scienze

macchine del tempo  Roberto Vacca

MACCHINE DEL TEMPO
di Roberto Vacca-L'Orologio 27/12/2002

Uno Yankee del Connecticut, abilissimo meccanico, tornò indietro nel tempo di quasi 14 secoli. Andò alla corte di Re Artù nell'anno 528 e ricostruì: telefoni, telegrafi, navi a vapore, acciaierie, luce elettrica e armi da fuoco. Prese il nome di Sir Boss. Con un colpo di pistola bucò la cotta di maglia di sir Sagramor le Desirous.
Questo viaggio del tempo avvenne solo nel romanzo che Mark Twain pubblicò nel 1889. Malgrado la passione dell'autore per scienza e tecnologia, l'artificio per cambiare epoca era psicologico/magico: lo yankee riceveva una botta in testa e si svegliava a Camelot. Sei anni dopo H.G. Wells pubblicò La Macchina del Tempo, romanzo ben più noto in cui non si entrava in particolari costruttivi. Però la macchina di Wells, descritta con precisione, viaggiava in avanti e indietro, ma non si spostava nello spazio. Fu una intuizione brillante: pochi anni dopo Albert Einstein formulò la teoria della relatività e stabilì che non solo non esiste un tempo assoluto, ma che il tempo trascorre più lentamente per i corpi che si muovono a velocità più alte (molto più alte - vicine a quella della luce). Tutti i processi che riguardano gli oggetti in moto continuano a svolgersi secondo i loro ritmi, ma vengono percepiti come rallentati dagli osservatori esterni. Da qui proviene il famoso paradosso dei due gemelli. Se un gemello resta sulla terra, mentre l'altro compie un lungo viaggio spaziale a velocità non lontane da quella della luce per un tempo adeguato, il primo vede rallentato il tempo del secondo. Quando questo frena e torna sulla terra trova il primo invecchiato anche di anni, mentre lui è rimasto più giovane.
Einstein stabilì poi che il passato e il presente esistono (ancora - e già). Questa visione incontra difficoltà notevoli. Come potremmo andare indietro nel tempo e uccidere nostro nonno in culla? Secondo alcuni ogni azione che compissimo viaggiando nel passato risulterebbe impossibile, se dovesse produrre conseguenze paradossali che contraddicono eventi già verificatisi. Se, poi, l'avvenire esistesse già, non avrebbe senso parlare di libero arbitrio.
Sono questioni difficili. Ha cercato di chiarirle (non di semplificarle troppo) il cosmologo Paul Davies nel suo libro How to Build a Time Machine (Come costruire una macchina del tempo, Penguin Books 2002).
Viaggiare a velocità comparabili a quella della luce non è possibile. Non dipende solo dal fatto che la nostra tecnologia non è abbastanza avanzata. A velocità altissime la massa di ogni corpo assume valori sempre più grandi: quindi accelerarlo richiede forze ed energie enormi inaudite. Un corpo che viaggiasse a velocità quasi uguale a quella della luce avrebbe massa infinita - per accelerarlo ancora occorrerebbe una forza infinita.
Nel 1937 W. J. Van Stockum ragionò che per tornare indietro nel tempo un osservatore dovrebbe semplicemente percorrere un'orbita attorno a un cilindro che ruota attorno al proprio asse tanto presto che i punti della sua superficie si muovono a velocità vicina a quella della luce. Ma finora non abbiamo trovato, nè sapremmo costruire cilindri così turbinosi.
Nel 1948 Kurt Gödel (il cui teorema dimostra come costruire una proposizione che si dimostra falsa e, insieme, vera!) elaborò una nuova soluzione delle equazioni di relatività generale di Einstein. Secondo questa nuova teoria, se l'universo ruotasse su se stesso, dovrebbe anche contenere orbite spaziali che si chiudono su se stesse. Percorrendone una, potremmo viaggiare giungendo in qualsiasi luogo e tempo desiderassimo. Einstein confermò che i calcoli di Gödel erano giusti - ma non sapremmo nemmeno dove cominciare a cercare una di queste orbite a spirale.
Nel 1960 John Wheeler coniò l'espressione "buco nero" per indicare stelle che hanno collassato su se stesse per effetto della gravità. Hanno una massa pari a quella di migliaia di soli. Al loro interno perfino i neutroni sono spiaccicati a formare materia densissima. La forza di gravità intorno a un buco nero è così intensa che nessun oggetto materiale e nemmeno un raggio di luce potrebbe uscirne. Se un buco nero rotasse su se stesso, potrebbe costituire proprio un oggetto come quelli immaginati da van Stockum. Però avvicinarsi a un buco nero sarebbe pericoloso: se ci attraesse al suo interno, saremmo schiacciati e non ne usciremmo vivi.
Nel 1989 un altro astrofisico, Kip Thorne, ha immaginato che potremmo bilanciare la forza attrattiva enorme di un buco nero ricorrendo ad artifici per creare l'antigravità. Questo concetto era alla base del trucco con sui viaggiavano fino alla luna i personaggi di un famoso romanzo di H.G. Wells. Secondo Thorne l'antigravità potrebbe essere prodotta ricorrendo a forti quantità di energia negativa. Qui, però, entriamo in un campo di sole congetture: nessuno ha proposto esperimenti per confermare queste teorie paradossali. L'idea è che con l'antigravità si potrebbero produrre intorno a un buco nero dei cunicoli ("wormholes" - buchi di vermi) attraverso i quali saltare a zone lontane dello spazio-tempo o forse ad altri universi.
L'idea che non viviamo in un uni-verso, ma in un "multi-verso" è stata suggerita come soluzione ai paradossi implicati dai viaggi nel tempo. Sarebbe pensabile che uno di noi andasse nel passato e uccidesse il proprio nonno nella sua culla. La contraddizione sarebbe sanata dicendo che con questo creerebbe un altro universo parallelo (nel quale lui non è mai nato) che coesiste con l'universo normale in cui lui esiste. E' curioso che questa teoria della creazione di altri universi sia stata concepita da uno scienziato che si chiama Richard Gott -- e, in tedesco, il suo cognome "Gott" significa "Dio".
Dunque Paul Davies col suo titolo a effetto ci ha un po' imbrogliato. Non è vero che ci insegna a costruire una macchina del tempo. Ci insegna, invece, a discutere idee paradossali e ad immaginare storie curiose. Non è un'attività inutile. E' accaduto altre volte che scrittori di storie fantastiche precorressero l'avvenire. Swift nei viaggi di Gulliver descrive le lune di Marte (che al suo tempo nessuno aveva visto). Isaac Asimov ed Eric Ambler misero l'energia atomica in romanzi degli anni Trenta. Gli stimoli alle scoperte possono avere le origini più strane.