Didattica generale

Ritorno al futuro, i paradossi nel tempo e i mondi paralleli

Poter viaggiare nel tempo rientra nella fantasia dell'essere umano praticamente da sempre, molti film di fantascenza si basarono proprio sulla possibilità di viaggiare nel tempo, eppure il senso comune ci suggerisce che nella realtà ciò è praticamente impossibile. Invece la scienza non esclude affatto la possibilità che viaggiare nel tempo sia cosa possibile, anche se attualmente in un contesto puramente teorico, la stessa relatività generale fondata da Albert Einstein prende in considerazione che il tempo sia qualcosa di relativo, relegato allo spazio in un continum detto spazio-temporale, il troscorrere del tempo effettivamente può variare in base alla velocità di spostamento nello spazio, ma se vero che in un contesto puramente teorico, viaggiare nel tempo sarebbe possibile, ne deriverebbero diversi paradossi, alcuni anche non indifferenti, in seguito ne vedremo alcuni.

Un primo paradosso è quello dei gemelli: immaginiamo due gemelli, appena nati uno resta sulla terra, mentre l'altro viene messo a bordo di uno Shuttle in grado di viaggiare a velocità elevatissime, velocità vicine a quelle della luce, secondo la relatività generale, più si viaggia nello spazio a grandi velocità, più il tempo tenderà a rallentare anche se di pocchissimo, di conseguenza avvicinandosi alla velocità della luce, il tempo dovrebbe rallentare notevolmente, dunque per il soggetto a bordo dello shuttle il tempo passerà più lentamente rispetto al tempo percepito dall'individuo che rimane a terra. Immaginiamo che dopo 20 anni l'individuo che ha vagato a grandi velocità nello spazio, torna sulla terra e incontra il suo gemello, per i due come detto il tempo non è trascorso allo stesso modo, di fatto per il gemello astronauta il tempo sarà passato più lentamente rispetto al suo gemello rimasto sulla terra, che dunque risulterà essere molto più invecchiato. Teoricamente superando la velocità della luce, il tempo va a ritroso, per elementi in grado di superare la velocità della luce, è un pò come se il tempo "scorre" a ritroso e dal futuro va verso il passato, lo stesso Einstein rimase sbalordito da tutte quelle anomalie che la sua teoria comportava, come i buchi neri, i wormholes e sopratutto i viaggi nel tempo, tuttavia oggi è ben riconosciuto che tutte queste anomalie, compresi i viaggi nel tempo, sono parte integrante della relatività generale.

Teoricamente sfruttando i wormholes o i buchi neri, se ci si potrebbe spostare a grandi distanze nello spazio, forse si potrebbe viaggiare anche nel tempo, sempre se non si cadrebbe nella singolarità nel caso dei buchi neri.

Se dunque in linea puramente teorica, i viaggi nel tempo sono cosa possibile, secondo la stessa relatività generale, per qualsiasi corpo avente anche solo una minima massa, la velocità della luce è una velocità irraggiungibile, poichè avvicinandosi a tali velocità, la massa dell'oggetto stesso aumenta fino a diventare infinitamente grande alla velocità prossima a quella della luce, che di conseguenza non poteva essere superata, tuttavia un recente esperimento del CERN di Ginevra, sembrava aver provato che i neutrini, pur avendo una minima massa, potessero viaggiare a velocità ben superiori a quelle della luce, in base a questi risultati, si puoteva chiaramente evincere che la velocità di 299792,458 km/s approssimato a 300000 km/s non è un limite irraggiungibile, tuttavia la notizia è stata poi smentita negli ultimi giorni, in quanto alla base di questi risultati, vi sarebbe un malfunzionamento delle apparecchiature, di fatto dunque, la velocità della luce, proprio come descritto dalla relatività generale, resta un limite irragiungibile per qualsiasi elemento avente una massa.

Ora immaginiamo di poter veramente viaggiare nel tempo anche dal punto di vista pratico, subentrerebbero dei paradossi, il più noto è senz'altro il pardosso del nonno, tornare nel passato e uccidere il proprio nonno quando era bambino, noi non potremmo esistere, o peggio ancora alterare l'evoluzione dell'umanità, come tornare ai tempi dei dinosauri, calpestare sbadatamente uccidendo quello che sarebbe diventato il precursore dell'essere umano, l'uomo stesso non potrebbe esistere, allora chi avrebbe mai potuto calpestare quel piccolo mammifero che sarebbe diventato il più remoto antenato di tutta l'umanità? Un altro assurdo paradosso è diventare genitori di se stessi, biologicamente impossibile, praticamente tornare in dietro nel tempo, innamorarsi della propria madre quand'era adolescente, questo rende impossibile il proprio futuro, poichè l'individuo innamoratosi della propria madre quand'era ragazza, non potrebbe mai essere nato. Come spiegare anche il paradosso dell'informazione? Immaginiamo un vecchio scienziato che inventa una macchina del tempo e torna nel passato per parlare della sua invenzione a sè stesso quando era bambino, malgrado crescendo, quel bambino potrà acquisire le nozioni per poterla costruire, ma non sarà frutto della sua invenzione poichè gli è stata suggerita dal vecchio se stesso. Ora immaginiamo qualcuno che viaggia nel futuro, scopre che la donna di qui si è innamorato e che sta per sposare, si rileverà essere una bisbetica e una spendaciona, mentre la ragazza più bruttina che si è innamorato di lui, si rileverebbe essere un ottima compagna di vita, quindi tornando nel presente, decide allora di corteggiare e di sposare la ragazza innamoratasi di lui, questo però renderebbe il proprio futuro impossibile, in quanto già vissuto. Se viaggiare nel tempo scientificamente è possibile, anche se in un contesto puramente teorico, allora come spiegare questi non indifferenti paradossi che potrebbero derivarne? Qui vi sono due linee di pensiero, la prima si basa sul principio di autoconsistenza proposto dal cosmonauta Russo Igor Novikov, secondo qui esiste una legge fisica non ancora scoperta, che interverrebbe per prevenire qualsiasi azione atta a provocare dei paradossi nel tempo, in poche parole saremmo obbligati ad agire in maniera da evitare dei paradossi. Tuttavia questa visione pone il problema del libero arbitrio, se qualcuno decidesse di tornare in dietro nel tempo, questa legge non permetterebbe all'individuo di uccidere i propri genitori quando erano adolescenti. Un altra teoria in grado di spiegare questi paradossi, oggi la più accettata nella comunità scientifica, fù proposta da Hugh Everett nel 1957 con la teoria dei mondi paralleli o delle realtà parallele, si dovrebbe considerare l'evoluzione del tempo come una sorta di fiume che si biforca continuamente formando universi paralleli tra loro, di conseguenza l'assassino che decide di tornare nel passato e uccidere i propri genitori da adolescenti, agirebbe attraverso una realtà o un universo parallelo diverso dal suo universo di provenienza.

Di conseguenza non vi sarebbe alcun paradosso, tornando nel presente l'assassino si accorgerebbe di non aver alterato nulla poichè potrebbe tornare solo dall'universo dove i genitori sono in vita e hanno dato alla luce quel bambino che poi sarebbe lui stesso. Ogni diversa evoluzione della storia, crea un'altro universo, in sostanza ogni possibile evento si verifica, noi ne percepiamo uno mentre tutte le altre possibili varianti si manifestano in altri universi simili al nostro, alcuni dei quali, la vita sulla terra non è mai stata possibile.

Teoria dei mondi paralleli:

Vi siate mai domandati com'è possibile che tra tutte le possibili evoluzioni, l'universo sembri essere fatto su misura apposta per noi, per consentire la nostra esistenza, la vita sulla terra? Questa domanda nello studio della meccanica quantistica che contrariamente alla relativià generale, osserva il mondo ultremicroscopico, è una domanda di riferimento atta a dare molte spiegazioni anche in quanto avviene continuamente a livello subatomico. In sostanza bastava una minima variante di una singola forza come ad esempio della gravità, e l'universo stesso non si potrebbe presentare così come lo conosciamo, noi stessi non saremmo potuti esistere, oppure bastava una diversa evoluzione degli eventi nel corso della storia dell'universo attuale, per non consentire la vita sulla terra, anche noi come singole persone, esistiamo per tutta una serie di eventi precedenti che si sono verificati in maniera tale che ciò sia stato possibile, bastava che un singolo evento fosse andato diversamente, ad esempio i miei genitori che non si incontrarono, e io non potrei essere mai nato.

Per rispondere a queste domande, la meccanica prende in seria considerazione l'esistenza di infiniti altri universi paralleli al nostro, in sostanza oltre il nostro universo esisterebbero infiniti altri universi indentici al nostro, dove tu in questo momento leggi queste righe che io ho scritto il 12 febbraio del 2012 e altri infiniti universi paralleli dove le diverse leggi cosmiche o più semplicemente il diverso corso degli eventi, non ha consentito la vita sulla terra. In sostanza l'universo sembra sia come una sorta di bolla in espansione dove i corpi celesti, sono posti sulla propria superficie, tuttavia a noi appare com'era in passato, la luce del sole impiega 8 minuti circa per raggiungere la terra, di conseguenza lo vediamo nella posizione di 8 minuti precedenti, così come una stella distante 8 anni luce, a noi appare come si presentava 8 anni or sono poichè questo è il tempo che la propria luce raggiunga la terra, galassie distanti migliardi di anni luce, a noi appaiono com'erano migliardi di anni a poichè la propria luce ci raggiunge solamente ora, in sostanza noi possiamo osservare l'universo fin dalle proprie origini, fino al Big Bang, oltre non potremo mai osservare cosa c'è, poichè questo rappresenta il nostro orizonte.

Secondo questa visione dell'universo, il nostro stesso universo deriverebbe da un'altro universo simile al nostro e dal nostro universo deriverebbero continuamente altri universi poichè ad ogni possibile variante, dobbiamo ammettere che lo stato di ogni evento resta in uno stato di indeterminazione finchè l'evento non si verifica, noi vediamo una delle numerose altre possibilità del verificarsi di un evento che comporta ad un diverso proseguimento del corso degli eventi, in realtà si verificano tutte le possibili varianti, solo che a noi se ne presenta solamente una.

Ad esempio in meteorologia dove tutto interagisce con tutto, questi episodi si presentano cointinuamente, il movimento di una depressione, di un anticiclone o di una perturbazione, dipenderà da innumerevoli altri fattori e da questo ne deriveranno innumerevoli altri fattori, il movimento di una perturbazione ad esempio può essere calcolato attraverso una probabilità con una percentuale, ma resta indeterminata finchè non viene misurata, se si sposterà in una determinata direzione e con una determinata velocità determinerà tutta una serie di eventi che ne influenzeranno l'evoluzione futura delle condizioni meteorologiche anche a grandi distanze, ma basta che vari anche solo leggermente la direzione o la velocità dello spostamento della perturbazione atmosferica e gli effetti sulla circolazione atmosferica e dunque gli effetti su quest'ultima possono cambiare notevolmente.

Questo accade continuamente in qualsiasi altro ambito, in geologia, nella genetica, nell'astronomia e nella nostra stessa vita quotidiana, un evento di qualsiasi genere si manifesta sull'evoluzione futura di tutti gli altri eventi, indipendentemente dalla propria natura.

Come la realtà oggettiva diventa assoluta solo in presenza di un'osservatore coscente:

Ho sempre trovato affascinante come la meccanica quantistica descrivi la realtà oggettiva dell'universo, l'universo stesso potrebbe celare un volto del tutto diverso da come si presenta ai nostri occhi, si osservano particelle comparire e scomparire apparentemente nel nulla, forse in altre dimensioni a noi invisibili poichè "legate" alle altre 3 dimensioni più la quarta temporale, particelle che sembrano trovarsi nello stesso momento in più punti diversi suggerendo l'esistenza di un principio di non località nel mondo ultramiscoscopico con particelle che interagiscono tra loro istantaneamente indipendentemente dalla distanza che le separa. Una delle scoperte più sensazionali della meccanica quantistica è il dualismo onda-particella degli elementi subatomici, in passato ad esempio i fotoni per alcuni fisici erano onde, per altri particelle, oggi si è scoperto che sono entrambi, nota bene, sono particelle solo se l'osservatore decide di rilevarle come tale, altrimenti sono onde. Un esperimento pratico fù il seguente: immaginiamo di avere come una sorta di mini cannoni, una parete con 2 fori e ditro di esso un telo bianco, ora immaginiamo di proiettare singoli fotoni che se si comporteranno come particelle, ogni singolo fotone passerà per forza in uno dei 2 fori posti della parete andando a colpire punti precisi del telo bianco posto sul retro, come se si trattasse di proiettili, mentre se saranno onde, ogni singolo fotone passerà contemporaneamente attraverso i 2 fori creando una figura di interferenza sulla parete bianca posta sul retro.

Ebbene, se non si decide di rilevare i singoli fotoni, si creerà una figura di interferenza sul telo bianco, di conseguenza i fotoni in questo caso si comportano come onde in grado di passare contemporaneamente attraverso i 2 fori e creare la figura di interferenza, diversamente se l'osservatore decidesse di rilevare i singoli fotoni come singole particelle, emettendo ad esempio un debole fascio luminoso, ecco che i fotoni si comporteranno come particelle e l'immagine di interferenza sul telo bianco magicamente scompare poichè i singoli fotoni passeranno in uno dei 2 fori, la cosa più straordinaria di tutto questo, è che l'esperimento funziona anche se l'osservatore decide di rilevare i fotoni come singole particelle, dopo che l'onda è già passata attraverso la parete forata, ossia a metà strata tra la parete fotata e il telo bianco posto sul retro, anche in quel caso, la figura di interferenza svanisce, dunque i fotoni diventano particelle, malgrado quest'ultimi siano passati attraverso la parte forata come onde poichè ancora non rilevate come particelle dall'osservatore. Questo gioco di prestigio vale anche per il mondo macroscopico, immaginiamo una galassia distante miliardi di anni luce da noi eclissata da una quasar, la grande massa della quasar posta davanti alla galassia distante miliardi di anni luce, crea una sorta di lente gravitazionale descritta dalla relatività generale, deviando di fatto la luce della galassia che passerà attraverso i 2 lati della quasar posta davanti, di conseguenza ogni singolo fotone come onda sarà passato contemporaneamente attraverso entrambi i fasci di luce finchè l'osservatore non decide di rilevare i singoli fotoni come singole particelle, in quel caso i fotoni miliardi di anni fa dovrebbero aver avuto una sorta di premunizione che a distanza di miliardi di anni, un osservatore avesse deciso di rilevarli come particelle, di conseguenza guarda caso, ogni singolo fotone sarà passato attraverso uno dei 2 fasci di luce finchè l'osservatore stesso decide di rilevarle come tale. Insomma, stando alle osservazioni della meccanica quantistica, vivimo in un mondo ben diverso da come ci appare, sicuramente il mondo ultramicroscopico presenta caratteristiche che vanno ben oltre la nostra concezione quotidiana di realtà oggettiva!

Flavio Scolari

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