È possibile viaggiare nel tempo?

Le leggi della fisica permettono il viaggio nel tempo. Allora perché le persone non sono diventate tramogge cronologiche?

Nei film, i viaggiatori del tempo in genere entrano in una macchina e, puff, scompaiono. Poi riappaiono istantaneamente tra cowboy, cavalieri o dinosauri. Ciò che questi film mostrano è fondamentalmente il teletrasporto temporale.

Gli scienziati non pensano che questa concezione sia probabile nel mondo reale, ma non relegano nemmeno il viaggio nel tempo al regno dei pazzi. In effetti, le leggi della fisica potrebbero consentire il salto cronologico, ma il diavolo è nei dettagli.

Viaggiare nel tempo nel prossimo futuro è facile: lo stai facendo proprio adesso alla velocità di un secondo al secondo, e i fisici dicono che la velocità può cambiare. Secondo la teoria della relatività speciale di Einstein, il flusso del tempo dipende dalla velocità con cui ti muovi. Più velocemente viaggi, più lenti passano i secondi. E secondo la teoria generale della relatività di Einstein, la gravità influisce anche sugli orologi: più forte è la gravità nelle vicinanze, più lento scorre il tempo.

"Vicino a corpi massicci, vicino alla superficie delle stelle di neutroni o anche alla superficie della Terra, anche se si tratta di un effetto minuscolo, il tempo scorre più lentamente che lontano", afferma Dave Goldberg, cosmologo della Drexel University.

Se una persona dovesse restare vicino al bordo di un buco nero, dove la gravità è prodigiosa, dice Goldberg, potrebbero passare solo poche ore mentre per qualcuno sulla Terra passerebbero 1.000 anni. Se la persona che si trovava vicino al buco nero tornasse su questo pianeta, avrebbe effettivamente viaggiato nel futuro. "Questo è un effetto reale", dice. "Questo è del tutto incontrovertibile."

Andare indietro nel tempo, però, diventa spinoso (più spinoso che essere fatto a pezzi in un buco nero). Gli scienziati hanno escogitato alcuni modi in cui ciò potrebbe essere possibile e sono consapevoli da decenni dei paradossi del viaggio nel tempo nella relatività generale. Fabio Costa, fisico del Nordic Institute for Theoretical Physics, osserva che una prima soluzione con il viaggio nel tempo è iniziata con uno scenario scritto negli anni '20. Quell'idea prevedeva un enorme cilindro lungo che girava velocemente come una paglia rotolata tra i palmi delle mani e quello spazio-tempo contorto insieme ad esso. La comprensione che questo oggetto potesse agire come una macchina del tempo permettendo di viaggiare nel passato è avvenuta solo negli anni '70, pochi decenni dopo che gli scienziati avevano scoperto un fenomeno chiamato "curve temporali chiuse".

"Una curva temporale chiusa descrive la traiettoria di un ipotetico osservatore che, pur viaggiando sempre in avanti nel tempo dalla propria prospettiva, ad un certo punto si ritrova nello stesso luogo e nello stesso tempo da cui è partito, creando un loop", afferma Costa. "Ciò è possibile in una regione dello spaziotempo che, deformata dalla gravità, si avvolge su se stessa."

"Einstein lesse [sulle curve temporali chiuse] e rimase molto turbato da questa idea", aggiunge. Il fenomeno ha tuttavia stimolato la ricerca successiva.

La scienza ha iniziato a prendere sul serio i viaggi nel tempo negli anni ’80. Nel 1990, ad esempio, il fisico russo Igor Novikov e il fisico americano Kip Thorne hanno collaborato a un documento di ricerca sulle curve chiuse di tipo tempo. "Hanno iniziato a studiare non solo come si potrebbe provare a costruire una macchina del tempo, ma anche come funzionerebbe", afferma Costa.

Ma, cosa altrettanto importante, hanno studiato i problemi legati ai viaggi nel tempo. E se, per esempio, lanciaste una palla da biliardo in una macchina del tempo, questa viaggiasse nel passato e poi entrasse in collisione con il suo sé passato in un modo tale che il suo sé presente non potrebbe mai entrare nella macchina del tempo? "Sembra un paradosso", dice Costa.

Dagli anni '90, dice, c'è stato un interesse intermittente per l'argomento, ma senza grandi progressi. Il campo non è molto attivo oggi, in parte perché ogni modello proposto di macchina del tempo presenta problemi. "Ha alcune caratteristiche interessanti, forse qualche potenziale, ma poi quando si iniziano a svelare i dettagli, si finisce per creare una sorta di ostacolo", afferma Gaurav Khanna dell'Università del Rhode Island.

Ad esempio, la maggior parte dei modelli di viaggio nel tempo richiedono massa negativa e quindi energia negativa perché, come rivelò Albert Einstein quando scoprì E = mc2, massa ed energia sono la stessa cosa. In teoria, almeno, proprio come una carica elettrica può essere positiva o negativa, lo stesso vale per la massa, anche se nessuno ha mai trovato un esempio di massa negativa. Perché il viaggio nel tempo dipende da una materia così esotica? In molti casi, è necessario tenere aperto un wormhole, un tunnel nello spaziotempo previsto dalla relatività generale che collega un punto del cosmo a un altro.