Viaggiare nel tempo potrebbe sembrare un volo di fantasia, ma alcuni fisici pensano che potrebbe essere davvero possibile. BBC Horizon ha esaminato alcune delle idee più promettenti per trasformare questo punto fermo della fantascienza in realtà.
Ron Mallett ha un sogno: vuole viaggiare nel tempo.
Non si tratta di semplice fantasia – Mallett è un rispettato professore di fisica.
“Mi considero una persona normale con una passione, e la mia passione è la possibilità di viaggiare nel tempo”, dice.
Prof Mallett ha voluto costruire una macchina del tempo per la maggior parte della sua vita. La sua passione, spiega, può essere fatta risalire ad un tragico evento all’inizio della sua vita.
Il padre di Ron, un fumatore accanito, morì per un attacco di cuore all’età di 33 anni – quando il Prof Mallett aveva solo 10 anni. Ron era devastato e si ritirò nei suoi libri.
“Un anno dopo, quando avevo 11 anni, mi sono imbattuto nel libro che ha cambiato tutto per me. Era La macchina del tempo, di HG Wells”, ha detto il fisico dell’Università del Connecticut al programma Horizon della BBC.
“La copertina ha attirato la mia attenzione, ma è stato quando ho letto l’interno, e diceva: ‘Gli scienziati sanno molto bene che il tempo è solo una specie di spazio e che possiamo andare avanti e indietro nel tempo, proprio come possiamo… nello spazio’.
“Quando l’ho letto ho detto: ‘Questo è meraviglioso!’.”
Il professor Mallett spiega: “Se potessi costruire una macchina del tempo, allora potrei tornare nel passato e rivedere mio padre e forse salvargli la vita e cambiare tutto.”
I viaggi nel tempo possono sembrare inverosimili, ma gli scienziati stanno già esplorando diversi misteri della natura che un giorno potrebbero vedere realizzato il sogno di Ron.
Albert Einstein pensava che le tre dimensioni dello spazio fossero collegate al tempo – che serve come quarta dimensione. Chiamò questo sistema spazio-tempo, ed è il modello dell’universo che usiamo oggi.
Ma Einstein pensava anche che fosse possibile piegare lo spazio-tempo, creando una scorciatoia tra due luoghi lontani. Questo fenomeno è chiamato wormhole, e può essere visualizzato come un tunnel con due aperture, ognuna delle quali emerge in punti diversi dello spazio-tempo.
I wormhole potrebbero esistere naturalmente nel cosmo; infatti, gli scienziati in Russia stanno cercando di usare i radiotelescopi per rilevarli. Ma usare i wormhole per viaggiare nel tempo non sarà semplice.
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I più vicini potrebbero essere lontani molti anni luce. E anche se si riuscisse a raggiungerli e a sopravvivere al viaggio attraverso di essi, non c’è garanzia di dove si andrebbe a finire.
Ma alcuni fisici hanno ipotizzato che potremmo essere in grado di evocare wormhole su misura in futuro, anche se attualmente non abbiamo idea di come. Se una macchina del tempo dovesse mai sfruttarli, dovremmo trovare un modo per fermare questa scomoda caratteristica.
Il misterioso fenomeno dell’energia oscura potrebbe fornire una soluzione. Negli anni ’90, gli astronomi hanno scoperto che l’espansione dell’Universo stava accelerando, invece di rallentare come ci si poteva aspettare.
“Qualcosa là fuori sta avendo un effetto ‘anti-gravità’ – sta spingendo piuttosto che tirare. Non sappiamo cosa sia, ma costituisce la maggior parte dell’universo. La chiamiamo energia oscura”, dice la professoressa Tamara Davis, una cosmologa dell’Università del Queensland in Australia.
Un wormhole funziona solo per i viaggi nel tempo se la sua “bocca” può essere tenuta aperta abbastanza a lungo da permettere a qualcosa di viaggiare attraverso di essa. Questo richiede qualcosa chiamato energia negativa, che non esiste realmente nel mondo di tutti i giorni.
Ma l’energia oscura che permea il cosmo corrisponde al conto – se riusciamo a capire cos’è, potremmo essere in grado di aprire un wormhole abbastanza a lungo da entrare da un lato e uscire dall’altro.
“Non sappiamo se siamo in grado di creare un wormhole, se questo è tecnicamente nelle nostre capacità… Ma chissà cosa sarà in grado di fare una futura civiltà umana”, dice il Prof Davis.
“La tecnologia è progredita così rapidamente che forse lo spazio e il tempo stessi sono qualcosa che può essere sotto il nostro controllo.”
I wormhole esistono all’estremità più speculativa della fisica, offrendo un approccio per viaggiare nel tempo. Ma Ron Mallett ne ha un altro.
Ha elaborato i piani per una vera macchina del tempo, e il suo concetto è stato ispirato da un libro che ha letto all’età di 12 anni sulle equazioni di Albert Einstein.
Il professor Mallett ha costruito un dispositivo da tavolo che illustra i principi che pensa possano essere usati per costruire una vera macchina del tempo funzionante. In primo luogo, i laser sono usati per generare un fascio di luce circolante. Lo spazio all’interno di questo “laser ad anello” dovrebbe diventare contorto, “come mescolare una tazza di caffè”, spiega il professore dell’Università del Connecticut.
Perché spazio e tempo sono intimamente connessi, deformare lo spazio dovrebbe anche deformare il tempo. Il lavoro teorico del professor Mallett ha dimostrato che, data una sufficiente intensità del laser in uno spazio abbastanza piccolo, dovrebbe essere possibile alterare la linea temporale normalmente lineare che tutti noi abitiamo.
“Se lo spazio viene distorto abbastanza fortemente, questa linea temporale lineare verrà distorta in un loop. Se il tempo all’improvviso si trasforma in un ciclo, questo ci dà la possibilità di viaggiare nel passato”, dice Ron Mallett.
Tuttavia, per farla funzionare, il concetto richiederebbe grandi quantità di energia e un modo per rimpicciolire tutto su scala microscopica.
Ma una volta che avremo una macchina del tempo, usarla con successo richiederà una comprensione dettagliata del tempo stesso.
L’opinione generalmente accettata è che l’universo sia un “blocco” immutabile di spazio-tempo; questa idea deriva direttamente dalle equazioni di Einstein.
“Ciò che è importante del modello è l’idea che il passato, il presente e il futuro siano tutti ugualmente reali. Quindi si può pensare a tutto ciò che è esistito, esiste o esisterà come se fosse in qualche modo là fuori nello spazio-tempo”, dice il dottor Kristie Miller, direttore del Centro per il Tempo dell’Università di Sydney, Australia.
“I dinosauri sono tutti là fuori da qualche parte nel passato a fare cose da dinosauri, noi siamo tutti qui ora e anche tutto il futuro è là fuori da qualche parte nello spazio-tempo.”
Un modo per visualizzare il modello a blocchi è quello di pensare ad altri luoghi nel tempo come ad altri luoghi nello spazio: “Noi siamo qui a Sydney, ma ci sono altre persone che si trovano a Singapore e a Londra. Quei luoghi sono perfettamente reali, è solo che noi non ci siamo”, dice il dottor Miller.
Questa è una buona notizia per i viaggiatori del tempo in erba, perché suggerisce che non c’è nulla che ci impedisca di scambiare il luogo in cui ci troviamo ora con qualche altro luogo e tempo.
Ma, cosa importante, implica anche che il passato, il presente e il futuro sono già scritti, così che se dovessimo viaggiare indietro nel tempo, non saremmo in grado di alterarli. Per prendere un esempio spesso citato, non dovremmo essere in grado di uccidere il nonno di qualcuno in modo che il suo discendente cessi di esistere nel futuro.
Il modello a blocchi tratta il nostro concetto quotidiano di tempo come un’illusione, un modo in cui gli umani razionalizzano la realtà. Ma il professor Lee Smolin, del Perimeter Institute di Waterloo, Canada, non è d’accordo. Crede che il passare del tempo sia un fenomeno reale e fondamentale.
“Il viaggio nel tempo è probabilmente impossibile”, dice. “Se ciò che è reale è il momento presente e il passato è reale solo nel senso che ci sono ricordi e registrazioni di esso nel presente, e il futuro deve ancora esistere… non c’è nessun posto dove andare.”
Il suo collega Prof Neil Turok, direttore del Perimeter Institute, pensa che lo strano mondo della fisica quantistica potrebbe essere fondamentale per rispondere a questa domanda.
Questa area della fisica emerge su scale molto piccole, dove le regole della fisica classica che abbiamo imparato nei nostri testi scolastici si rompono. Per esempio, nel mondo quantistico, potrebbe essere possibile per una particella essere in molti posti contemporaneamente.
“Penso che sia chiaro che c’è una certa probabilità di andare indietro nel tempo”, dice. “Nella fisica quantistica, nulla è impossibile – le particelle viaggiano attraverso i muri!”
Il professor Turok spiega che i viaggi nel tempo rimangono una speranza lontana perché “nessuno ha davvero un’idea plausibile di come tornare indietro nel tempo in questo momento”. Ma aggiunge: “
Horizon: How To Build a Time Machine è stato trasmesso su BBC Two martedì 10 luglio ed è ora disponibile su BBC iPlayer.