Potremo mai costruire una macchina del tempo e viaggiare nel passato?

Potremo mai costruire una macchina del tempo e viaggiare nel lontano passato, o andare avanti per vedere i nostri pro-pro-pronipoti? si chede Michael Marshall della Bbc inglese.

Per rispondere a questa domanda, scrive, è necessario comprendere come funziona effettivamente il tempo, qualcosa di cui i fisici sono tutt’altro che certi. Finora, ciò che possiamo dire con sicurezza è che viaggiare nel futuro è realizzabile, ma viaggiare nel passato è estremamente difficile o assolutamente impossibile.

Cominciamo con la teoria della relatività di Albert Einstein, che delinea una descrizione dello spazio, del tempo, della massa e della gravità. Un risultato chiave della relatività è che il flusso del tempo non è costante. Il tempo può accelerare o rallentare, a seconda delle circostanze.

“È qui che il viaggio nel tempo può entrare in gioco ed è scientificamente accurato e ci sono ripercussioni nel mondo reale”, afferma Emma Osborne, astrofisica dell’Università di York, nel Regno Unito.

Ad esempio, il tempo passa più lentamente se si viaggia a velocità, anche se è necessario iniziare ad avvicinarsi alla velocità della luce affinché l’effetto sia significativo. Ciò dà origine al paradosso dei gemelli, in cui uno dei due gemelli identici diventa un astronauta e sfreccia nello spazio a una velocità prossima a quella della luce, mentre l’altro rimane sulla Terra. L’astronauta invecchierà più lentamente del suo gemello terrestre.

I gemelli Scott e Mark Kelly lo hanno fatto davvero quando Scott ha trascorso mesi nello spazio, anche se non a velocità vicine a quella della luce.

Allo stesso modo, il tempo scorre più lentamente per te se ti trovi in un campo gravitazionale intenso, come un buco nero. “La tua testa invecchia più velocemente dei tuoi piedi, perché la gravità terrestre è più forte ai tuoi piedi”, dice Osborne.

Nella nostra vita quotidiana, questi effetti relativistici sono troppo piccoli per essere notati. Ma influenzano i satelliti che utilizziamo per il sistema di posizionamento globale (GPS). “Gli orologi in alto scattano più velocemente degli orologi sulla Terra” e devono essere costantemente regolati, afferma Osborne.

“Se non lo facessimo, Google Maps sbaglierebbe circa 10 km al giorno.” Relatività significa che è possibile viaggiare nel futuro. Non abbiamo nemmeno bisogno di una macchina del tempo, esattamente. Dobbiamo viaggiare a velocità vicine a quella della luce o trascorrere del tempo in un intenso campo gravitazionale.

Nella relatività, questi due atti sono essenzialmente equivalenti. In ogni caso, vivrai un periodo di tempo soggettivo relativamente breve, mentre nel resto dell’Universo trascorrono decenni o secoli. Se vuoi vedere cosa accadrà tra centinaia di anni, ecco come farlo.

Al contrario, andare indietro nel tempo sembra molto, molto più difficile. “Può essere possibile o meno”, afferma Barak Shoshany, un fisico teorico. alla Brock University di St Catharines, Canada. “Ciò che abbiamo in questo momento è solo una conoscenza insufficiente, forse teorie insufficienti.”

In teoria, è possibile piegare lo spazio-tempo come un pezzo di carta, consentendo di perforare un tunnel. La relatività offre alcune opzioni per viaggiare all’indietro nel tempo, ma questa volta sono molto più teorici. “Le persone si intrecciano cercando di trovare modi per riorganizzare lo spazio-tempo per rendere possibile il viaggio nel tempo nel passato”, afferma Katie Mack, cosmologa teorica canadese.

Un modo è creare una curva chiusa simile al tempo: un percorso attraverso lo spazio e il tempo che si riavvolge su se stesso. Una persona che ha seguito il percorso alla fine si ritroverà nello stesso momento e nello stesso luogo in cui ha iniziato. Una descrizione matematica di tale percorso fu pubblicata dal logico Kurt Gödel in uno studio del 1949, a cui seguirono molti altri.

In uno studio del 1991 il fisico Richard Gott ha delineato una descrizione matematica di uno scenario selvaggio in cui due “stringhe cosmiche” si muovono l’una accanto all’altra in direzioni opposte. Secondo i suoi calcoli, ciò creerebbe curve chiuse simili al tempo che avvolgono le corde.

Sembra utile, ma dove potremmo trovare un paio di stringhe cosmiche? Sono fenomeni ipotetici che potrebbero essersi formati nell’Universo primordiale, secondo alcune teorie. Nessuno è mai stato rilevato.

“Non abbiamo alcun motivo per credere che esistano le stringhe cosmiche”, afferma Mack. Anche se esistessero, sarebbe un incredibile colpo di fortuna trovarne due che si muovono perfettamente in parallelo. “Non abbiamo alcun motivo di credere che ciò possa accadere.”