Un viaggio nello spazio-tempo

Vivere in eterno è il più antico sogno dell’umanità, fondamento di tutte le speranze e di tutte le religioni, visione e necessità che portiamo dentro di noi per dare un senso compiuto alla vita, una vita che in pochi sanno serenamente trascorrere, senza rimuovere continuamente l’idea della fine dai loro pensieri. Un sogno racchiuso nelle attese dei credenti e in fondo da sempre simile, che oggi sembra però divenuto – anche se certo non è ancora una realtà – concepibile in maniera del tutto diversa, perché ipotizzabile a partire non da una rivelazione mistica, ma da considerazioni scientifiche, dato che, dalla Relatività in poi, alcune teorie post-relativistiche considerano la possibilità di viaggi nel tempo.

Tra le più recenti ed evolute, per diretta conoscenza, vi è una teoria che ricomprende, in una formulazione unitaria, le due più importanti concezioni del secolo scorso, entrambe di enorme successo, ma a lungo sembrate inconciliabili: la Relatività Generale e la Quantomeccanica. È una teoria, chiamata Open Quantum Relativity (Oqr), sviluppata e descritta in molti e articolati lavori sulle riviste scientifiche dedicate, la cui conseguenza di gran lunga più importante è che arriva alla conclusione che le frecce del tempo siano in realtà due, una rivolta verso il futuro ed una rivolta verso il passato. È una nuova teoria e prenderà il suo tempo per essere generalmente accettata o confutata e non è possibile prevederne ancora tutte le conseguenze, tuttavia va ricordato che non è una semplice ipotesi. Il termine teoria, in fisica, ha un significato diverso e più profondo che nel parlare comune: nella fisica una teoria è una costruzione logica che procede per rigorose dimostrazioni matematiche e fatta in modo da essere confermabile o smentibile dalle misure. E questo la Open Quantum Relativity lo è.

Per parlarne, si può anche provare a divulgarla senza matematica utilizzando un modello che, come tutti i modelli, è forzatamente molto approssimativo e illusorio, ma ha il pregio di tentare di rendere almeno intuibile una realtà sottostante altrimenti non facilmente rappresentabile, perché racchiusa in centinaia di pagine di calcoli e linguaggio formale e, soprattutto, non intuitiva. Partiamo allora dalla Relatività standard e pensiamo a una vecchia pellicola cinematografica, di quelle di celluloide di una volta, e immaginiamo di rallentare il motore del proiettore durante la sua visione. Quello che accadrà sarà che il “tempo locale” del film proiettato non coinciderà più con il tempo generale fissato dal regista e noi ci troveremo a trascorrere ad esempio un paio d’ore, quando la sua durata sarebbe stata solo di un’ora. È solo una rappresentazione, abbiamo rallentato il film non la realtà, ma rende l’idea perché, grazie ad Einstein, sappiamo che davvero il tempo è relativo e dipende, oltre che dalla massa, dalla velocità del sistema in cui viene considerato, cosicché viaggiando su di un razzo sufficientemente veloce per un periodo abbastanza lungo, potremmo poi tornare sulla Terra e incontrare i nipoti dei nostri nipoti. E questa, anche se per ora riusciamo a farlo solo con le particelle di cui allunghiamo la vita negli acceleratori, è già vera scienza dimostrata, calcolabile, passata in giudicato.

Ma ora, ed ecco la differenza con la nuova teoria, immaginate di proiettare il film al contrario. Ciò che succederà sarà che quello che nel film è il futuro diventerà il passato, il tempo locale sarà addirittura invertito, perché vediamo la pellicola dalla fine all’inizio. E questo è reso possibile dalla persistenza delle immagini sulla pellicola, che non scompaiono nella proiezione e sono dunque sempre riproiettabili. Fuori dalla raffigurazione, è come dire che il passato non passa, scorre ma non scompare e dunque potremmo ripercorrerlo. Se tagliamo poi uno o più fotogrammi, o ne incolliamo di nuovi, avremo cambiato la storia del film, almeno a partire da quel punto. Questo, ovviamente nei ristretti limiti dell’esemplificazione, è quello che succede con la nuova teoria chiamata Oqr perché in questa teoria emergono, matematicamente e senza inclusioni forzate, non una ma due frecce del tempo. Una, tradizionale, rivolta verso il futuro ed una, da noi normalmente non percepibile, rivolta verso il passato. Uscendo dal modello figurato, è chiaro che una teoria che preveda due frecce del tempo, implica ricadute enormi sulla concezione del tempo stesso e sull’ipotesi di viaggi nel tempo che, a questo punto, non sarebbero più solo “ritardi temporali” come in Einstein, ma una possibilità basata su una realtà fisica di portata generale, ancorché nascosta. Questa teoria è nata solo recentemente, poiché le nuove tecniche sperimentali e la fisica teorica moderna hanno evidenziato delle contraddizioni, che non erano ipotizzabili prima.

Einstein, Podolsky e Rosen, già negli anni trenta, evidenziarono come ci fosse incompatibilità fra Relatività e Quantomeccanica, perché in quest’ultima, l’assoluta contemporaneità degli effetti indotti da un oggetto su un altro, quantisticamente correlato, si realizza a prescindere dalla loro distanza, contraddicendo la relatività (e anche la fisica classica), che stabilisce l’impossibilità di avere conseguenze “istantanee” di una interazione tra oggetti lontani tra loro. La Open Quantum Relativity prova a unificare in uno stesso schema le due teorie e, partendo da un unico principio – quello che le leggi di conservazione non siano mai violabili (nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma) – risulta, per pure deduzioni matematiche, essere una teoria simmetrica in cui le evoluzioni del tempo, in avanti e all’indietro, sono entrambe permesse. Questa è la conseguenza più rilevante di una teoria generale che appare ben posta, perché compiutamente formalizzata e perché in molti campi si dimostra coerente coi dati sperimentali e le osservazioni astrofisiche, come la dinamica dei “buchi neri”, il teletrasporto quantico o il calcolo dei principali parametri cosmologici (come età dell’Universo, velocità di allontanamento delle galassie, densità di energia). Nel teletrasporto quantico, vari gruppi di scienziati avrebbero mostrato possibile trasferire un’informazione istantaneamente e così violare la Relatività, fenomeno che, se continuerà ad essere confermato, è però spiegabile in Oqr senza violare il limite della velocità della luce come insuperabile, perché non occorrerebbero fenomeni più veloci della luce, bensì solo a-luminali.

Sempre per dare unidea, ci vorrà un certo tempo per andare da New York a Los Angeles, ma se immaginiamo una curvatura dello spazio-tempo tale da far combaciare le due città come se fossero i lembi di una carta geografica, lo spostamento sarebbe immediato e a-luminale. La spiegazione in Oqr dei buchi neri, dove la massa-energia sembrerebbe scomparire violando la sua conservazione, è pure molto interessante perché un buco nero si può invece considerare una macchina del tempo naturale, che “buca” lo spazio-tempo e conduce in un’altra zona dello spazio-tempo stesso, dove fuoriesce come “fontana bianca”, con enormi emissioni ad altissima energia (Gamma-Ray Bursts) già osservate e finora non bene spiegate. Con lo stesso principio dovrebbe funzionare una macchina del tempo realizzata da mani umane: creare le condizioni per determinare, in maniera altrimenti inevitabile, la violazione di una legge di conservazione, per costringere la natura a reagire “aprendo” lo spazio-tempo.

In termini puramente formali, c’è un illustre precedente degli anni quaranta, quando un grande logico matematico, Kurt Gödel, si presentò nello studio di Einstein, portandogli come omaggio una soluzione delle equazioni di campo di Einstein stesso, ma con una grande novità consistente nel fatto che tali equazioni ammettevano soluzioni con linee temporali “circolari”, invece di linee temporali longitudinali. Diveniva così possibile ipotizzare di ripercorrere il tempo semplicemente ripercorrendo il cerchio. Era all’epoca solo un elegante formalismo matematico, però, nel momento in cui la Oqr, partendo dalla dinamica di leggi fisiche, porta davvero ad una simile situazione, allora il discorso ipotetico di Gödel si fa reale, aprendo la strada alla concepibilità di una macchina del tempo. La teoria degli universi paralleli diviene però a questo punto strettamente necessaria perché, se davvero si può ritornare nel passato e modificarlo, ciò equivale a far nascere un altro universo, uguale al nostro fino all’interferenza, ma diverso successivamente.

Necessità che si può spiegare con un curioso paradosso: se uno va indietro nel tempo ed uccide la nonna paterna prima della nascita del proprio padre, come può farlo se suo padre non era nato e lui dunque non esiste? Questo tuttavia non è più necessariamente contraddittorio, se si ipotizzano gli universi paralleli: uno torna indietro nel tempo, uccide la nonna e crea un altro universo parallelo simile al nostro, in cui però non esistono né lui bambino, né suo padre, ma c’è in più un giovane sconosciuto assassino. Il viaggio nel tempo che risulterebbe da questa teoria, non consiste nel poter interferire nella propria vita in questo mondo, però sarebbe lo stesso un viaggio nel tempo vero perché si potrebbe tornare indietro e determinare una vita differente cambiandone i particolari, in un mondo del tutto simile, almeno fino a quando gli “effetti a cascata” derivanti dal cambiamento non arrivassero a modificarlo profondamente, oppure viaggiare in epoche diverse e probabilmente senza perdere autocoscienza, perché legati al tempo della macchina con cui si viaggia.

Il tutto da un lieve capogiro, ma a ben riflettere anche le ipotesi di poter volare con una macchina di metallo, la televisione, il fatto che in pochi chili di uranio ci fosse un’energia capace di distruggere un’intera regione o, ancora, che si potesse arrivare a scrutare gli estremi limiti dell’Universo, non erano certo cose facili da credere prima che accadessero. Tirando le somme di questo viaggio immaginario, ridotto nelle poche e difficili righe di una ricostruzione divulgativa, non possiamo certo dire con certezza che potremo viaggiare nel tempo, ma possiamo dire che oggi sembra però concepibile. Il che, se ci si pensa, è già enorme. Molto più di quanto, a parte i sogni, avremmo mai osato di poter supporre e sperare.

Aggiornato il 27 novembre 2022 alle ore 10:35