Viaggio nel tempo

Un viaggio nel tempo è un concetto che prevede la possibilità di spostarsi tra diversi punti nel tempo (passati o futuri).

Sebbene l'idea sembri fantasiosa e spesso legata alla finzione, una serie di prove scientifiche dimostrano che il viaggio nel tempo è possibile, con tecnologie appropriate. Per questo motivo, diversi noti scienziati hanno già affrontato il tema, come Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, ecc.

Fondamenti del viaggio nel tempo

Le basi principali del viaggio nel tempo sono basate sulla teoria della relatività di Einstein, che rappresentava una pietra miliare nella fisica moderna. In termini generali, la Teoria della Relatività consiste in una serie di studi che dimostrano una relazione di interdipendenza tra tempo e spazio, nonché le conseguenze di questa relazione.

Per Einstein, l'universo è organizzato in una sorta di tessuto chiamato spazio-tempo, formato da tre dimensioni spaziali (larghezza, altezza e profondità) e una dimensione temporale, che è il tempo. Qualsiasi corpo celeste "pesa" in questo tessuto, formando una curvatura nello spazio-tempo che colpisce tutti i corpi vicini. Questa curvatura è responsabile di vari effetti come la gravità, i movimenti rotazionali e, di conseguenza, le differenze nella percezione del tempo.

La curvatura formatasi nello spazio-tempo dalla massa della Terra causa effetti gravitazionali sulla luna, che si traduce intorno alla Terra.

Einstein comprese anche che il tempo e la velocità non sono una grandezza assoluta ma relativa . Queste conclusioni erano fortemente basate sulle Leggi di Newton, che comprendevano che la velocità con cui un corpo si muove non è mai assoluta e dovrebbe sempre essere analizzata attraverso una cornice. Ad esempio, lo stesso treno può muoversi a 40 km / h rispetto ad un telaio fermo, e solo ad una velocità di 20 km / h in relazione ad un telaio che si muove nella stessa direzione.

Lo stesso concetto di relatività usato nell'esempio deve essere applicato alla velocità della Terra, del sole e dell'intera Via Lattea.

Teoria sui viaggi nel tempo

Basati sui concetti di spazio-tempo e relatività, controlla le teorie più popolari sulla scienza del viaggio nel tempo:

Dilatazione del tempo

La dilatazione del tempo è un concetto inserito nella Teoria della Relatività di Einstein, secondo cui il tempo, oltre alla velocità, non è assoluto, ma piuttosto relativo secondo il quadro adottato.

La dilatazione del tempo può avvenire in due modi: attraverso la differenza di velocità tra i due osservatori o la differenza di influenza gravitazionale che colpisce ciascuno di essi (dilatazione gravitazionale del tempo).

Dilatazione del tempo per velocità

L'espansione del tempo per velocità (o semplicemente dilatazione del tempo) è una teoria che predice la possibilità di viaggi futuri se l'umanità ottiene i mezzi per viaggiare nello spazio a velocità più vicine a quella della luce.

Per il fisico James Clerk Maxwell, la velocità della luce è esattamente la stessa (circa 300.000.000 m / s) indipendentemente dal frame adottato. Questa idea, che entra in conflitto diretto con le leggi di Newton, implicherebbe il seguente scenario: un osservatore stazionario e un osservatore in movimento vedrebbero la luce arrivare dal punto A al punto B allo stesso tempo senza alcuna relatività.

La conclusione di Einstein era che l'unico modo in cui le due leggi coesistevano sarebbe se il tempo stesso rallentasse per l'osservatore in movimento, dando origine al concetto di dilatazione del tempo.

La teoria ha dimostrato che più velocemente un oggetto si muove attraverso lo spazio, più lentamente si muove nel tempo. Questa idea è stata dimostrata attraverso esperimenti presso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS ), dove è stato notato che dopo 6 mesi, gli orologi a bordo della stazione si sono mossi di 0, 007 secondi più lentamente degli orologi nel terra.

Sulla base di queste prove, è possibile affermare che anche su scala molto piccola, gli astronauti che ritornano dalla Stazione Spaziale Internazionale sulla Terra dopo 6 mesi hanno viaggiato per 0, 007 secondi nel futuro.

Stazione spaziale internazionale, in orbita dal 1998.

Si ritiene che questa differenza nel passare del tempo aumenti quando la velocità di un corpo si avvicina alla velocità della luce. La teoria viene spesso illustrata attraverso il paradosso dei gemelli (o paradosso di Langevin), che consiste in un esperimento mentale in cui un uomo rimane nello spazio in una nave spaziale in rapido movimento. Quando torna sulla Terra, il suo fratello gemello ha più di dieci anni, mentre lui stesso è appena invecchiato.

Dilatazione del tempo gravitazionale

La dilatazione gravitazionale del tempo è una teoria che prevede la possibilità di viaggi futuri se l'umanità ottiene i mezzi per viaggiare verso i pianeti la cui forza gravitazionale è di gran lunga superiore a quella della Terra.

La dilatazione gravitazionale avviene attraverso l'influenza esercitata su un osservatore da un corpo celeste di grande massa. Più grande è il corpo celeste, maggiore è la curvatura nello spazio-tempo e di conseguenza maggiore è l'influenza gravitazionale attorno ad esso. In altre parole, il tempo passa più lentamente dove la gravità è più forte.

Il tempo andrà più lentamente all'orologio più vicino alla Terra rispetto all'orologio.

Basato sulla dilatazione gravitazionale, il tempo sarà decelerato a un osservatore più vicino al campo gravitazionale rispetto a un altro osservatore nel punto più lontano. Questa ipotesi è già stata dimostrata da orologi atomici collocati su satelliti situati a diverse altitudini. Alla fine, gli orologi iniziarono a divergere, anche se in nanosecondi.

Base della differenza nel passare del tempo tra gli orologi. A causa della curvatura tra C e D, la luce impiega più tempo per raggiungere da un punto all'altro.

Si ritiene che se fosse possibile viaggiare in un pianeta la cui influenza gravitazionale fosse di gran lunga superiore a quella della Terra e di ritornare, il viaggiatore avrebbe viaggiato nel futuro poiché il tempo sarebbe passato molto più velocemente sulla Terra.

Fori senza fine

I buchi di lombrichi sono fenomeni ipotetici costituiti da tunnel che interconnettono diversi punti dello spazio-tempo. Sebbene estremamente improbabile, la Teoria della Relatività considera valida l'esistenza di buchi trasportabili di lombrichi, cioè quelli con condizioni da percorrere da un lato all'altro.

In teoria, i wormhole funzionerebbero non solo come scorciatoie verso altri punti nello spazio, ma anche in altri punti nel tempo, incluso il passato.

Rappresentazione visiva di un wormhole. Si crede nell'esistenza di wormhole il cui output si trova nello stesso universo e in momenti diversi nel tempo.

Corde cosmiche

Secondo l'astrofisico J. Richard Gott, le stringhe cosmiche sono specie di tubi di energia che si estendono attraverso tutto lo spazio-tempo, come le crepe. Il fenomeno è ipotetico ed è considerato un difetto topologico verificatosi durante la formazione dell'universo.

Rappresentazione visiva di accordi cosmici, teoricamente presente in tutto lo spazio-tempo.

Gott credeva che le corde cosmiche sarebbero state più sottili di un atomo e, come i buchi neri, avrebbero immense quantità di massa concentrata, risultando in un campo gravitazionale estremamente potente in grado di distorcere lo spaziotempo.

In teoria, la distorsione creata da due corde cosmiche vicine (o una corda cosmica tesa vicino a un buco nero) causerebbe un impatto in grado di raddoppiare lo spazio-tempo, formando una curva temporale chiusa attraverso la quale un oggetto potrebbe riapparire in qualsiasi punto nel tempo, incluso il passato.