, sembrano effettivamente vietare tale eventualità, il tempo sembra sia unidirezionale, si può solo andare dal passato verso il futuro in maniera irreversibile, questo però sembra dare allo stesso tempo risposta ai numerosi paradossi che ne deriverebbero se fosse possibile viaggiare a ritroso nel tempo. Il fatto che il tempo sia qualcosa di relativo e fortemente dipendente dalla velocità con cui si viaggia nello spazio o alla gravità a qui si è sottoposti, è un fenomeno misurabile con orologi atomici, di fatti quelli posti sui satelliti, sono calibrati diversamente da quelli sulla terra, per i satelliti che ruotano a grandi velocità attorno alla terra, il tempo trascorre più lentamente, viceversa per un corpo immobile nello spazio, il tempo trascorre più velocemente rispetto ad un corpo fermo sulla terra, al quale è sottoposto ad una forza di gravità maggiore.

Ovviamente piacerebbe a tutti tornare in dietro nel tempo, magari aggiustare alcune cose e rivivere certi momenti. Fattori morali, o filosofici in termini di fisica e nell’ambito universale, sono del tutto irrilevanti, bisogna considerare che il concetto di tempo, sottointeso come qualcosa che scorre e misurabile con un orologio, è una nostra concezione e un modo per misurare gli astri che si spostano nello spazio, c’è un evoluzione delle cose e un invecchiamento degli organismi viventi, ma questo fondamentalmente è dato dal fatto che le molecole, assumono disposizioni diverse. Poter viaggiare nel passato, andrebbe contro molti concetti ampiamente dimostrati della meccanica quantistica, come ad esempio il principio di indeterminazione di Heisenberg, quest’ultima invece descrive una realtà oggettiva che emerge da uno stato indefinito di potenzialità, ogni fenomeno che si manifesta nell’universo, è la conseguenza della decoerenza quantistica, prima e dopo l’interazione, le molecole si trovano in uno stato e in una posizione indefinite, ogni singolo fotone, elettrone o quant’altro, assume uno spazio e uno stato definito, praticamente una propria identità, solo quando interagisce con l’ambiente che lo circonda, prima e dopo di allora, possiamo affermare che ognuna di esse, si trova ovunque contemporaneamente ed ha una sovrapposizione di tutte le possibili proprietà (ad esempio lo Spin, ossia il moto di rotazione su se stesse). La teoria delle realtà parallele assume che ogni qual volta che si ha un collasso della funzione d’onda, che non descrive una possibilità, ma un dato di fatto fisico del mondo subatomico, praticamente le proprietà che assume una particella quando interagisce con l’ambiente, sono casuali, noi ne osserviamo una sola, ma secondo questa teoria, altri possibili risultati, vengono osservati in universi paralleli al nostro. Può sembrare un idea bizzarra, ma è comunque una teoria fisica, oggi è impossibile provarne o smentirne l’esistenza, tuttavia le leggi fisiche che governano il mondo subatomico, sono molto diverse dalle leggi fisiche che regolano il mondo macroscopico e tutto questo è veramente sorprendente, non dobbiamo comunque scordarci, che fondamentalmente noi, come ogni cosa che esiste nell’universo, è composta da atomi e dunque nel nostro intimo, tutta la realtà nel suo intimo, dipende dalle leggi quantistiche. In linea di principio anche gli oggetti macroscopici, sono soggetti a stati quantistici che tuttavia non sono osservabili in quanto decadono molto più rapidamente, interagendo più facilmente con l’ambiente circostante. È un po’ come se ora tu caro lettore, sei sulla terra, ma contemporaneamente sei anche su marte e su una stella distante decine di anni luce, un fenomeno che per un corpo macroscopico è estremamente improbabile anche se non pari a zero, comunque talmente improbabile che potrebbe non bastare tutta la vita dell’universo dalla propria nascita, prima che si realizzi, questo perché tu sei un corpo macroscopico, composto da un insieme molto grande di atomi, di conseguenza interagisci molto più facilmente con l’ambiente circostante, ecco perché non puoi essere in due posti diversi contemporaneamente, oppure in due stati contemporaneamente, ad esempio sia vivo che morto contemporaneamente, questo perché la coerenza quantistica, viene distrutta in tempi brevissimi e occorrerebbe una risoluzione spaziale troppo piccola, non osservabile con i nostri mezzi oggi a disposizione.

Flavio Scolari

Ritorno al futuro

Flavio Scolari — Tue, 21 Feb 2012 11:10:39 +0000

Poter viaggiare nel tempo rientra nella fantasia dell’essere umano praticamente da sempre, molto film di fantascenza si basarono proprio sulla possibilità di viaggiare nel tempo, eppure il senso comune ci lascerebbe credere che nella realtà ciò è impossibile. Invece la scienza non esclude affatto la possibilità che viaggiare nel tempo sia cosa possibile, anche se attualmente in un contesto puramente teorico, la stessa relatività generale fondata da Albert Einstein prende in considerazione che il tempo sia qualcosa di relativo, relegato allo spazio in un continum detto spazio-temporale, il troscorrere del tempo effettivamente può variare in base alla velocità di spostamento nello spazio, ma se vero che in un contesto puramente teorico, viaggiare nel tempo sarebbe possibile, ne deriverebbero diversi paradossi, alcuni anche non indifferenti, in seguito ne vedremo alcuni.

Un primo paradosso è quello dei gemelli: immaginiamo due gemelli, appena nati uno resta sulla terra, mentre viene messo a bordo di uno Shuttle in grado di viaggiare a velocità elevatissime, velocità vicine a quelle della luce, secondo la relativitâ generale, più si viaggia nello spazio a grandi velocità, più il tempo tenderà a rallentare anche se di pocchissimo, di conseguenza avvicinandosi alla velocitâ della luce il tempo dovrebbe rallentare notevolmente, di conseguenza per il soggetto a bordo dello shuttle il tempo passerà più lentamente rispetto al tempo percepito dall’individuo che rimane a terra. Immaginiamo che dopo 20 anni l’individuo che ha vagato a grandi velocità nello spazio, torna sulla terra e incontra il suo gemello, per i due come detto il tempo non è trascorso allo stesso modo, di fatto per il gemello astronauta il tempo sarà passato più lentamente rispetto al suo gemello rimasto sulla terra, che dunque risulterà essere molto più invecchiato. Teoricamente superando la velocità della luce, il tempo va a ritroso, per elementi in grado di superare la velocità della luce, è un pò come se il tempo “scorre” a ritroso e dal futuro va verso il passato, lo stesso Einstein rimase sbalordito de tutte quelle anomalie che la sua teoria comportava, come i buchi neri, i wormholes e sopratutto i viaggi nel tempo, tuttavia oggi è ben riconosciuto che tutte queste anomalie, comprese i viaggi nel tempo, sono parte integrante della relatività generale.

Teoricamente sfruttando i wormholes o i buchi neri, se ci si potrebbe spostare a grandi distanze nello spazio, forse ci si potrebbe spostare anche nel tempo, sempre se non ci si cadrebbe nella singolarità nel caso dei buchi neri. Se dunque in linea puramente teorica, i viaggi nel tempo sono cosa possibile, secondo la stessa relatività generale, per qualsiasi corpo avente anche solo una minima massa, la velocità della luce è una velocità irraggiungibile, poichè avvicinandosi a tali velocità la massa dell’oggetto stesso aumenta fino a diventare infinitesima alla velocità prossima a quella della luce, che di conseguenza non poteva essere superata, tuttavia un recente esperimento del CERN di Ginevra, sembra aver provato che i neutrini, pur avendo una minima massa, possono viaggiare a velocità ben superiori a quelle della luce, in base a questi risultati che dovranno poi essere riconfermati, si può evincere che la velocità di 299792,458 km/s approssimato a 300000 km/s non resta un limite irraggiungibile. Ora immaginiamo di poter veramente viaggiare nel tempo, subentrerebbero dei paradossi, il più noto è senz’altro il pardosso del nonno, tornare nel passato e uccidere il proprio nonno quando era bambino, noi non potremmo esistere, o peggio ancora alterare l’evoluzione dell’umanità, come tronare ai tempi dei dinosauri, calpestare sbadatamente uccidendo quello che sarebbe diventato il precursore dell’essere umano, l’uomo stesso non potrebbe esistere, allora chi ha calpestato quel piccolo mammifero che sarebbe diventato il più remoto antenato di tutta l’umanità?

Un altro assurdo paradosso è diventare genitori di se stessi, biologicamente impossibile, praticamente tornare in dietro nel tempo, innamorarsi della propria madre quand’era adolescente, questo rende impossibile il proprio futuro, poichè l’amante innamoratosi della propria madre, non potrebbe mai essere nato. Come spiegare anche il paradosso dell’informazione? Immaginiamo un vecchio scienziato che inventa una macchina del tempo e torna nel passato per parlare della sua invenzione a sè stesso quando era bambino, malgrado crescendo, quel bambino potrà acquisire le nozioni per poterla costruire, non sarà frutto della sua invenzione poichè gli è stata suggerita dal vecchio se stesso. Ora immaginiamo qualcuno che viaggia nel futuro, scopre che la donna di qui si è innamorato e che sta per sposare, si rileverà essere una bisbetica e una spendaciona, mentre ragazza più bruttina che si è innamorato di lui, si rileverebbe essere un ottima compagna di vita, quando tornerebbe nel presente decide allora di corteggiare e di sposare la ragazza innamoratasi di lui, questo però renderebbe il proprio futuro impossibile, in quanto già vissuto. Se viaggiare nel tempo scientificamente è possibile, anche se in un contesto puramente teorico, allora come spiegare questi non indifferenti paradossi che potrebbero derivarne? Qui vi sono due linee di pensiero, la prima si basa sul principio di autoconsistenza proposto dal cosmonauta Russo Igor Novikov, secondo qui esiste una legge fisica non ancora scoperta che interverrebbe per prevenire qualsiasi azione atta a provocare dei paradossi nel tempo, in poche parole saremmo obbligati ad agire in maniera da evitare paradossi. Tuttavia questa visione pone il problema del libero arbitrio, se qualcuno decidesse di tornare in dietro nel tempo, questa legge non permetterebbe all’individuo di uccidere i propri genitori quando erano adolescenti.

Un altra teoria in grado di spiegare questi paradossi, oggi la più accettata nella comunità scientifica, fù proposta da Hugh Everett nel 1957 con la teoria dei mondi paralleli o delle realtà parallele, si dovrebbe considerare l’evoluzione del tempo come una sorta di fiume che si biforca continuamente formando universi paralleli tra loro, di conseguenza l’assassino che decide di tornare nel passato e uccidere i propri genitori da adolescenti, agirebbe attraverso una realtà o un universo parallelo diverso dal suo universo di provenienza. Di conseguenza non vi sarebbe alcun paradosso, tornando nel presente l’assassino si accorgerebbe di non aver alterato nulla poichè potrebbe tornare solo dall’universo dove i genitori sono in vita e hanno dato alla luce quel bambino che poi sarebbe lui stesso. Ogni diversa evoluzione della storia, crea un’altro universo, in sostanza ogni possibile evento si verifica, noi ne vediamo uno mentre tutte le altre possibili varianti si manifestano in altri universi simili al nostro, alcuni dei quali, la vita sulla terra non è mai stata possibile.