Douglas Adams

Qualcuno dice che non sia morto,

ma semplicemente tornato a casa…

C’è una teoria che afferma che, se qualcuno scopre esattamente qual è lo scopo dell’universo e perché è qui, esso scomparirà istantaneamente e sarà sostituito da qualcosa di ancora più bizzarro ed inesplicabile.C’è un’altra teoria che dimostra che ciò è già avvenuto.

• Douglas Adams su Wikipedia
• Un ottimo e ricco sito su D.A. in italiano
• Un post interessante

I suoi libri in pdf liberamente scaricabili dalla rete…

1. Guida galattica per autostoppisti – The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy (1980)
2. Il ristorante al termine dell’Universo – The Restaurant at the End of the Universe(1982)
3. La vita, l’Universo a tutto quanto – Life, the Universe and Everything (1984)
4. Addio e grazie per tutto il pesce – So Long, and Thanks For All the Fish
5. Praticamente innocuo – Mostly Harmless (1992)

(…anche se un buon libro è sempre meglio)

Caratteri principali dell’intelligenza

• Reagire in modo molto flessibile alle varie situazioni.
• Trarre vantaggio da situazioni fortuite.
• Ricavare un senso da messaggi ambigui e contraddittori.
• Riconoscere l’importanza relativa dei diversi elementi di una situazione.
• Trovare somiglianze tra situazioni diverse nonostante le differenze che possono dividerle.
• Notare distinzioni tra situazioni diverse nonostante le somiglianze che possono unirle.
• Sintetizzare nuovi concetti prendendo concetti vecchi e collegandoli in modi nuovi.
• Produrre idee nuove.

The Quantum Physics of Genesis

Start with one proton hydrogen…

Viaggio nel tempo

Il viaggio nel tempo è l’ipotetico spostamento tra diverse epoche temporali, verso il passato o il futuro. Per “visualizzarlo” si usa comunemente l’analogia dello spostamento su un filo, una linea che rappresenta il tempo nella sua totalità.

Alcune teorie scientifiche consentono, ad oggi, il viaggio nel tempo, ma solamente attraverso condizioni estreme impossibili da realizzare con le tecnologie attuali.

La teoria della relatività prende in esame il fenomeno della dilatazione del tempo, registrabile soprattutto da osservatori che si spostino a velocità prossime a quella della luce (299.792.458 m/s), fenomeno verificato da numerosi esperimenti e che sembrerebbe lasciare la porta aperta all’ipotesi dello spostamento nel futuro (vedi Curve chiuse di tipo tempo). Ma bisogna notare come tale viaggio nel futuro non ha probabilmente nulla in comune con l’idea dei viaggi nel tempo usata nella fantascienza.

Il viaggio nel tempo nella narrativa e nell’immaginario collettivo viene utilizzato come espediente in tutt’e due i modi in cui può avvenire: verso il futuro a velocità notevolmente accresciuta, o indietro fino ad un’epoca precedente.

Il concetto di viaggio nel tempo è un’idea che affascina da tempi immemorabili l’umanità, ed è presente in svariati miti e tradizioni religiose, che sia mago Merlino a sperimentare delle regressioni temporali, o Maometto in viaggio a Gerusalemme che ascende al Paradiso ritornando prima che un bicchiere spezzato abbia versato il suo contenuto.

È da tener conto che, dato il naturale evolvere del presente verso l’immediato futuro, tutti gli esseri viventi viaggiano comunque già di per sé attraverso il tempo, inesorabilmente dal concepimento fino alla completa disgregazione dell’organismo (ovviamente morto).

La macchina del tempo

La macchina del tempo “classica” a cui il cinema e le storie di fantascienza ci hanno abituato è solitamente rappresentata come un qualche veicolo o apparecchio dalle dimensioni di una piccola stanza: si entra, si configurano i parametri di viaggio e si aziona il dispositivo: dopo pochi secondi si può uscire e ci si ritrova nell’epoca voluta.

Qualora ciò fosse possibile, non sarebbe tuttavia sufficiente. Il pianeta Terra infatti occupa, secondo per secondo, una posizione diversa lungo l’orbita intorno al sole: a sua volta, il sole orbita
intorno al centro galattico e così via. In conclusione, un viaggio nel tempo così concepito dovrà necessariamente essere anche un viaggio nello spazio, altrimenti il crononauta si ritroverebbe sperduto nel vuoto spaziale al momento dell’arrivo.

Fisica

Nel campo della fisica, l’esperimento ideale del viaggio nel tempo è talvolta usato per esaminare le conseguenze di teorie scientifiche come, ad esempio, la relatività speciale, la relatività generale e la meccanica quantistica.
È stato ampiamente approvato con prove sperimentali che lo scorrere del
tempo non esiste come tempo assoluto: infatti, come previsto dalla
relatività ristretta, lo scorrere del tempo è differente per
osservatori che siano in moto uno rispetto all’altro.

Secondo la teoria della relatività, un osservatore può misurare una
deformazione dello spazio-tempo se si sta muovendo a velocità prossime
a quella della luce, oppure se c’è un campo gravitazionale. Velocità e
gravitazione sono i fattori in grado deformare lo spazio-tempo. Se la
teoria pone un limite teorico alla velocità, che non può superare
quella della luce nel vuoto, non vi sono limiti teorici all’intensità
di un campo gravitazionale e alla deformazione che con questo si
potrebbe produrre nello spazio-tempo. Per deformare lo spazio-tempo con
la gravità servono enormi densità di energia.

Non a caso, i buchi neri, che sono gli oggetti fisici dove è massima
la densità di materia e il campo gravitazionale, sono associati alla
possibilità di creare ponti spazio-temporali (ponti di Einstein- Rosen).

Inoltre, tutte le formule della teoria della relatività contengono
un termine temporale elevato alla seconda potenza, per cui la
definizione di un tempo negativo non crea particolari problemi al
modello fisico-matematico.

• Alle velocità infraluminali, al di sotto della soglia della velocità della luce
  nel vuoto, esistono corpi dotati di masse, sia a riposo che accelerata,
  superiori a zero: tali corpi possono muoversi avanti ed indietro nello
  spazio ma non nel tempo (nel nostro “universo” la direzione del tempo è
  preordinata e corre dal “passato” al “futuro”).

• Alla velocità della luce, lo spazio ed il tempo si annullano: il fotone, dotato di massa a riposo ed accelerata quasi nulle può muoversi a questa fantastica velocità in quanto virtualmente privo di inerzia.
  Alla velocità della luce la contrazione del tempo è zero, e la
  dilatazione dello spazio è infinita. In queste condizioni, è
  impossibile identificare la posizione del corpo con un insieme di
  quattro coordinate: la coordinata temporale sarebbe la stessa in
  qualunque punto viene a trovarsi, ossia un orologio alla velocità della
  luce continuerebbe a segnare lo stesso orario; le tre coordinate
  spaziali non sarebbero un numero finito. Ciò equivale a dire che il
  corpo si trova contemporaneamente dappertutto ed in un eterno presente.
  Un corpo dotato di massa superiore a quella del fotone non può
  raggiungere la velocità della luce, in quanto, come compendio della
  legge einsteniana dell’equivalenza tra materia ed energia (E = mc²),
  tutta l’energia fornita per accelerare il corpo massivo a velocità
  prossime a quelle luminali viene convertita automaticamente in materia
  andando, in ultima analisi, a massificare ulteriormente il corpo
  stesso, accrescendone l’inerzia, il che richiede ulteriore energia per
  accelerarlo (in pratica si crea un circolo vizioso in cui l’energia non
  accelera più il corpo ma addirittura ostacola il movimento del corpo
  stesso incrementandone la massa, in quanto convertita in materia).

• A velocità sopraluminali, invece, l’ipotetico corpo dovrebbe
  possedere soltanto una massa virtuale, sia a riposo che accelerata. A
  questa ipotetica particella è stato attribuito il nome di “Tachione“.
  Esso si muoverebbe in uno spazio ancora nullo (in realtà, dovrebbe
  muoversi in uno spazio negativo, il che non ha senso) ed in un tempo
  “invertito”. Praticamente, non sarebbe libero di muoversi nello spazio,
  e la sua successione temporale andrebbe dal futuro al passato,
  paradossale solo per la nostra esperienza quotidiana, ma non per la
  fisica. Nel “mondo sopraluminale”, in pratica le conseguenze
  precederebbero la causa generante; l’effetto precederebbe la causa.
  Anche il secondo principio della termodinamica verrebbe ad esser
  invalidato: ad esempio vedremmo i cocci di vetro ricomporsi e generare
  un bicchiere; oppure un cadavere riprendere vita e ringiovanire fino al
  momento del concepimento.

Da notare a questo proposito che la teoria einsteniana non vieta le
velocità superiori a quella della luce. Essa vieta il raggiungimento
della velocità della luce per un corpo avente massa, ma non vieta il
superamento di questo estremo limite per un punto non materiale o per
l’energia.

Sappiamo, dalla relatività ristretta, che il tempo rallenta in un sistema di riferimento
in movimento. In altri termini, più un oggetto si sposta velocemente
rispetto ad un altro (perché è minore la differenza tra la velocità del
corpo in movimento e la velocità massima relativa, cioè la velocità
della luce), più il tempo per il primo oggetto passa più lentamente rispetto al secondo, spostando in pratica il primo oggetto nel futuro del secondo. La possibilità realmente offerta dalle due grandi teorie relativistiche di Albert Einstein permettono di sperimentare quasi ordinariamente già oggi piccoli viaggi nel tempo.

Nella pratica, ponendo un orologio di precisione su di un mezzo ad alta velocità, tipicamente un velivolo,
è normale riscontrare una discrepanza con il rispettivo orologio di
riferimento precedentemente sincronizzato, posto ad esempio sulla
pista, dimostrando evidentemente che l’orologio spostatosi ad alta
velocità dal suo riferimento ha viaggiato qualche frazione di secondo
nel futuro dell’orologio posto a terra (l’orologio che ha volato sarà
“indietro” rispetto a quello a terra).

A tale proposito dobbiamo pensare che la “velocità” con cui scorre localmente il tempo in un sistema in quiete è di 1 secondo
(del sistema di riferimento) al secondo (del sistema locale che
coincide col riferimento). Nel precedente esempio sul velivolo il tempo
scorre a più di 1 secondo al secondo (sempre tra tempo locale e
tempo del sistema di riferimento che non coincidono) in quanto sul
mezzo in movimento la dimensione temporale è allungata (mentre quella
spaziale si accorcia) provocando un lievissimo balzo in avanti nel
tempo riscontrabile da evidenze strumentali sperimentali, ma non dalla
mente umana.

Per viaggi temporali riscontrabili dall’esperienza umana, tali
teorie ci dicono che, se un corpo è soggetto ad una velocità
(commensurabile con quella della luce nel vuoto) oppure a campi gravitazionali significativi (come in prossimità di un buco nero o di una stella di neutroni), il tempo ne viene enormemente influenzato nel suo scorrere, fino ad arrivare a fermarsi per un osservatore (orizzonte degli eventi).
In prossimità dell’orizzonte degli eventi, lo scorrere del tempo
verrebbe arrestato solo per colui che si trovasse proprio
sull’orizzonte medesimo, ovvero sul confine tra il nostro universo
“familiare” e l’universo chiuso (una sorta di “punto di non – ritorno”)
che si trova oltre l’orizzonte e che termina sulla singolarità (“collapsar“)
implosa e collassata che genera l’orizzonte e gli effetti fisici e
relativistici associati al buco nero. Per semplificare il concetto,
praticamente, un astronauta che si trovasse sul confine delineato
dall’orizzonte degli eventi si muoverebbe in modalità sincrona col
ruotare dell’orizzonte e vedrebbe ogni oggetto al di là dell’orizzonte
come se fosse in un eterno presente: un oggetto che dovesse cadere nel
buco nero avrebbe un tempo nullo per l’osservatore posto sull’orizzonte
degli eventi, che mai lo vedrebbe, per tutta l’eternità, ed un tempo
suo proprio, talmente accelerato da esser incompatibile con lo stato
della materia ordinaria, che lo schianta in una frazione di secondo
sulla singolarità stessa. Da questo concetto ne consegue che non
soltanto la materia (perché la collapsar generante il buco nero non può
fisicamente esser costituita da materia ordinaria) può influenzare lo spazio-tempo,
bensì anche le concentrazioni massive d’energia, il che è plausibile,
essendo la materia una forma particolare d’energia, in base alla teoria
einsteniana.

Per capire un po’ meglio questo concetto assolutamente poco intuitivo dobbiamo infatti raffigurarci lo spaziotempo (o “cronotopo”, mutuando il termine dalla geometria) come un telo perfettamente elastico, ben tirato, increspato in qualche punto da alcuni gravi (curvatura spaziotemporale). La gravità è rappresentata dalla deformazione di questo telo che flette, ad esempio, nei dintorni della massa di una stella, proprio come farebbe una palla da biliardo
su un telo elastico. Il tempo può essere visto invece come
l’inclinazione di questo tessuto, che in prossimità delle infossature
si accentua (si dilata e si allunga) mentre come accade nel tessuto, lo
spazio tra un punto e l’infossatura si accorcia (e diminuisce), tanto
più quanto più la massa è pronunciata .

Un’estensione di questa teoria porta ad ipotizzare che lo stesso spazio-tempo non sia un qualcosa di unitario, come da noi percepito, bensì un’entità “discreta”, ovvero composta da quanti,
esattamente come tutta la materia e l’energia: a livello
ultramicroscopico, pertanto, esisterebbero dei quanti non ulteriormente
divisibili di spazio-tempo e lo scorrere del tempo rappresenterebbe
solo una nostra illusione ottica. Il divenire, pertanto, altro non
sarebbe che lo spostamento tra quanti contigui di spazio-tempo. Anche
la nostra esistenza sarebbe dettata da questa regola: ogni quanto di
spazio tempo può contenere o meno una copia di ciascuno di noi: se non
la contiene si tratta del periodo anteriore alla nascita o posteriore
alla morte. Se la contiene, invece, ogni quanto conterrà una nostra
copia in un dato “istante” temporale, cosicché la durata della “nostra
vita” altro non sarebbe che la sequenza precisa, ordinata, accurata e
lineare di singoli quanti spaziotemporali contenenti una copia di noi
in una data “epoca”. Ovviamente, a livello macroscopico, essa viene da
noi interpretata come un divenire dalla nascita alla morte, ovvero
quello che chiamiamo “Vita”.

Una macchina del tempo tecnologica che viaggi nel futuro potrebbe
perciò funzionare accorciando lo spazio e dilatando il tempo, che ad
esso è relativo, procedendo a velocità astronomiche, oppure potrebbe
piegare la struttura dello spaziotempo creando l’increspatura da cavalcare come una tavola da surf
sull’onda. Ad oggi comunque non si conosce un modo né per accelerare a
tali velocità, né per piegare lo spaziotempo, ma non appaiono problemi
insormontabili.

Il paradosso dei buchi neri [modifica]

I buchi neri in veste di “macchine del tempo” naturali non sono facilmente sfruttabili per vari motivi. Vediamo i più immediati:

• Di buchi neri ne esistono tanti, di dimensioni estremamente
  variabili. Il problema principale è quello di andarsi a collocare
  presso l’orizzonte degli eventi senza esserne inghiottiti. Ma gli
  effetti gravitazionali del buco nero si fanno sentire anche prima di
  giungere all’orizzonte stesso, e non è facile quantificare la massa
  della singolarità centrale da cui dipende l’area coperta dall’orizzonte
  ed il volume del buco nero medesimo. Basta un’inezia nel calcolo e
  l’effetto sarebbe davvero poco piacevole per gli sperimentatori.
• Come macchina del tempo un buco nero sarebbe limitato, nel senso
  che potrebbe portare indietro nel tempo uno sperimentatore non oltre il
  momento della sua formazione.
• Se il buco nero fosse di tipo “non rotante” – e nessuno lo può sapere a priori – non ci sarebbe verso di attraversare indenni l’orizzonte degli eventi:
  il verso preso sarebbe inevitabilmente diretto sulla singolarità
  centrale, dopo esser stati ridotti ad una stringa monodimensionale per
  ipercompressione a densità infinita.
• Questo discorso vale solo in parte nel caso d’un buco nero rotante. Durante gli anni sessanta il matematico neozelandese Roy Kerr
  scoprì che lo schianto sulla singolarità può anche non avvenire se il
  buco nero è rotante. In questo caso, si forma pur sempre una
  singolarità, ma sotto forma di anello toroidale e non come punto
  adimensionale, come il biscotto col buco al centro. In via di principio
  sarebbe possibile immergersi in un buco nero di questo tipo e passare
  attraverso l’anello per emergere in un altro luogo ed in un altro
  tempo, forse in un universo parallelo,
  purché la direzione d’incontro col buco nero rispetti un certo angolo
  d’incidenza. Questa “soluzione Kerr” è stato il primo esempio
  matematico di macchina del tempo, Negli anni ottanta, comunque, Kip Thorne, del CalTech
  (uno dei principali esperti al mondo sulla teoria generale della
  relatività) ed i suoi colleghi si misero a provare una volta per tutte
  che tali sciocchezze non erano ammesse realmente dalle equazioni di
  Einstein. Studiarono la situazione da tutte le parti ma furono
  costretti alla conclusione non tanto gradita che non c’era realmente
  nulla nelle equazioni che vietasse il viaggio nel tempo ammesso che si
  abbia la tecnologia per manipolare i buchi neri (e questa è una grossa
  clausola restrittiva).
• Non è noto nessun candidato buco nero nei nostri paraggi.
• Oggigiorno non esistono tecnologie atte a generare buchi neri
  artificiali in laboratorio ma è in corso un progetto che porterebbe
  alla creazione di microscopici buchi neri, che in virtù delle minuscole
  dimensioni evaporerebbero in frazioni infinitesimali di secondo tramite
  la radiazione di Hawking.

Speculazioni teoriche

fisici Paul Davies (vedi Bibliografia), Kurt Gödel, Frank Tipler e J. Richard Gott III hanno proposto delle metodologie ideali (ossia non realizzabili nella pratica) per costruire una macchina del tempo.
Descriveremo brevemente le macchine del tempo di Gödel, di Tipler e di Gott.

La prima è basata sull’ipotesi di un universo chiuso
in rotazione, dove muovendosi a velocità prossime a quella della luce
si potrebbe raggiungere ogni istante di tempo dell’universo
semplicemente viaggiando continuamente sempre in una stessa direzione.

Quella di Tipler è una variante di questa che però si basa
sull’esistenza di un corpo materiale e non utilizza dunque l’intero
universo come nel precedente esempio: un ipotetico cilindro rotante di
massa esorbitante (si parla di miliardi di masse solari), ma di densità
inferiore a quella necessaria perché si trasformi in un buco nero,
creerebbe un attrazione gravitazionale tale da far sì che un corpo che
si muova intorno ad esso a velocità elevatissime anche se non
necessariamente prossime a quella della luce si sposti nel passato o
nel futuro, a seconda che si muova nel verso opposto o uguale a quello
della rotazione del cilindro ^[1].
Se, viceversa, la particella puntiforme è messa al centro del
circolo.essendo il campo magnetico zero, effetti sono attribuiti a un
trascinamento del sistema di riferimento della particella, cioè una deformazione dello spazio-tempo all’interno del cerchio.
Questo modello pone però due importanti limitazioni: non si può andare
in un passato precedente la creazione del cilindro, e non si può andare
in futuro successivo la sua distruzione.
Il modello matematico, inoltre, presuppone un cilindro infinitamente
lungo, e non è ancora chiaro se questa condizione sia necessaria per il
viaggio nel tempo.

Un altro modello di macchina del tempo è stato proposto da Gott, e
si basa sul fatto che la forza di gravità dei corpi massivi influenza
lo scorrere del tempo. In breve, il modello prevede di usare Giove per
creare una sfera cava, all’interno della quale porre il “crononauta”.
Da calcoli fatti, il campo gravitazionale della sfera cava (generata
dalla massa di Giove fortemente compressa) rallenterebbe il tempo di un
numero variabile di volte (massimo quattro) a seconda della densità
della sfera, che deve essere sempre superiore a quella necessaria per
la contrazione in un buco nero.

Tecnologie

Le principali tecnologie ipotetiche o in corso di studi per poter progettare viaggi nel tempo sono:

• Wormhole (passato e futuro, non si avrebbe alcuna dilatazione temporale)
• Velocità della luce raggiunta (quasi) attraverso reazioni materia/antimateria (futuro attraverso effetto di dilatazione temporale di Albert Einstein)
• Forza di gravità (futuro attraverso effetto di dilatazione temporale di Einstein)

Sperimentazioni

Vari esperimenti realizzati nel corso degli ultimi dieci anni danno
l’impressione di un effetto retrogrado, ossia di un viaggio nel tempo
verso il passato, ma sono interpretati in modo diverso dalla comunità scientifica.
Ecco alcuni esempi: l’esperimento di Marlan Scully (che è ispirato al paradosso EPR
e richiede l’utilizzo di fessure di Young) lascia supporre che su scala
quantica una particella nel futuro determini il suo passato. Secondo
alcuni, questo mette semplicemente in evidenza le difficoltà di
qualificare la nozione di tempo all’interno della scala quantica; in
ogni caso, quest’esperimento non costituisce una violazione della causalità.
Si è potuto registrare che nell’esperimento del fisico Lijun Wang, l’invio di pacchetti di onde attraverso una lampada al cesio
a cX310 ha avuto come conseguenza l’uscita dei pacchetti di onde stessi
62 nanosecondi prima della loro entrata. Alcuni scienziati ritengono
però che questo sia semplicemente dovuto ad un effetto
d’ultra-rifrazione, e avanzano l’obiezione che questi pacchetti di
onde, non essendo oggetti costituiti da particelle ben definite, non
possono trasportare né energia né informazione dei futuri eventi, per
cui non è possibile confermare in modo esaustivo che arrivino dal
futuro.
Infine, il programma “Effetto STL” effettuato dal medico Ronald Mallett
ha lo scopo ufficiale di osservare una violazione della causalità
mediante il passaggio di un neutrone attraverso un cristallo fotonico
che rallenta la luce. Si è potuto constatare che il neutrone riappare
nel dispositivo prima di essere disintegrato. La relazione è uscita nel
novembre 2006 e beneficia del sostegno di molte università degli Stati Uniti.

Il teletrasporto e il viaggio temporale sono temi collegati, che
presuppongono la copertura di enormi distanze nello spazio piuttosto
che nel tempo. Le tematiche del viaggio nel tempo e nello spazio
vengono a essere in stretta relazione, per almeno due ragioni:

• secondo la relatività generale, spazio e tempo sono parte di un continuo a quattro dimensioni;
• il paradosso dei gemelli ammette la possibilità teorica di un viaggio nel futuro;
• i ponti di Einstein-Rosen sono una costruzione fisica e matematica
  che ammette la possibilità teorica di un viaggio nel passato e nel
  futuro. I ponti di Enstein-Rosen descrivono sia un collegamento fra due
  punti arbitrariamente distanti nello stesso universo, oppure che
  possono distare arbitrariamente nel tempo. I punti possono appartenenre
  allo stesso universo o a due universi paralleli.

La massa che è oggetto del teletrasporto può comparire nel punto di
arrivo in un tempo superiore a quello che impiegherebbe muovendosi alla
velocità della luce, rispettando il limite teorico imposto dalla
relatività generale. Esiste però una variante del teletrasporto che
presuppone di collegare due punti a velocità inferiori a quella della
luce, riproducendo l’informazione della massa nel punto di arrivo.

La realizzazione di un viaggio nel passato o nel futuro, oltre ai
problemi teorici,presenterebe notevoli difficoltà tecniche. Secondo le
teorie che ammettono la possibilità di un viaggio nel tempo, come
quella dei ponti di Einstein-Rosen, sarebbero necessaria una quantità
enorme di energia, pari alla potenza elettrica mondiale.

Alla difficoltà di produrre enormi quantità di energia, si aggiungono quella di produrla in tempi brevi di pochi minuti, in un solo sito (il luogo dell’esperimento), e di non disperderla su grandi distanze.

L’alternativa alla produzione in un solo sito è quella di
convogliare nel luogo dell’esperimento l’energia prodotta altrove da
una moltitudine di centrali, tramite un numero opportuno di accumulatori ad alta capacità collegati in serie. L’energia sarebbe sottratta alla rete di distribuzione, con un apparente blackout elettrico.

Le potenze in gioco sono simili a quelle che un’esplosione nucleare produce in pochi minuti. Onda d’urto e radiazioni di una bomba atomica, tuttavia, si disperdono a distanza di migliaia di chilometri e di anni. In base alla formula E=mc^2, 600 grammi di massa d’uranio possono infatti produrre un’energia pari a Joule, per un tempo di 10 minuti (assumendo una velocità della luce pari a 300.000 km/sec.).

Oltre a un’enorme densità di energia occorre generare una curvatura negativa dello spazio-tempo. La materia e l’energia nell’universo producono solamente una curvatura positiva. In base al principio di indeterminazione
di Heisenberg, energia e tempo non possono essere misurate
simultaneamente con precisione infinita. E’ impossibile verificare, per
ogni particella di massa presente in una regione a scelta dello
spazio-tempo, se tutta l’energia genera una curvatura positiva.

La curvatura positiva dello spazio-tempo è positiva per la
maggironaza dei punti, ma può esssere trovato qualche punto dove non lo
è. Nei punti a curvatura negativa, si è in presenza di un varco
spazio-temporale, che può essere tenuto aperto con una fortissima
densità di energia.

Un ultewriore modalità di viaggo nel tempo è l’attraversamento di dimensioni esterne allo spazio-tempo. La teoria delle stringhe
ipotizza l’esistenza di 16 dimensioni. Le dimensioni aumentano a
seconda della lente, della scal di misura con la quale si osserva
l’universo. Dodici di queste dimensioni sono in più rispetto a quelle
note dello spazio tempo, “arrotolate” e compresse in un piccolissimo
raggio di materia, per cui punti diversi dello spazio-tempo potrebbero
essere collegati da una di queste dimensioni. Viaggiando attraverso di
esse, si otterrebbe una “scorciatoia” per collegare due punti, nell
ospazio e/o nel tempo, senza superare il limite teorica della velocità
della luce.

Coerenza

Esistono numerose speculazioni teoriche sui paradossi che potrebbero
insorgere quando si ha a che fare con i viaggi nel tempo. Ad esempio,
supponiamo che voi decidiate di utilizzare una macchina del tempo per
tornare a fare visita a vostro nonno, nel passato. Il viaggio riesce vi
trovate finalmente a tu per tu con vostro nonno, che però giovane e non
si è ancora sposato con quella che diventerà, in seguito, la vostra
nonna. Ebbene, mentre sbalordite il nonno con particolari che solo lui
può conoscere della sua famiglia, ecco che egli si distrae e si
dimentica dell’appuntamento con una bella ragazza che sarebbe potuta
diventare sua moglie. La signorina, indispettita dal comportamento del
giovanotto, non lo vuole più vedere. Ed ecco quindi che per colpa
vostra il nonno non si sposerà più e di conseguenza voi stessi non
sareste più potuti nascere; ma se non foste mai nati, come avreste
potuto impedire ai nonni di incontrarsi? Tale paradosso è comunemente
definito Paradosso del nonno. Un esempio di questo problema è rappresentato dai film della serie di fantascienza Ritorno al Futuro:
il viaggiatore nel tempo, impedendo ai suoi genitori di incontrarsi,
sarebbe dovuto scomparire dalla realtà in quanto mai nato. Questo tipo
di paradosso è detto di “coerenza”.

Il Paradosso del nonno è quello per cui l’ipotetico viaggiatore nel
tempo incontra nel passato e uccide un proprio progenitore diretto
(padre, nonno, etc.). In quel caso, l’esistenza stessa del viaggiatore
sarebbe un incoerenza e pure la possibilità di un suo ritorno al
presente, all’istante di tempo nel quale era partito il suo viaggio.

Una situazione di incoerenza ancora maggiore si verificherebbe
quando l’ipotetico viaggiatore nel tempo incontrasse, ed eventualmente
uccidesse, sé stesso quando aveva un’età minore.

Conoscenza

Un’altra variante di paradosso è quella proposta dal filosofo Michael Dummett.

Un critico d’arte torna nel passato per conoscere quello che
diventerà il più famoso pittore del futuro. Ebbene, questo pittore
quando incontra il critico dipinge quadri in verità molto mediocri, ben
lontani dai capolavori che il futuro potrebbe conoscere. Ed ecco quindi
che il critico d’arte gli mostra delle stampe dei futuri capolavori. Il
pittore ne è talmente entusiasta che glieli sottrae e li va a
ricopiare. Nel frattempo, il critico d’arte si deve reimbarcare nella
macchina del tempo per tornare alla sua epoca e lascia quindi le copie
nel passato.
La domanda è questa: considerando l’intera vicenda globalmente, da dove
arriva, in definitiva, la conoscenza necessaria a creare i capolavori?
dal pittore o dal critico d’arte?

Nella fantascienza questo problema viene ad esempio ripreso nel film Terminator con i suoi seguiti: il microchip che sta alla base tecnica degli androidi che vengono sviluppati è copiato da un androide che ha viaggiato nel tempo. Il medesimo problema viene riproposto nel racconto La scoperta di Morniel Mathaway di William Tenn.

Paradosso fisico

Un altro paradosso è questo: supponiamo, di nuovo, che il viaggio
nel tempo sia possibile e che un oggetto qualsiasi torni indietro nel
tempo. Limitiamo l’infinita gamma di momenti passati in cui potrebbe
tornare a quelli in cui l’oggetto già esisteva. Dal punto di vista
dell’universo al momento di arrivo nel passato, la massa costituente
l’oggetto comparirebbe praticamente dal nulla; la “copia ridondante”
sarebbe dunque priva di passato. Ciò sembra inconcepibile in quanto
violerebbe molte delle leggi fisiche (oltre che logiche) esistenti.

Bisogna osservare che, se un corpo viaggia nel tempo, viene meno una
quantità di massa e energia nel punto di partenza e questo compare nel
punti di arrivo. La massa non viene creata, c’è una trasformazione
dello spazio-tempo in cui si trova, un cambio di coordinate. La conservazione della massa e la conservazione dell’energia sono rispettate se sono estese da tre a quattro dimensioni, includendo quella temporale: non sono rispettate nelle tre dimensioni dello spazio di arrivo dove una massa, sembra comparire dal nulla, mentre lo sono nello spazio-tempo di partenza e di arrivo.

Un esempio di questo problema è rappresentato dal film della serie di fantascienza Ritorno al Futuro Parte II: il 12 novembre 1955 si trovano contemporaneamemnte tre macchine del tempo: la DeLorean al plutonio che riporta Marty nel 1985, la DeLorean volante guidata da Doc che, colpita da un fulmine, lo porta nel 1885, durante il vecchio West e la DeLorean danneggiata che Doc del 1985 (intrappolato nel 1885) ha lasciato nel vecchio cimitero abbandonato dei pistoleri.

Risoluzioni

Censura cosmica

Alcuni scienziati come i celebri Stephen Hawking e Roger Penrose
ritengono che, qualora tentassimo in qualche modo di fare qualcosa in
grado di mutare significativamente il passato, ad impedirlo
interverrebbe una sorta di “censura cosmica”.
Nell’esempio sopra esposto del “Paradosso del nonno“,
la nostra voce potrebbe, secondo qualche meccanismo fisico ancora
ignoto, affievolirsi o essere proprio il motivo per cui la
conversazione tra il potenziale (a questo punto) nonno e la nipote
potrebbe finire esattamente nel momento giusto, cosicché il nonno
potrebbe essere puntuale all’appuntamento con la ragazza e tutto
andrebbe al meglio.
Un esempio di questo problema è rappresentato dal film di fantascienza L’esercito delle 12 scimmie:
nonostante i viaggi a ritroso nel tempo non era possibile modificare il
presente in quanto tutto ciò che faceva il viaggiatore era già accaduto
e documentato nella storia. Egli poteva soltanto raccogliere
informazioni nel passato per modificare il futuro agendo dal presente
da cui proviene. Domande che sorgono partendo dalla censura cosmica
sono: che ne sarebbe del libero arbitrio?
E poi in che modo questa censura agirebbe? Come farebbe l’universo ad
“accorgersi” che qualcosa non va e che c’è il rischio che un piccolo
crono-vandalo provochi seri guai alla storia futura? E funzionerebbe
con azioni drastiche come l’assassinio del nonno prima del suo
matrimonio, o in maniera ancora più surreale, uccidendo sè stessi prima
della partenza nel tempo?

Dimensioni parallele

Per evitare la bizzarra “censura cosmica” si può utilizzare una teoria quantistica nota come “teoria a molti mondi” che fu proposta nel 1956 da Hugh Everett III.
Questa teoria ci dice che ci sono tante copie del nostro mondo quante
sono le possibili variazioni quantistiche delle particelle che lo
compongono. Ne risulterebbe dunque un numero altissimo di mondi (o dimensioni) paralleli.

Per chiarirci le idee pensiamo ad un elettrone che ruota intorno ad un protone nell’atomo di idrogeno. Tale elettrone – secondo la meccanica quantistica
- non ha un valore dell’energia ben determinato, ma si può solo dire
che quella energia sarà contenuta in un certo set di valori con una
certa distribuzione di probabilità: l’impredicibilità della natura a livello quantistico è una caratteristica intrinseca.
Ebbene, secondo la teoria a molti mondi, per ogni livello di energia
dell’elettrone esiste un differente universo; lo stesso per tutte le
altre particelle.
Quindi, nelle variazioni più evidenti, ci saranno mondi in cui il nonno
si sposa con la nostra nonna e mondi in cui questo fatto non avviene
più.
Tornando al nostro ipotetico viaggio nel tempo, qualora facessimo
perdere l’appuntamento al nonno approderemo in un mondo variante in cui
“noi” non siamo mai nati, e quindi non si genererà alcun paradosso
temporale grossolano.

Ovviamente in questo caso ci si sposterà nelle dimensioni parallele
e non nel tempo, e comunque rimane da spiegare quale sia il principio
(e quali le forze) di carattere generale che ci permettano di scegliere
l’universo “giusto”; in questo caso, però, sia il libero arbitrio che
il principio di causalità sono salvi, anche se le varianti possibili sarebbero potenzialmente infinite.

Questo problema nella fantascienza è trattato nel libro La fine dell’eternità di Isaac Asimov, nelle serie televisive I viaggiatori (Sliders) e In viaggio nel tempo (Quantum Leap), in alcuni episodi della serie Star Trek, nella serie di Matt Groening Futurama e nei manga Suzumiya Haruhi no Yuutsu e Dragon Ball Z
solo per fare qualche esempio: il viaggiatore visita mondi possibili,
anche coevi del presente, ma sempre con variabili parallele rispetto
alla realtà, e spesso il malcapitato non riesce a ritornare al suo
universo di partenza tra tutte le infinite possibilità.

Fantascienza

Il viaggio nel tempo è un tema tipico della fantascienza, tanto che alcuni lo considerano un vero e proprio sottogenere.

Ai giorni nostri, un meccanismo narrativo spesso utilizzato nella
fantascienza e in molti film o serie televisive è quello di portare un
personaggio in un particolare tempo a cui non appartiene, ed esplorare
le possibili ramificazioni dell’interazione del personaggio con le
persone e la tecnologia dell’epoca (una derivazione del campagnolo che
va nella grande città, o viceversa). Questo espediente narrativo si è
evoluto per esplorare le idee di cambiamento e le reazioni ad esso, ed
anche per esplorare le idee di universi paralleli o ucronia dove alcuni piccoli eventi avvengono, o non avvengono, ma causano massicci cambiamenti nel futuro (a causa dell’effetto farfalla).

Tra macchine del tempo più famose della fantascienza vi sono l’auto sportiva DeLorean della trilogia cinematografica di Ritorno al futuro e il TARDIS della longeva serie televisiva britannica Doctor Who ma anzitutto, come dice il titolo, la La macchina del tempo del romanzo di H. G. Wells del 1895.

Il concetto di viaggio nel tempo applicato alla letteratura ed alla sceneggiatura consente di sviluppare trame
particolarmente elaborate ed avvincenti, con elementi ricorsivi,
possibilità di analizzare evoluzioni parallele di un evento, colpi di
scena estremi, come la riapparizione di personaggi scomparsi.

Il viaggio avviene, a volte nel tempo a volte anche nello spazio, per mezzo di:

• Captare le onde sonore e visive lasciate tramite visori cronologici (cronovisore)
• Rotazione ad elevata velocità
• Apposite macchine del tempo
• Wormhole, detto anche cunicolo spaziotemporale o tunnel spaziale
• Passaggio nel campo gravitazionale di corpi celesti
• Eventi non meglio precisati legati a fenomeni associati ad energia (fulmini ecc.)

In genere i personaggi viaggiano deliberatamente nel tempo,
altrimenti possono essere trasferiti inconsapevolmente, creando
situazioni di crisi da risolvere. In altre opere si ha il contatto con
l’altra epoca/luogo, unidirezionale o bidirezionale, senza spostamento
fisico dei protagonisti.

Viaggio nel tempo – Wikipedia