Il tempo – 4) I viaggi nel futuro sono possibili?

passato e futuro

I viaggi nel tempo, la nascita del nostro universo e il suo destino, e la nascita della vita dalla materia inanimata sono argomenti che hanno fatto la fortuna della scienza e della fantascienza.
In questo post, parleremo dei viaggi nel tempo.

Molti scienziati ne sono convinti. E se ci credono loro, perchè non dobbiamo crederci anche noi?
Ma è proprio così? come stanno le cose? cosa fa credere che i viaggi nel tempo siano possibili?

Mettiamo subito le cose in chiaro: i viaggi nel tempo, attualmente, non sono possibili. E forse nemmeno nel futuro.
Allora cosa li ha resi possibili nell’immaginario della gente?
Fondamentalmente due cose: alcune teorie fisiche e la fantascenza.

Vediamo (tranquilli non la faccio complicata).
Studi di fisica teorica hanno dimostrato che in linea di principio sarebbe possibile viaggiare avanti e all’indietro nel tempo, o meglio le leggi della fisica non sembrano porre divieti a un’impresa del genere. Ma scordatevi che ciò sia realizzabile.

Perché?
Alcune soluzioni alle equazioni di Einstein sulla relatività presentano un ripiegamento all’indietro delle curve spazio-temporali (curve temporali chiuse): ciò significa che sarebbe possibile viaggiare a ritroso nel tempo e quindi anche incontrare se stessi, con qualche anno in meno. Magari anche cambiare gli eventi.
Tale paradosso ha indotto gli scienziati a ipotizzare l’esistenza di qualche restrizione fisica alla possibilità di cambiare il passato.
Tuttavia è la stessa teoria ad escluderlo. La soluzione delle equazioni per la generazione di curve a spirale dello spazio-tempo presupponeva che l’universo fosse in rotazione, mentre oggi si ritiene che l’universo non ruoti.

Teoricamente, sempre secondo la relatività generale di Einstein, anche i buchi neri permettono di viaggiare nel tempo (non sto a spiegare come, ma è questione della dilatazione dei tempi). L’unico problema è che nulla può sopravvivere integro alla forza di un buco nero, quindi l’idea di poterli sfruttare come macchine per i viaggi nel passato rimane appunto solo un’idea.

condotto_transcurvatura[1]

In realtà c’è anche la conosciutissima teoria dei ponti di Einstein-Rosen o cunicolo spazio-temporale, detto anche wormhole, (altro nome stravagante ad indicare le scorciatoie spazio temporali che consentirebbero di muoversi da una parte all’altra dell’Universo in tempi inferiori a quelli che impiegherebbe la luce per vie “normali”). Ma la teoria ha evidenziato la loro instabilità: essi potrebbero infatti chiudersi sullo sventurato esploratore annientandolo oppure farlo uscire nei luoghi più imprevedibili, come il centro di un vulcano in eruzione o in fondo ad un oceano.

Gli oggetti, poi, grazie a cui potremmo viaggiare nel passato sono quasi tutti il risultato di equazioni e hanno nomi esotici come stringhe cosmiche, cilindri con il nome degli scienziati che li hanno concepiti e dai quali non vi dovete lasciare impressionare.

C’è poi una soluzione prevista dalla meccanica quantistica (sempre lei di mezzo).
La possibilità risiederebbe in una delle proprietà degli oggetti quantistici: essi infatti si muovono nello spazio-tempo sotto forma di onde, ciascuna delle quali segue percorsi differenti. Nel punto di arrivo si ricombinano in un’interferenza costruttiva che dà luogo all’oggetto. L’oggetto non potrebbe esistere se le onde si ricombinassero in un’interferenza distruttiva, dove creste e minimi si annullano a vicenda.
Ma gli scienziati Greenberger e Svozil nell’analizzare il comportamento teorico delle onde che viaggiano all’indietro nel tempo, hanno scoperto che la loro interazione in fase di interferenza è di tipo distruttivo: ciò renderebbe quindi impossibile la modifica di ciò che è già avvenuto.

multiverses-illustrationSempre nell’ambito della meccanica quantistica, riporto brevemente la teoria a “molti mondi”. Questa teoria si basa sulla concezione quantistica che una particella, per esempio un elettrone, non ha un valore ma un ‘set’ di valori di energia ben determinati. In pratica per ogni livello di energia dell’elettrone esiste un differente stato d’essere, un differente universo.
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 in cui si muove un altro me che compie eventi differenti.
Questo consentirebbe il passaggio tra infiniti mondi differenti ed eviterebbe il paradosso che un nipote torni indietro nel tempo e uccida suo nonno prima che incontri sua nonna, dunque prima che potessero sposarsi ed avere discendenza. Ma in realtà in questo caso significa spostarsi in dimensioni parallele e non nel tempo. Ovvero uccidere il nonno in un universo ma non necessariamente negli altri infiniti universi.

Complicato tutto questo, vero?
Allora mettiamola così: apparentemente i viaggi nel tempo sembrano interdetti, sembra che la natura si sia tutelata impedendo i viaggi a ritroso nel tempo affinché nessuno possa modificare la storia.
Qualunque sia la soluzione che la natura ha scelto per evitare i paradossi dei viaggi nel tempo, una cosa sembra chiara: con la fantascienza ci si diverte eccome.

Allora diamo uno sguardo a cosa dice la fantascienza (seria) sui viaggi nel tempo. Così ci divertiamo anche un po’.

La più straordinaria delle previsioni concettuali della fantascienza si trova nel primo romanzo di questo genere, ‘La macchina del tempo’ di George Wells.
la macchina del tempo
Scritto nel 1895, dieci anni prima che Einstein pubblicasse il primo articolo sulla teoria della relatività speciale, il romanzo fonda la possibilità dei viaggi nel tempo sull’idea che non esista alcuna differenza tra le tre dimensioni spaziali e la dimensione temporale, se escludiamo la nostra percezione del procedere del tempo.

È un’anticipazione della formulazione matematica pre-einsteniana di Minkowski dello spazio-tempo quadridimensionale, costituito non più da eventi spaziali che evolvono nel tempo, ma nell’evoluzione nel tempo che viene rappresentata come un “moto” lungo la dimensione temporale

Il concetto è molto semplice.
Se il tempo è solo una dimensione come le altre, deve pur essere possibile muoversi avanti e indietro lungo l’asse temporale come facciamo con le tre dimensioni spaziali. Con questa irresistibile semplicità la fantascienza sfonda per la prima volta la porta del tempo. E la fantasia va lontana.

I viaggi temporali, così, come quelli della maggior parte degli scrittori di fantascienza, consentono viaggi nel passato, o ritorni dal futuro al presente, oltre che viaggi di sola andata nel futuro.

Perché i viaggi nel futuro non sono poi così interessanti, almeno finché il viaggiatore non decide di tornare e raccontare. Ma è il ritorno al presente ad avere conseguenze scientificamente ed eticamente paradossali. Lo stesso crono-viaggiatore potrebbe uccidere suo padre prima della sua nascita.
Quale realtà sarebbe allora più reale, quella del presente in cui è nato o quella del presente in cui non può essere nato?

paradosso del fioreMa c’è un paradosso ancora più inquietante. Il paradosso del fiore.
Anche se volessimo accettare la possibilità di un ritorno dal futuro al presente (così come un viaggio nel passato), dal presente qualcosa dovrebbe scomparire.
Poiché un fiore portato dal futuro non può che essere fatto con gli stessi atomi già esistenti nel presente: il suo “ritorno dal futuro” significherebbe la presenza simultanea degli stessi atomi in due luoghi diversi e la materia risulterebbe così duplicata, creata dal nulla.
Eppure bisogna ammettere che, da un punto di vista puramente letterario, il paradosso è un irresistibile trampolino di lancio verso il fantastico.

Per risolvere il paradosso della duplicazione, Isaac Asimov in un suo romanzo fa ricorso a una particolare macchina del tempo ideata da un oscuro dottor Stebbins: la macchina crea una copia del viaggiatore, l’uno viaggia nel tempo, l’altro resta nel presente. La macchina, tuttavia, è costruita in modo da uccidere gli esseri che richiama nel presente, prevenendo così la possibilità che il ritorno dal futuro possa cambiare la storia. L’individuo originale, in sostanza, non viaggia affatto: è il suo duplicato a essere costretto in un circolo vizioso presente-futuro-presente, che ripercorre di continuo, muovendosi su una linea temporale chiusa.
Tanto geniale quanto assurdo.

Ebbene, per la fisica questa situazione non è poi così assurda, se si considera l’analogia con il vuoto quantistico: dal vuoto possono emergere una particella e un’antiparticella, che subito si annichilano e si ricreano, e così via in un circolo chiuso infinito.

Allora qualcuno penserà che la cosa è fattibile.
Calma e sangue freddo, non è il caso di ulteriori slanci di fantascienza. Della fisica quantistica sappiamo poco o nulla e possiamo anche aspettarci di tutto.

Ma la fantascienza non ha limiti di fantasia, supera la semplice soluzione del paradosso e nel racconto di Asimov il circolo a un certo punto si spezza.
Approfittando del ritorno dal futuro della copia defunta del marito, la moglie del dottor Stebbins decide di uccidere l’originale riuscendo così, in modo insospettabile, a liberarsene per sempre.

ritorno dal futuroPer evitare questo ulteriore paradosso, altri scrittori di fantascienza hanno escogitato altre soluzioni, per esempio il viaggiatore potrebbe identificarsi con il se stesso presente, per “uscire” da questo prima di ripartire.
Ma anche qui nascono altri paradossi.
La moltiplicazione infinita di quel Martin del famoso film “Ritorno al futuro”, che tornando dieci minuti prima di quando era partito può osservare il se stesso in partenza, il quale a sua volta potrebbe tornare dieci minuti prima a osservare Martin che osserva Martin in partenza, e così via senza fine.

Insomma, avete capito che comunque la mettiamo i viaggi nel tempo pongono problemi che ogni scrittore di fantascienza risolve a modo suo aderendo sulla base di scale di valori e conseguenze ritenute più o meno accettabili. Non è raro comunque che la scelta sia quella di cavalcare e portare all’estremo le conseguenze paradossali delle invenzioni fantascientifiche, progettando castelli privi di fondamenta, assurdi e tuttavia credibili.

Anche quando si affidano totalmente ai paradossi, estremizzandone le conseguenze, i bravi scrittori di fantascienza si pongono il problema della coerenza dell’universo che inventano, che non può capitolare in una serie di catastrofi inaccettabili.

Ma ci sarebbe una soluzione a tutti i paradossi.
L’eliminazione del futuro.

Una eliminazione del futuro per così dire, originale, a favore di un nuovo futuro, modificato dall’incursione del cronoviaggiatore.
Certamente è una soluzione affascinante, ma darebbe inevitabilmente luogo a una serie di problemi di natura etica, poiché ammette, di fatto, la possibilità di realizzare un presente-futuro a proprio piacimento tramite rapide escursioni, di tanto in tanto, nel passato.

Esiste una seconda soluzione, più accettabile, probabilmente la più elegante e coerente tra tutte le possibili.
Che il futuro originale sia conservato e continui il suo corso insieme ad altri infiniti futuri e universi paralleli modificati dalle incursioni in infiniti passati preesistenti. Ecco una nuova previsione della letteratura che ha probabilmente la stessa dignità del continuum spaziotemporale previsto da Wells prima di Einstein.

Resta da chiedersi, a questo punto, se si tratti davvero soltanto di fantascienza.

futuri possibili


linea03Questo post è stato reso possibile solo grazie all’articolo “Cronoviaggi” pubblicato sulla rivista dell’istituto di nazionale di fisica nucleare.linea03

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18 risposte a Il tempo – 4) I viaggi nel futuro sono possibili?

  1. mairitombako ha detto:

    un post veramente goiello… complimenti

    Liked by 1 persona

  2. MARGHIAN ha detto:

    “Ma in realtà in questo caso significa spostarsi in dimensioni parallele e non nel tempo”. Infatti. Cosa praltro non facile, perche’ l’oggetto macroscopico , persona o cosa, per andare in un altro universo, dovrebbe far “vibrare” contemporaneamente tutte le particelle elementari che lo compongono, “all’unisono” ed “in sintonia” con l’altro universo, e far raggiungere cioe’ a tutto l’oggetto macroscopico quel “differente stato d’essere”.

    I viaggi nel tempo sarebbero impossibili anche per un’altra ragione, come spiegato da uno scienziato di cui non ricordo il nome. ha detto qualcosa del genere: “nel futuro dell’universo, rispetto al presente, e’ aumentata l’entropia: ecco che un oggetto del futuro, “piu’ entropico”, non puo’ esistere nel presente, meno entropico; ne’ dal presente, saltare nel passato, dove l’entropia e’ ancora minore”.

    “hanno scoperto che la loro interazione in fase di interferenza è di tipo distruttivo: ciò renderebbe quindi impossibile la modifica di ciò che è già avvenuto”. bellissimo, questo concetto.

    Ah, non conoscevo il paradosso del fiore. Ciao.

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    • bruce ha detto:

      Paradosso dell’entropia?
      E’ la prima volta che la sento. Può essere, se lo dice uno scienziato. Ma come al solito faccio una mia riflessione.
      In termini temodinamici l’entropia è contraddistina da due fattori: la variazione di calore rapportata alla temperatura. Faccio fatica a capire cosa c’entri con i viaggi nel tempo la variazione di condizioni termodinamiche che sono estremamante lente rispetto all’età dell’universo.
      Ora all’inizio dell’universo sicuramente l’entropia era nulla. Allo stato attuale nessuno conosce il suo valore dell’entropia. Si sa che aumenta e tenderà al massimo alla fine dell’universo.
      Ora se mi sposto nel tempo anche di poche migliaia di anni, è possibile ritenere costante l’entropia. Viene da se (per mia deduzioe) che il paradosso (se si tratta di paradosso) si debba applicare a viaggi di miliardi di anni nel futuro. Ma ha un senso andare aventi o indietro nel tempo per miliardi di anni?
      Dolce notte.

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  3. MARGHIAN ha detto:

    Ciao, Bruce, la mia citazione non era da me intesa come paradosso. Quanto mi spieghi e’ giusto, non fa una piega. Anche Zichichi spiego’ che certi scienziati (senza fare nomi) pensano che il tempo abbia solo quel verso, dal presente al futuro, “perche’ aumenta l’entropia”. Gia’ quanto hai scitto tu potrebbe suggerire al profano questo: “Si sa che aumenta, e tenderà al massimo alla fine dell’universo..”, “ll’inizio dell’universo sicuramente l’entropia era nulla”. Zichichi aggiunse poi alcune cose che non capisco: “non sanno quello che dicono, la verità e’ che il tempo va solo verso il futuro perche’ siamo attratti gravitazionalmente (?!) verso il tutto..”, sai come e’ fatto lui🙂
    Pero’, ora che ci penso, hai ragione, sarebbe un paradosso, se la cosa fosse vera: “una cosa con una determinata entropia (nel presente) non potrebbe andare ad esistere nel passato, dove c’e meno entropia”. Ciao.

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    • bruce ha detto:

      Qui con il tempo non si capisce niente, entropia che aumenta e poi diminuisce (dQ/T), sembra che non segue le regole nel micro tempo.
      Zichichi è un grande, beh se ci pensi la morte è una specie di forza gravitazionale a cui nessuno può sfuggire, nemmeno la luce, una specie di buco nero.
      Ciao

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  4. MARGHIAN ha detto:

    Ciao Bruce. Non vedendo piu’ di tanto, nei blogs, mi sono riletto il tuo post.
    Mi chiedo come scorra il tempo a livello quantistico, o se a tali livelli, il tempo non esiste come lo concepiamo noi, “macroscopicamente”. Nel micromondo, sembra esistere un non localismo, per cui come sai una particella cambia di stato e paff, la gemella fa la stessa cosa. Si puo’ pensare che l’entropia che aumenta con il tempo- che va verso il futuro- sia da considerare soprattutto sul piano macroscopico, o comunque in condizioni normali, rispetto all’interno di un buco nero. Non che l’entropia non esista a livello microscopico, non intendo questo. A proposito del paragone con la morte, nel film contact, la protagonista, dopo aver attraversato un tunnel, un wormhole, creato artificialmente dalla macchina suggerita dagli alieni (a proposito, ricordi A come Andromeda? Altro aiutino dagli alieni!) e si trova “dall’altra parte”, ed esclama “e’..bellissimo!”. Come nei fenomeni cosiddetti “di premorte”, dove magari il nostro cervello, vattel’a pesca, crea delle visioni di al di la’, che sono “uscita dal corpo”, “tunnel”, “visione di un mondo di luce. Proprio come “buco nero- buco bianco”, insomma. Ciao.

    Marghian

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    • bruce ha detto:

      ….. Non vedendo piu’ di tanto, nei blogs …
      Effettivamente c’è un momento di stanchezza in giro, forse è il tempo o le distrazioni che offre l’astate, oggi per esempio ho assistito ad una cover di Gershwin. Ma sto ugualmente scrivendo qualcosa che mi sta impegnando, per dare un senso compiuto e completo ad un argomento che farà fuggire tutte le casalinghe di Verona e di Torino🙂 e forse anche i maschietti.
      Ma ho avuto anche il tempo di leggere ancora qualcosa sul tempo (non atmosferico), dove praticamente per il principio di causalità postulato dalla teoria della relatività, il verso in cui l’informazione può trasmettersi nel tempo la relatività ci dice che può andare solo in avanti. Quindi niente viaggi nel futuro o nel passato. Non ci rimane che leggere o vedere film di fantascienza.
      Ciao

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      • MARGHIAN ha detto:

        Per la casalinga di Torino non c’e problema, lei non usa il pc🙂
        Se e’ per quello, anche io sono andato a sentire una cover..dei Queen, in piazza, al mio paese🙂
        Ed anche i salti nel tempo, secondo Einstein, teoricamente possibili, sono sempre in avanti: viaggiando a ridosso della velocità della luce o lambendo l’orizzonte degli eventi di un buco nero, si “va” nel futuro (il paradosso dei gemelli, e cose cosi’).

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  5. bruce ha detto:

    Altra cosina letta di recente su una rivista a cui sono abbonato: l’orologio atomico al cesio.
    E’ talmente preciso che se fosse stato avviato 13,8 miliardi di anni fa all’epoca del Big Bang oggi sarebbe avanti o indietro di meno di un secondo.
    Difetto? Non può essere portato al polso (occupa praticamente una stanza).
    Altra cosina. Sappiamo che la gravità terrestre dipende dall’altezza ma anche dalle zone più o meno dense che provocano distorsione dello spazio-tempo. Ebbene, per la legge delle dilatazione dei tempi secondo la relatività generale, l’orologio al cesio potrebbe calcolare la differenza di tempo che si misurerebbe alla nostra testa e ai piedi. In pratica i piedi invecchiano più lentamente della testa o del cuore. Di un niente ma tanto è.
    Forse è il motivo per cui molti ragionano coi piedi🙂
    Ciao

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  6. MARGHIAN ha detto:

    So della precisione che hanno questi orologi atomici: gia’ trent’anni fa si parlava di un orologio atomico che sbagliava, dissero in un telegiornale, di quasi un secondo in ventisette milioni di anni.

    “Non può essere portato al polso (occupa praticamente una stanza). Per adesso. Anche i computers erano grandi come una stanza, ed oggi..ci sono i computer da polso. Chissa’, se un domani… 🙂 Ciao.

    Marghian

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    • bruce ha detto:

      Se però bisogna aspettare altri 30 anni per averne uno al polso, la vedo dura per chi ha già un bella età?🙂

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      • MARGHIAN ha detto:

        Gia’, ma tanto per le cose quotidiane, basta la precisione di normale orologio digitale🙂. Ciao.

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        • bruce ha detto:

          Ciao marghian, quello che vedi è il mio Bulova accutron, regalo di mio padre per la maturità scientifica.
          Come sai questi orologi usano un oscillatore chiamato accutron al posto dei bilancieri. In pratica è un diapason avvolto da bobine che gli imprimono una frequenza attorno ai 360 Hz con l’utilizzo di un piccolo circuito a transistor. Più alta è la frequenza più preciso è l’orologio.
          Fu una vera rivoluzione prima dell’avvento degli orologi al quarzo. Oggi il suo valore è stimato sui 1.500 euro, ma è destinato a crescere. Cmq non lo venderò essendo un ricordo di mio padre.
          https://silvanodonofrio.wordpress.com/wp-admin/post.php?post=13971&action=edit#

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          • MARGHIAN ha detto:

            Ciao Bruce. Immagino sia un bell’oggetto. “Immamgino” perche’ cliccando sul link non vedo il bulova accutron (ricordo benissimo questa dicitura, dalla pubblicità) ma leggo “Non si dispone del permesso per modificare questo elemento”. Mi stupiscono ancora, sai, gli orologi meccanici tradizionali: ottenere comunque una certa precisione, prima che arrivasse l’elettronica, solo con una serie di ingranaggi calettati fra loro. Proprio davanti a me c’e una vecchia sveglia, di quelle cche ti devi tappare le orecchie..ti svegliava per forza. Ora ce l’ho come ricordo dei miei. Ciao.

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