Introduzione
Presumo che mi si chieda se è possibile spostarsi senza vincoli nel tempo, dato che tutti noi già viaggiamo nel tempo, o meglio lo subiamo in quanto non siamo ancora padroni di queste conoscenze. Questo argomento è sicuramente il più interessante per l’opinione pubblica, ma la confusione a riguardo è tale per cui le dichiarazioni sembrano discordanti.
Cerchiamo di figurare mentalmente un probabile viaggio nel tempo: ipotizziamo di poterci spostare con un’astronave da un punto A a un punto B impiegando un tempo minore rispetto a quello che impiegherebbe la luce (300.000 Km/s). Qui noteremmo che ci siamo spostati nello spazio e nel tempo perché ora siamo nel nostro passato. Il primo problema è la velocità della luce che non possiamo superare.
1. Relatività Speciale
La velocità della luce non dipende dalla direzione di propagazione, ma ha lo stesso valore in tutte le direzioni (circa 300.000 Km/s). Le leggi fisiche assumono la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento inerziale. Da questi principi ne consegue che il tempo non è assoluto: il tempo è relativo al sistema di riferimento.
Dilatazione del tempo: un orologio in moto rispetto ad altri orologi sincronizzati, fermi in un sistema inerziale, appare più lento degli altri:
dove v è la velocità relativa dell’oggetto rispetto agli orologi fermi e c è la velocità della luce. Quando l’orologio raggiunge la velocità limite, il tempo si fermerebbe — e oltre questa velocità avremmo un tempo immaginario senza significato fisico.
E finalmente arriviamo alla famosa formula:
Accelerare un corpo fino alla velocità limite costa energia infinita, in quanto la massa del corpo accelerato aumenta proporzionalmente con la velocità fino a divergere.
2. Relatività Generale — Wormhole
La teoria ristretta si limita al caso particolare di corpi che si muovono a velocità costante. Einstein nel 1916 estese la teoria: ipotizzò che lo spazio si incurvasse in presenza di massa e che la gravitazione non fosse una forza, ma il risultato dello spostamento di corpi lungo il percorso più breve in uno spazio curvo (geodetiche).
Da questa teoria nascono i Wormhole — cunicoli spazio-tempo. I “cunicoli” dovrebbero congiungere due regioni dell’universo, oppure due universi paralleli. Quando una stella si riduce a un punto, i due universi appaiono connessi da un cunicolo la cui massima restrizione prende il nome di “gola di Einstein-Rosen”.
F. Schein e P.C. Aichlburg dell’Università di Vienna sostengono che se le singolarità sono attraversabili, allora è possibile connettere universi distinti o regioni lontane dello stesso, con cunicoli spazio-temporali (Phys. Rev. Lett., 77, p. 4130, 1996).
Anche Stephen Hawking afferma che un tale Buco Nero potrebbe fungere da “cunicolo” per un’altra regione dell’universo, ma è lui per primo ad ammettere che tutto ciò è molto improbabile. Einstein stesso affermò che la teoria della relatività generale è una teoria parziale.
3. Ipotesi Attuali
Iper-Luce — Effetto Tunnel
Nella meccanica quantistica, quando un oggetto in movimento urta contro una barriera un numero sufficientemente grande di volte, esiste una probabilità finita che la particella possa passare attraverso la barriera e venirsi a trovare dall’altra parte.
Nel 1993 l’équipe di Raymond Chiao dell’Università di Berkeley ha misurato quanto impiega un fotone ad attraversare la barriera. L’apparecchiatura utilizzata è l’interferometro di Hong-Ou-Mandel che rilevò che il tempo di attraversamento comportava una velocità superiore a quella della luce. Purtroppo l’effetto tunnel è un effetto probabilistico, per cui non possiamo mandare nessuna informazione utile in questo modo.
Tachioni
La teoria di Einstein non dice nulla sul fatto che una particella possa nascere con una velocità superiore a quella della luce. Da questa analisi alcuni fisici hanno ipotizzato l’esistenza dei TACHIONI — particelle che nascono e viaggiano a velocità superiori di quella della luce, anche se nessuno ancora è riuscito a vederli.
Per rispettare i postulati della relatività generale i tachioni dovrebbero avere una massa negativa; e dato che viaggiano solo a iper-luce, noi vedremmo sempre prima la loro distruzione e poi la loro creazione. Quindi per noi, i TACHIONI dovrebbero viaggiare a ritroso nel tempo.
Teoria delle Corde
Nella teoria delle corde non si parla di particelle che occupano un singolo punto, ma di “corde” che hanno una sola dimensione: la lunghezza. Le corde possono essere aperte o chiuse in anelli. In questa teoria le particelle sono onde che si propagano sulle corde. La teoria, per essere coerente, deve presupporre l’esistenza di molte dimensioni (dieci, venti dimensioni...) “arricciate” in piccolissimi spazi nella nostra dimensione 4-D. Idee fantascientifiche permetterebbero di viaggiare nello spazio-tempo utilizzando “scorciatoie” che passano per dimensioni superiori.
4. Conclusione
Tutte queste sono solo congetture, il che vuol dire che devono essere considerate solo per quello che sono: “ipotesi”.
Personalmente non ritengo possibile viaggiare nel tempo, e alla luce dei risultati fino ad oggi ottenuti non lo ritengo possibile nemmeno nel prossimo futuro. Una risposta definitiva la si potrebbe avere solo se qualche fisico riuscisse a trovare una teoria unificata della fisica.
Tratto dal sito vialattea.net — sezione fisica