E se la parte temporale nell'equazione del continuum spazio-temporale fosse stata letteralmente eliminata? Uno degli ultimi studi, forse, indica che il tempo sta lentamente e gradualmente scomparendo dal nostro universo e un giorno evaporerà completamente. Una nuova teoria radicale potrebbe spiegare un mistero cosmologico che ha ingannato gli scienziati per anni.
Gli scienziati hanno precedentemente misurato la luce di stelle lontane che esplodono per mostrare che l'universo si sta espandendo e il tasso di questa espansione è in costante aumento. Gli scienziati hanno suggerito che queste supernove stanno volando via più velocemente dell'invecchiamento dell'universo. I fisici hanno anche concluso che una certa forza antigravitazionale deve separare le galassie e hanno iniziato a chiamare questa forza sconosciuta "energia oscura".
L'idea che il tempo stesso possa scomparire in miliardi di anni - e tutto si fermerà - è stata proposta nel 2009 dai professori Jose Senovilla, Mark Mars e Raul Vera dell'Università dei Paesi Baschi a Bilbao e dell'Università di Salamanca in Spagna. La conseguenza di questo movimento cardinale del tempo stesso verso la fine è una spiegazione alternativa per "energia oscura" - una misteriosa forza antigravitazionale che è stata proposta per spiegare alcuni fenomeni cosmici.
Tuttavia, fino ad oggi, nessuno sa cosa sia veramente l'energia oscura e da dove provenga. Il professor Senovilla ei suoi colleghi hanno escogitato un'incredibile alternativa. Gli scienziati hanno proposto di escludere del tutto un concetto come l'energia oscura e di riconsiderare le nostre opinioni. Secondo Senovilla, ci stiamo illudendo che l'universo si stia espandendo quando in realtà questo tempo sta rallentando. A livello quotidiano, questo rallentamento sarà impercettibile. Ma se segui il progresso dell'Universo nel corso di miliardi di anni, allora su scala cosmica tutto diventerà ovvio. Questo cambiamento sarà infinitamente lento da un punto di vista umano, ma dal punto di vista della cosmologia, il cui potere di studiare la luce degli antichi soli che brillava miliardi di anni fa, può essere facilmente misurato.
Una proposta di un gruppo di scienziati, pubblicata sulla rivista Physical Review D, esclude l'energia oscura come finzione. Senovilla spiega invece l'apparenza di accelerazione dal progressivo rallentamento del tempo stesso.
Se il tempo sta gradualmente rallentando, "e noi ingenuamente continuiamo a usare le nostre equazioni per determinare i cambiamenti nella velocità di espansione rispetto al normale corso del tempo, allora il semplice modello dimostrato nel nostro lavoro mostra un'efficace accelerazione di questa espansione".
Attualmente, gli astronomi possono determinare il tasso di espansione dell'universo utilizzando il cosiddetto metodo "redshift". Questa tecnica si basa sulla comprensione che le stelle che si allontanano da noi sono più rosse di quelle che si muovono nella nostra direzione. Gli scienziati stanno cercando supernove di un certo tipo, che sono diventate il punto di riferimento in questo senso. Tuttavia, l'accuratezza di queste misurazioni presuppone l'invarianza temporale in tutto l'universo. Se il tempo rallenta, secondo la nuova teoria, la nostra dimensione temporale solitaria si trasforma lentamente in una nuova dimensione spaziale. Pertanto, le stelle lontane e antiche osservate dai cosmologi dal nostro punto di vista sembrano accelerare.
Nonostante tutto il loro radicalismo e la loro mancanza di precedenti, queste idee non rimangono senza sostegno. Gary Gibbons, cosmologo dell'Università di Cambridge, afferma che il concetto ha i suoi vantaggi. "Crediamo che il tempo sia apparso nel processo del Big Bang, e se il tempo può apparire, allora può scomparire - questo è esattamente l'effetto opposto".
Il tempo esiste?
Nel 2011, gli scienziati del Bista Research Center di Ptuj, in Slovenia, hanno suggerito che l'idea di Newton del tempo come valore assoluto che scorre da solo, così come l'ipotesi che il tempo sia la quarta dimensione dello spaziotempo, erano errate. Hanno proposto di sostituire questi concetti di tempo con più appropriati al nostro mondo fisico: il tempo come ordine quantitativo di cambiamenti.
In due articoli pubblicati in Physics Essays, Amrit Sorli, David Fiscalletti e Duchamp Klinard hanno tentato di spiegare che ciò che intendiamo per tempo è in realtà una quantità fisica assoluta che agisce come variabile indipendente (tempo, t, spesso è l'asse X nel sistema di coordinate che mostra l'evoluzione del sistema fisico). Ma, come notano gli scienziati, non misuriamo mai t. Misuriamo la frequenza e la velocità di un oggetto. Il tempo stesso è una quantità puramente matematica e non esiste fisicamente.
Questo punto di vista non significa che il tempo non esista, ma che il tempo ha più a che fare con lo spazio che con l'idea di tempo assoluto. Pertanto, anche se spesso si presume che lo spaziotempo quadridimensionale consista di tre dimensioni dello spazio e una dimensione del tempo, il punto di vista degli scienziati suggerisce che sarebbe più corretto rappresentare lo spaziotempo sotto forma di quattro dimensioni dello spazio. In altre parole, l'universo è "senza tempo".
"Lo spazio di Minkowski non è tre dimensioni più il tempo, ma quattro dimensioni", hanno scritto gli scienziati. La visione che il tempo è rappresentato da un'entità fisica in cui si verifica il cambiamento materiale è sostituita da una visione più conveniente in cui il tempo è semplicemente l'ordine numerico del cambiamento materiale. Questa visione risponde meglio al mondo fisico e spiega meglio i fenomeni fisici istantanei: gravità, interazione elettrostatica, trasferimento di informazioni durante l'esperimento EPR e altri ".
Gli scienziati danno un esempio di questo concetto di tempo raffigurando un fotone che si muove tra due punti nello spazio. Lo spazio tra di loro è costituito interamente dalle lunghezze di Planck, cioè dalle distanze più piccole che un fotone può superare alla volta. Quando un fotone viaggia per la lunghezza di Planck, viene descritto come viaggiare esclusivamente nello spazio e non nel tempo assoluto. Si può pensare che un fotone si muova dal punto 1 al punto 2 e la sua posizione al punto 1 è "prima" della posizione al punto 2, letteralmente, poiché il numero 1 viene prima del numero 2 nella serie numerica. L'ordine numerico non è equivalente all'ordine temporale, cioè la cifra 1 nel tempo non esiste prima della cifra 2, solo numericamente.
Senza usare il tempo come quarta dimensione dello spazio-tempo, il mondo fisico potrebbe essere descritto più accuratamente. Come notato dal fisico Enrico Prati in un recente studio, la dinamica hamiltoniana (equazioni nella meccanica classica) è definita molto chiaramente senza il concetto di tempo assoluto.
Altri scienziati hanno notato che il modello matematico dello spazio-tempo non corrisponde alla realtà fisica e hanno suggerito di utilizzare uno "stato dello spazio" senza tempo, che fornirebbe un quadro più accurato. Inoltre, gli scienziati hanno notato la falsificazione di due concetti di tempo. Ad esempio, il concetto di tempo come quarta dimensione dello spazio - come contenitore fisico fondamentale in cui si svolge un esperimento - può essere falsificato da un esperimento in cui il tempo non esiste.
Achille e la tartaruga
Oltre a fornire una descrizione più accurata della natura della realtà fisica, la nozione di tempo come ordine quantitativo di cambiamento può risolvere l'Achille di Zenone e il paradosso della Tartaruga. In questo paradosso, Achille cerca di raggiungere la tartaruga in una corsa. Ma mentre Achille può correre 10 volte più veloce di una tartaruga, non supererà mai una tartaruga, perché ogni volta che Achille percorre una certa distanza, la tartaruga percorre un decimo di quella distanza. Pertanto, ogni volta che Achille raggiunge il punto in cui si trovava la tartaruga, sarà ancora leggermente più avanti. Sebbene la conclusione che Achille non possa mai superare la tartaruga è ovviamente falsa, ci sono molte altre spiegazioni per questo paradosso.
Il paradosso può essere risolto ridefinendo la velocità in modo che la velocità di entrambi i corridori sarà determinata dall'ordine numerico dei loro movimenti, e non dal loro movimento e direzione nel tempo. Da questo punto di vista, Achille e la tartaruga si muoveranno solo nello spazio, e Achille sorpasserà sicuramente il suo avversario nello spazio, anche se non in tempo assoluto.
Alcuni degli studi più recenti hanno messo in dubbio la teoria secondo cui il cervello rappresenta il tempo come un "orologio" interno che emette tic neurali e ha suggerito che il cervello rappresenti il tempo come una distribuzione spaziale registrando l'attivazione di diversi nodi neurali. Sebbene percepiamo eventi come accaduti nel passato, nel presente o nel futuro, questi concetti possono semplicemente far parte della struttura psicologica all'interno della quale sperimentiamo cambiamenti materiali nello spazio.
In ogni caso, se questa teoria può essere considerata matematicamente (sotto forma di una soluzione al problema della freccia del tempo), rimane ancora una domanda senza risposta: che cos'è il tempo?
Ilya Khel
