Nella fantascienza, i wormhole sono spesso usati per viaggiare su lunghe distanze nello spazio. Questi ponti magici sono possibili nella realtà?
Con tutto l'entusiasmo, il futuro dell'umanità nello spazio (qui per spazio non si intende il sistema solare e nemmeno la galassia) appare nebuloso. Siamo sacchi di carne e acqua, c'è ancora più acqua e le stelle sono molto, molto lontane. Armato della tecnologia di volo spaziale più ottimistica che si possa immaginare, è improbabile che raggiungere un'altra stella nella vita abbia successo.
La realtà ci dice che anche le stelle più vicine sono inconcepibilmente lontane e ci vorrà un'enorme quantità di energia e tempo per compiere il viaggio. La realtà dice che abbiamo bisogno di una nave che in qualche modo possa sopravvivere per centinaia o migliaia di anni, durante i quali generazioni e generazioni di astronauti nasceranno, vivranno le loro vite e moriranno sulla strada per un'altra stella.
La fantascienza, invece, ci stuzzica con tecniche seducenti di movimento avanzato. Accendi il tuo motore a curvatura e guarda le stelle che volano, e il viaggio verso Alpha Centauri è come una crociera.
È ancora più facile prendere un wormhole. Un ponte magico che collega tra loro due punti nello spazio e nel tempo. Determina la tua destinazione, aspetta che lo stargate si stabilizzi e si muova. Spostati in un luogo a mezza galassia lontano da te.
Sarebbe bello. Qualcuno deve sicuramente inventare questi wormhole, aprendo - no, tagliando - un percorso per noi in un nuovo coraggioso futuro di viaggi intergalattici. Da dove vengono questi wormhole e perché non li usiamo ancora?
Un wormhole, noto anche come ponte Einstein-Rosen, è un metodo teorico per perforare lo spazio e il tempo in modo che due punti nello spazio possano essere collegati insieme. E poi passa istantaneamente da uno all'altro.
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Un classico esempio di dimostrazione di un wormhole è stato mostrato nel film Interstellar: disegni due punti su carta, poi pieghi la carta e perfori entrambi i punti con una matita. Ok, sulla carta è tutto chiaro, ma per quanto riguarda la fisica?
Einstein ha dimostrato che la gravità non è una forza che attrae la materia come il magnetismo, ma piuttosto piega lo spaziotempo. La luna pensa di muoversi in linea retta nello spazio, ma in realtà sta seguendo un percorso curvo creato dalla gravità terrestre.
Albert Einstein e il fisico Nathan Rosen decisero che era possibile confondere lo spaziotempo così strettamente che due punti avrebbero condiviso la stessa posizione fisica. Se poi riesci a stabilizzare il tutto, puoi separare accuratamente le due regioni dello spazio-tempo in modo che si trovino nello stesso punto, ma a qualsiasi distanza l'una dall'altra.
Immergiti nel pozzo gravitazionale su un lato del wormhole e ti ritroverai immediatamente dall'altro lato. Milioni o miliardi di anni luce di distanza. E mentre i wormhole sono teoricamente perfettamente possibili da creare, in pratica, da quello che sappiamo al momento, è quasi impossibile.
Il primo grande problema è che i wormhole sono impraticabili secondo la relatività generale. Pensaci: la fisica che predice queste cose non permette che vengano usate come mezzo di trasporto. Questo è un forte argomento contro di loro.
In secondo luogo, anche se è possibile creare wormhole, saranno completamente instabili e collasseranno immediatamente dopo la formazione. Se provi a camminare in un modo, puoi facilmente finire in un buco nero.
Terzo, anche se sono percorribili e stabili, il tentativo di qualsiasi materiale di attraversarli - anche i fotoni di luce - può portare al collasso.
Tuttavia, c'è un barlume di speranza, poiché i fisici non hanno ancora capito come combinare gravità e meccanica quantistica.
Ciò significa che l'universo stesso può nascondere fatti sui wormhole che non comprendiamo ancora. Esiste la possibilità che siano emersi naturalmente come parte del Big Bang, quando lo spaziotempo dell'intero universo era impigliato in una singolarità.
Gli astronomi hanno suggerito di cercare wormhole nello spazio osservando come la loro gravità distorce la luce delle stelle dietro di loro. Ma finora non è stato trovato nulla.
C'è anche la possibilità che i wormhole appaiano naturalmente, come le particelle virtuali che sappiamo esistere. Solo loro saranno estremamente piccoli, su scala Planck. Avrai bisogno di una piccola navicella spaziale.
Una delle conseguenze più affascinanti dei wormhole è che possono essere utilizzati per i viaggi nel tempo.
È così che funziona. Per prima cosa, crea un wormhole in laboratorio. Quindi prendi un'estremità del wormhole, posizionala sulla navicella e vola a una velocità prossima alla luce in modo che l'effetto di dilatazione del tempo funzioni.
Per gli umani, solo pochi anni passeranno su un'astronave, mentre centinaia o addirittura migliaia di anni passeranno sulla Terra. Se riesci a mantenere il wormhole stabile, aperto e calpestabile, sarebbe molto interessante attraversarlo.
Se cammini in una direzione, non solo coprirai la distanza tra i wormhole, ma viaggerai anche da un momento all'altro. Inoltre, dovrebbe funzionare in entrambe le direzioni, avanti e indietro. Alcuni fisici, come Leonard Susskind, pensano che questo non funzionerà perché viola due principi fondamentali della fisica: la conservazione dell'energia locale e il principio di incertezza energia-tempo.
Sfortunatamente, sembra che i wormhole dovrebbero rimanere nella fantascienza per il prossimo futuro, e forse per sempre. Anche se è possibile creare un wormhole, dovrà essere mantenuto stabile e aperto e come evitare che la materia al suo interno collassi. Tuttavia, se mai riusciremo a realizzare questa impresa, il problema del viaggio nello spazio sarà risolto.
