Hai mai sognato di andare da qualche altra parte? No, non alla solita velocità con cui ci "annoiamo" andiamo avanti, secondo per secondo. O:
- più veloce, in modo da poter salire lontano nel futuro, rimanendo alla stessa età;
- più lento, in modo che si possa fare molto di più di altri nello stesso periodo di tempo;
- nella direzione opposta, in modo da poter tornare all'era del passato e cambiarla, magari cambiando il futuro o anche il presente?
Può sembrare completamente fantascientifico, ma non tutto in questa lista sarà puramente "fantastico": viaggiare nel tempo è un processo scientificamente possibile che è sempre con te. L'unica domanda è come puoi manipolarlo per i tuoi scopi e controllare il movimento nel tempo.
Quando Einstein propose la relatività speciale nel 1905, la consapevolezza che ogni oggetto massiccio nell'universo doveva viaggiare nel tempo era solo una delle sue sorprendenti conseguenze. Abbiamo anche imparato che i fotoni - o altre particelle prive di massa - non possono assolutamente sperimentare il tempo nel loro quadro di riferimento: dal momento in cui uno di loro viene emesso al momento in cui viene assorbito, solo gli osservatori massicci (come noi) possono vedere il passare del tempo. Dalla prospettiva di un fotone, l'intero universo è compresso in un punto e l'assorbimento e l'emissione avvengono simultaneamente nel tempo, istantaneamente.
Ma abbiamo massa. E tutto ciò che ha massa si limita a viaggiare sempre a una velocità inferiore alla velocità della luce nel vuoto. E non solo, ma indipendentemente dalla velocità con cui ti muovi rispetto a qualcosa - che tu stia accelerando o meno, non importa - per te, la luce si muoverà sempre a una velocità costante: c, la velocità della luce nel vuoto. Questa potente osservazione e consapevolezza ha una conseguenza sorprendente: se osservi una persona che si muove rispetto a te, il suo orologio andrà più lentamente per te.
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Immagina un "orologio luminoso" o un orologio che funzioni riflettendo la luce avanti e indietro in una direzione su e giù tra due specchi. Più velocemente una persona si muove rispetto a te, maggiore è la velocità del movimento della luce nella direzione trasversale (lungo) e non nella direzione su e giù, il che significa che più lentamente andrà l'orologio.
Allo stesso modo, l'orologio si muoverà più lentamente rispetto ad esso; vedranno il tempo che scorre più lento per te. Quando tornerete insieme, uno di voi sarà più grande e l'altro più giovane.
Ma chi?
Questa è la natura del "paradosso dei gemelli" di Einstein. Risposta breve: se supponiamo che tu abbia iniziato nello stesso quadro di riferimento (ad esempio, a riposo sulla Terra), e successivamente lo stesso quadro di riferimento, il viaggiatore invecchierà meno, perché per lui il tempo andrà "più lentamente", e colui che rimasto a casa, dovrà affrontare il "normale" scorrere del tempo.
Pertanto, se vuoi accelerare nel tempo, dovrai accelerare fino a raggiungere la velocità della luce, muoverti a questo ritmo per un po 'e poi tornare alla posizione originale. Dovremo voltarci un po '. Fallo e puoi viaggiare giorni, mesi, decenni, epoche o miliardi di anni nel futuro (a seconda dell'attrezzatura, ovviamente).
Potresti assistere all'evoluzione e alla distruzione dell'umanità; la fine della Terra e del Sole; dissociazione della nostra galassia; morte termica dell'universo stesso. Finché hai abbastanza energia nell'astronave, puoi guardare il futuro che vuoi.
Ma tornare è un'altra storia. La semplice relatività speciale, o la relazione tra spazio e tempo a livello di base, è stata sufficiente per farci entrare nel futuro. Ma se vogliamo tornare indietro nel tempo, indietro nel tempo, abbiamo bisogno della relatività generale, o del rapporto tra spazio-tempo e materia ed energia. In questo caso, consideriamo lo spazio e il tempo come un tessuto inseparabile, e la materia e l'energia come ciò che distorce questo tessuto, provoca cambiamenti nel tessuto stesso.
Per il nostro Universo, come lo conosciamo, lo spazio-tempo è piuttosto noioso: è quasi perfettamente uniforme, praticamente non curvo e in nessun modo si avvolge su se stesso.
Ma in alcuni universi simulati - in alcune delle soluzioni della teoria della relatività generale di Einstein - può essere creato un circuito chiuso. Se lo spazio gira su se stesso, puoi muoverti in una direzione per molto, molto tempo per tornare al punto di partenza.
Bene, ci sono soluzioni non solo con curve chiuse simili allo spazio, ma anche curve chiuse simili al tempo. Una curva simile al tempo chiusa implica che puoi letteralmente viaggiare nel tempo, vivere in un certo ambiente e tornare allo stesso punto da cui sei partito.
Ma questa è una soluzione matematica. Questa matematica descrive il nostro universo fisico? Non sembra proprio. Le curvature e / o le discontinuità di cui abbiamo bisogno per un tale universo sono selvaggiamente incompatibili con ciò che osserviamo anche vicino a stelle di neutroni e buchi neri: gli esempi più estremi di curvatura nel nostro universo.
Il nostro universo può ruotare su scala globale, ma i limiti di rotazione osservati sono 100.000.000 volte più rigidi delle curve chiuse di tipo temporale di cui abbiamo bisogno. Se vuoi viaggiare nel tempo, è necessaria una DeLorean relativistica.
Ma indietro? Potrebbe essere meglio se non puoi viaggiare indietro nel tempo per impedire a tuo padre di sposare tua madre.
In generale, riassumendo, possiamo concludere che viaggiare indietro nel tempo affascinerà sempre le persone a livello di idee, ma molto probabilmente rimarrà in un futuro irraggiungibile (paradossalmente). Non è matematicamente impossibile, ma l'universo è costruito sulla fisica, che è un sottoinsieme speciale di soluzioni matematiche. Sulla base di ciò che abbiamo osservato, i nostri sogni di correggere i nostri errori tornando indietro nel tempo rimarranno probabilmente solo nelle nostre fantasie.
ILYA KHEL
