Viaggiare nel tempo: solo fantascienza?

Vista l’estrema relatività del tempo, è tanto insensato pensare di poterlo modificare a nostro piacimento per poter evadere dal suo scorrere sempre in avanti? Secondo le nostre attuali conoscenze, è possibile viaggiare nel tempo?

Anche la minima possibilità di effettuare un viaggio temporale affascina a tal punto tanti scienziati da far sì che essi continuino a studiare non solo se ciò sia possibile, ma anche come potrebbe realizzarsi tale viaggio.
Le ultimissime teorie giungono, proprio in questi giorni, da un gruppo internazionale di ricercatori (tra cui ci sono due italiani) del Mit di Boston, guidati dal fisico-informatico Seth Lloyd.

Prima di illustrare il punto d’arrivo delle loro ricerche, è utile conoscere i risultati di altri studiosi:

Gary T. Horowitz, professore di fisica all’Università Santa Barbara in California, considera l’idea di viaggiare nel tempo come qualcosa di più di un’idea fantascientifica: nessuno, infatti, fino ad ora ne ha mai dimostrato l’impossibilità.

William A. Hiscock, professore di fisica al Montana State University, separa il viaggio verso il futuro dal viaggio nel passato. Il primo, infatti, può essere realizzato utilizzando la dilatazione del tempi della Relatività Speciale di Einstein, che sostiene che un orologio, anche biologico, si muove più lentamente man mano che raggiunge la velocità della luce. Perciò partendo dalla Terra su una astronave che riesce ad accelerare fino a raggiungere velocità prossime a quella della luce, si potrebbe compiere un viaggio fino al centro della nostra galassia e ritorno in 40 anni (tempo misurato sulla navicella). Sulla Terra, intanto, sarebbero però passati 60.000 anni e, al ritorno, l’eventuale astronauta si troverebbe quindi nel futuro. Purtroppo un viaggio del genere richiederebbe una grandissima quantità di energia, del tutto irraggiungibile con le tecnologie attuali.

Più complicato risulta il viaggio indietro nel tempo. Esistono, infatti, molte soluzioni dell’equazione della Relatività Generale di Einstein che permettono ad una persona di seguire una linea del tempo che la porterebbe ad incontrare se stessa o un progenitore in un’epoca precedente. Il problema è decidere se queste soluzioni non siano solamente bizzarri risultati matematici: nessun esperimento infatti ha mai dimostrato che un tale viaggio nel tempo possa accadere nel nostro universo. Tuttavia sono stati realizzati da fisici teorici alcuni studi sulla possibilità di manipolare la materia e la geometria dello spazio-tempo in modo da creare “vie che girino intorno al tempo”.

Come si potrebbe costruire una macchina del tempo? Si pensa che la via più semplice potrebbe essere quella di creare un “wormhole”, cioè un tunnel che connetta gli spazi di due regioni di spazio-tempo separate e dare ad un lato del tunnel una velocità molto maggiore rispetto all’altro lato. Il passaggio attraverso questo tunnel permetterebbe di viaggiare nel tempo. Purtroppo, nonostante i lunghi studi nel decennio passato circa le proprietà di un eventuale wormhole, non è ancora chiaro come sia possibile crearne uno. Alcune teorie speculative sulla teoria della gravità quantistica affermano che lo spazio-tempo abbia una complicata struttura simile a quella di una schiuma, fatta di wormholes della grandezza di 10-33 cm, cioè un miliardo di miliardi di volte più piccoli di un elettrone! Soltanto pochi fisici ritengono sia possibile afferrare uno di questi microscopici wormholes e allargarlo affinché possa essere utilizzato dall’uomo.

Altri scienziati, come Fernando De Felice, docente di fisica all’Università di Padova, ritengono che alcuni buchi neri nascondano macchine del tempo. Infatti i buchi neri sono stelle la cui materia è concentrata in un punto infinitesimo chiamato “singolarità”, dove tempo e spazio si deformano al punto che la traiettoria di una particella si curva su se stessa creando una situazione detta “time loop”. In pratica, la particella in movimento, pur viaggiando nel futuro, ritrova se stessa nel passato. Si ipotizza che, entrando in un buco nero, ci si ritrovi in un anello nel quale il futuro si congiunge al passato e quindi, pur camminando in avanti, prima o poi si torna al punto di partenza. Il rischio sarebbe “solo” quello di rimanere stritolati dalle immense forze gravitazionali.

Il viaggio indietro nel tempo porta però anche ad altri problemi di natura logica. Infatti, anche se avessimo la possibilità di passare attraverso un wormhole, la natura ci permetterebbe di viaggiare indietro nel tempo? Secondo la “Chronology Protection Conjecture” formulata da Stephen Hawking, le leggi della natura impediscono la creazione di una macchina del tempo.

Se fosse possibile viaggiare indietro nel tempo sarebbero inevitabili alcuni paradossi. Il “paradosso del nonno”, descritto dall’autore di libri di fantascienza René Barjavel in “Le voyageur imprudent” (1943), immagina che un nipote torni indietro nel tempo e uccida suo nonno prima che egli incontri sua nonna, prima dunque che essi possano sposarsi e avere una discendenza. In tal caso il nipote non sarebbe mai potuto nascere e quindi come avrebbe fatto a tornare indietro nel tempo e uccidere suo nonno? Talune teorie tentano di risolvere questo paradosso ipotizzando che ogni evento produrrebbe un nuovo universo parallelo nel quale la storia si evolve in maniera indipendente, ma qui il limite tra scienza e fantascienza si fa sempre più sottile…

Un altro paradosso prende in considerazione che un oggetto qualsiasi torni indietro nel tempo. Pertanto, nel momento di arrivo nel passato la massa che costituisce l’oggetto comparirebbe dal nulla, essendo quella materia già presente sotto altra forma, e quindi ci sarebbe una “copia ridondante” priva di passato. Questo, oltre che violare le leggi della logica, viola anche la legge fisica della conservazione della massa-energia.

Il “paradosso del nonno” sembrerebbe essere stato risolto dal gruppo guidato da Seth Lloyd, che ipotizza una macchina del tempo basata sulla natura probabilistica della meccanica quantistica, sfruttando il principio di “post selezione”. Una tale macchina del tempo non richiederebbe alcuna distorsione dello spazio-tempo. Ma stiamo davvero per assistere al primo viaggio indietro nel tempo? In realtà il meccanismo proposto da Lloyd può essere valido solo se la meccanica quantistica è non lineare, ma questo è possibile solo in teoria, in quanto, finora, tutte le prove evidenziano la linearità della meccanica quantistica e la non linearità non è mai stata osservata.

Si può concludere, pertanto, che le attuali teorie su eventuali viaggi temporali aprono nuovi, seppur molto lontani, orizzonti verso la completa relatività del tempo, affascinando chiunque si accosti a questo argomento.

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