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Crononauti II i paradossi dei viaggi nel tempo

by G. Vatinno

Nella immagine una  deformazione della struttura del cronotopo causata dalla Terra e dal suo satellite, la Luna.

IMGCome già scritto in un precedente articolo, i viaggi nel tempo non sono più retaggio degli scrittori di fantascienza o di qualche regista cinematografico, ma sono una possibilità, reale e concreta, offerta dalle due grandi teorie relativistiche di Albert Einstein: quella  “speciale” e quella “generale” in unione con la meccanica quantistica.
Infatti, tali teorie ci dicono che, se un corpo è soggetto ad un’alta velocità (confrontabile con quella della luce nel vuoto e cioè circa 300.000 Km/s) oppure a forti campi gravitazionali (come in prossimità di un buco nero o di una stella di neutroni),il tempo ne viene influenzato nel suo scorrere.A tale proposito dobbiamo pensare che la “velocità” con cui scorre normalmente il tempo è di 1 secondo al secondo.
Per capire un po’ meglio questo concetto assolutamente poco intuitivo dobbiamo infatti raffigurarci lo spazio –tempo (o “cronotopo”, mutuando il termine dalla geometria) come un telo perfettamente elastico e ben tirato.
Ora l’alta velocità o la gravità deformeranno questo telo facendolo flettere, ad esempio, nei dintorni di un pianeta, proprio come una palla di biliardo su un telo elastico (vedi figura).
Quindi la velocità del tempo scorre ora più lentamente: ad esempio 0.5 secondi al secondo.
Abbiamo già analizzato in un precedente articolo un modo per costruire praticamente una macchina del tempo (metodologia proposta dal fisico Paul Davies).
Ora vogliamo invece qui occuparci un po’ più approfonditamente dei paradossi che insorgono quando si ha a che fare con i viaggi nel tempo.
Infatti, supponiamo (utilizzando questa volta una situazione meno traumatica della precedente) che il nostro Alberto decida di utilizzare una macchina del tempo per tornare a fare visita a suo nonno, nel passato.
Il viaggio riesce e Alberto si trova finalmente a tu per tu con suo nonno Amilcare che però giovane e non si è ancora sposato con quella che diventerà in seguito la nonna di Alberto.
Ebbene, mentre Alberto sbalordisce il nonno con particolari che solo lui può conoscere della sua famiglia, ecco che Amilcare che è un chiacchierone e si distrae facilmente si dimentica dell’appuntamento con una bella ragazza che sarebbe potuta diventare sua moglie.
Ma la signorina indispettita dal comportamento del giovanotto non lo vuole più vedere.
Ed ecco quindi che per colpa di Alberto il nonno Amilcare non si sposerà più e di conseguenza lo stesso Alberto non sarebbe più potuto nascere.
Questo tipo di paradosso è detto di “coerenza”.Insomma una situazione obiettivamente complicata.Al di là della storiella come ci dobbiamo comportare con i paradossi temporali?
Alcuni scienziati come il celebre Stephen Hawking o Roger Penrose ritengono che qualora Alberto tenti in qualche modo di fare qualcosa che muti significativamente il passato una sorta di “censura cosmica” interverrebbe per impedirlo.Ad esempio, la voce di Alberto potrebbe “misteriosamente” affievolirsi e così la conversazione tra il potenziale (a questo punto) nonno ed il nipote potrebbe finire prima cosicché Amilcare potrebbe essere puntuale all’appuntamento con la ragazza e tutto andrebbe al meglio.Tuttavia che ne sarebbe del libero arbitrio?E poi in che modo questa censura agirebbe?Cioè come farebbe l’universo ad “accorgersi” che qualcosa non va’ e che c’è il rischio che un piccolo crono-vandalo provochi seri guai alla storia futura?Un’altra variante del paradosso, dal significato però assolutamente uguale, è quella proposta dal filosofo Michael Dummett.
Un critico d’arte torna nel passato per conoscere quelloche diventerà il più famoso pittore del futuro.Ebbene, questo pittore, quando incontra il critico fa quadri in verità molto mediocri ben lontani dai capolavori che il futuro (potrebbe?) conoscere.Ed ecco quindi che il critico d’arte che è una persona accorta, gli mostra delle stampe dei futuri capolavori.Il pittore ne è talmente entusiasta che glieli sottrae e li va  a ricopiare.Nel frattempo, il critico d’arte si deve rimbarcare nella macchina del tempo per tornare alla sua epoca e lascia quindi le copie nel passato.A questo punto si è creato un “valore” dal nulla e cioè chi ha fatto lo sforzo creativo per dipingere i capolavori?Questo paradosso è detti di “conoscenza”.Per evitare la bizzarra “censura cosmica” si è utilizzata una teoria quantistica nota come “teoria a molti mondi” che fu proposta nel 1957 da Hugh Everett III.Questa teoria ci dice che ci sono tante copie del nostro mondo quante sono le possibili variazioni quantistiche delle particelle che lo compongono.Quindi un numero altissimo.Per chiarirci le idee pensiamo quindi ad un elettrone che ruota intorno ad un protone nell’atomo di idrogeno.
Ebbene tale elettrone –secondo la meccanica quantistica- non ha un valore dell’energia ben determinato ma si può solo dire che quella energia sarà contenuta in un certo insieme di valori con una certa probabilità.L’impredicibilità della natura a livello quantistico è una caratteristica intrinseca.
Ebbene, secondo la teoria  a molti mondi, per ogni energia dell’elettrone esiste un differente universo e così per tutte le altre particelle.Quindi ci saranno mondi in cui il nonno Amilcare si sposa con la nonna di Albero e mondi in cui questo fatto non avviene più.Ebbene, Alberto nel suo viaggio nel tempo, qualora faccia perdere l’ appuntamento al  nonno, “atterrerà” in un mondo variante in cui lui non è nato e quindi non si genererà alcun paradosso temporale.Ovviamente resta da spiegare quale principio (e quali forze!) di carattere generale agiscano  per far scegliere ad Alberto l’universo “giusto”, ma comunque –in questo caso- sia il libero arbitrio che il principi odi casualità sono salvi.

Bibliografia

Paul Davies, Come costruire una macchina del tempo, Mondatori, Milano, 2003

David Deutsch, Franck Lockwood  La fisica quantistica del viaggio nel tempo, in Le Scienze n. 309, maggio 1994
Marcus Chown, The Universe Next Door, Review, London, 2003

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