I viaggi nello spazio e nel tempo

L’uomo è sempre stato affascinato dalla possibilità di viaggiare nel tempo. Essere capaci di muoversi liberamente nel passato e nel futuro, per poter osservare eventi già accaduti e che devono ancora verificarsi.

Un esempio lampante è il film “Ritorno al Futuro”. Il protagonista Marty McFly, grazie alla macchina del tempo inventata dal Dottor Brown, riesce a tornare nel passato a quando i suoi genitori si dovevano ancora incontrare.

Nel film viene utilizzata una DeLorean come macchina del tempo. In effetti la nostra immagine di macchina del tempo è quella di un’automobile o di una cabina nella quale entrare ed essere trasportati in giro per il tempo.

Queste speculazioni fantascientifiche sono state analizzate da numerosi scienziati attraverso il metodo scientifico e con l’aiuto dei calcoli matematici.

Ovviamente uno scienziato non può fermarsi a fantasticare sui viaggi del tempo senza avere una base scientifica.

Verso gli inizi del 1900, lo studio dei viaggi nel tempo ebbe una crescita esponenziale. Bastò che un singolo scienziato portasse una teoria innovativa sulla visione dello spaziotempo. Albert Einstein nel 1905 sviluppò la teoria della relatività ristretta e successivamente nel 1916 la relatività generale.

In realtà Einstein non elaborò le sue teorie al fine di spiegare i viaggi del tempo. Egli ha semplicemente dato un’altra spiegazione della struttura dell’universo e dei meccanismi che lo regolano.

I problemi di fisica classica riguardano corpi che si muovono a velocità terrestri (non superiori a quella del suono). Nel momento in cui si accelera un corpo fino ad essere prossimi alla velocità della luce, le leggi della fisica crollano ed è necessario modificarle.

Presupponendo che la velocità della luce sia invariante in tutti i sistemi di riferimento, Einstein definì che 299 792 458 m/s fosse la velocità massima raggiungibile. Fondò la sua teoria su questo postulato e definì delle formule per la dilatazione dello spazio e del tempo in prossimità di tale velocità. 

Dilatazione del tempo e dello spazio. Sembra quasi surreale, ma è stato scientificamente provato che corpi prossimi alla velocità della luce subiscono tali deformazioni.

Se salissimo su una navicella futuristica, e viaggiassimo dalla terra al sole alla velocità della luce, impiegheremmo 8 minuti. Questo però è quello che noi osservatori sulla Terra misuriamo con i nostri cronometri. L’orologio posto sulla navicella, registra invece un tempo minore, come se il tempo si accorciasse a causa della elevata velocità.

Anche in prossimità dei buchi neri ciò avviene. Un elevato campo gravitazionale accorcia il tempo, facendone percepire unO scorrimento più lento.

Ora provate a pensare a questo: ci sono due fratelli gemelli, uno dei due parte dalla Terra intraprendendo un viaggio spaziale verso il più vicino buco nero che si trova idealmente a 5 mesi di distanza; una volta arrivato rimane in orbita intorno al buco nero, vicino all’orizzonte degli eventi, per 2 mesi, poi torna indietro sulla Terra.

In totale è rimasto via per 1 anno, ma questo è il tempo che ha percepito il gemello in viaggio. L’altro, rimasto sulla Terra ha misurato un tempo molto più lungo. Quando i due fratelli si rincontrato non hanno più la stessa età, il gemello viaggiatore è decisamente più giovane dell’altro.

In pratica ha appena viaggiato nel futuro. (Guardatevi Interstellar)

L’altra soluzione dei calcoli di Einstein, risolti da altri fisici, porta all’esistenza di una singolarità spaziotempo definita come buco nero, di cui ormai conosciamo quasi tutto.

Einstein dà un limite alla velocità della luce, ma non alla curvatura dello spaziotempo dovuta a campi gravitazionali elevatissimi.

Dentro ad un buco nero, quindi, lo spazio potrebbe essere talmente curvato da toccare un altro punto dello spazio, come quando pieghiamo un foglio e le due estremità combaciano. Invece di percorrere il tragitto lungo, potremmo passare per una scorciatoia, viaggiando nello spaziotempo.

 

 

Questo tipo di tunnel è chiamato ponte di Einstein-Rosen. Supponendo di sopravvivere all’entrata nel buco nero, è possibile viaggiare da un punto all’altro dello spazio.

Per Einstein spazio e tempo sono collegati. Non è possibile dividerli, si crea così la quarta dimensione. Dunque un viaggio nello spazio è per forza anche un viaggio nel tempo e viceversa.

Se riuscissimo ad accedere liberamente a questa dimensione, potremmo davvero viaggiare nello spazio e nel tempo come meglio crediamo.

La fisica non esclude i viaggi nello spaziotempo, ma può solo teorizzare. I mezzi a nostra disposizione non ci permettono di formulare una legge a riguardo basata su degli esperimenti concreti.

La strada però è aperta e in un futuro prossimo, probabilmente, saremo capaci di viaggiare come Marty McFly.

 

 

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