Il fisico teorico Ben Tippett dell'Università della British Columbia, insieme all'astrofisico dell'Università del Maryland David Zang, hanno creato quello che dicono sia un modello matematico funzionante di una "macchina del tempo" che utilizza il principio di curvatura dello spazio-tempo dell'universo. La ricerca e le scoperte degli scienziati sono state pubblicate sulla rivista Classical and Quantum Gravity.
Gli scienziati, sulla base della teoria generale della relatività, hanno dedotto un modello matematico, che hanno chiamato TARDIS o Dominio retrogrado acusale traversabile nello spazio-tempo. Ma non affrettarti a rallegrarti dell'opportunità di visitare tua nonna deceduta in passato, dicono gli scienziati. C'è un problema che non consente di verificare la correttezza del loro modello matematico, ma ne parleremo più avanti.
“La gente pensa al viaggio nel tempo come a una finzione. In effetti, pensiamo che sia impossibile solo perché non abbiamo ancora provato a farlo , afferma il fisico teorico e matematico Ben Tippett.
"Tuttavia, una macchina del tempo è possibile, almeno matematicamente", aggiunge lo scienziato.
Il modello degli scienziati si basa sull'idea della presenza della quarta dimensione dell'Universo, che è il tempo. A sua volta, questo ci consente di assumere l'esistenza di un continuum spazio-temporale, in cui diverse direzioni di spazio e tempo sono collegate dal tessuto dell'Universo.
La teoria della relatività di Einstein collega gli effetti gravitazionali dell'universo alla curvatura dello spaziotempo, un fenomeno dietro le orbite ellittiche di pianeti e stelle. In presenza di spazio-tempo "piatto" o non curvo, i pianeti si muoverebbero in linea retta. Tuttavia, la teoria della relatività afferma che la geometria dello spaziotempo diventa curva in presenza di oggetti molto massicci, facendoli girare intorno alle stelle.
Tippett e Tsang credono che non solo lo spazio possa essere curvato nell'universo. Sotto l'influenza di un oggetto con una grande massa, il tempo può anche essere curvato. Citano lo spazio intorno ai buchi neri come esempio.
“Anche il corso del movimento del tempo all'interno dello spazio-tempo può essere curvato. I buchi neri sono un esempio. Più ci avviciniamo a loro, più il tempo inizia a scorrere per noi , dice Tippett.
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“Il mio modello di macchina del tempo utilizza lo spazio-tempo curvo per rendere il tempo dei passeggeri un cerchio, non una linea. E il movimento in questo cerchio può farci tornare indietro nel tempo.
Per testare l'ipotesi, gli scienziati propongono di creare qualcosa di simile a una bolla che possa trasportare tutti coloro che vi saranno dentro attraverso il tempo e lo spazio lungo un percorso curvo. Se questa bolla si muove a una velocità superiore a quella della luce (secondo gli scienziati, anche questo è matematicamente possibile), ciò consentirà a tutti coloro che si trovano nella bolla di tornare indietro nel tempo.
L'idea diventa più chiara quando si guarda allo schema proposto da Tippet. Ci sono due personaggi: uno è dentro la bolla / macchina del tempo (persona A), l'altro è un osservatore esterno che è fuori dalla bolla (persona B).
La freccia del tempo, che in condizioni normali (cioè nel nostro Universo) si muove sempre in avanti, nello schema presentato fa diventare il passato il presente (indicato dalle frecce nere). Secondo lo scienziato, ognuna di queste persone sentirà il movimento del tempo in modo diverso:
“All'interno della bolla, l'oggetto A vedrà gli eventi di B cambiare periodicamente e poi invertirsi. Fuori dalla bolla, l'osservatore B vedrà che due versioni di A stanno uscendo dalla stessa posizione: la lancetta delle ore gira a destra e l'altra a sinistra.
In altre parole, un osservatore esterno vedrà due versioni di oggetti all'interno di una macchina del tempo: una versione evolverà in avanti nel tempo, l'altra all'indietro.
Sembra tutto, ovviamente, molto interessante, ma Tippett e Zang dicono che non abbiamo raggiunto un livello tecnologico tale da poter testare questa ipotesi nella pratica. Semplicemente non abbiamo materiali adatti per la costruzione di una simile macchina del tempo.
“Anche se da un punto di vista matematico potrebbe funzionare, non possiamo costruire una macchina del genere per viaggiare nello spazio-tempo, poiché non abbiamo i materiali necessari per questo. I materiali esotici sono richiesti qui. Permetteranno allo spazio-tempo di piegarsi. Sfortunatamente, la scienza non ha ancora inventato nulla del genere , afferma Tippett.
L'idea di Tippett e Zang riecheggia un'altra idea di macchina del tempo, la cosiddetta bolla di Alcubierre, che dovrebbe utilizzare anche materiali esotici per muoversi nello spazio e nel tempo. Solo in questo caso non stiamo parlando di movimento circolare nel campo spazio-temporale, ma di movimento comprimendo lo spazio davanti a voi ed espandendolo dietro.
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In precedenza:
I fisici dell'Università del Queensland in Australia si sono posti una sfida.
simulare un esperimento al computer che dimostrerà la possibilità di viaggiare nel tempo a livello quantistico, previsto nel 1991.
Sono riusciti a simulare il comportamento di un singolo fotone, che attraversa un wormhole nello spazio-tempo nel passato ed entra in interazione con se stesso.
Una tale traiettoria di una particella è chiamata curva chiusa simile al tempo: il fotone ritorna al punto spazio-temporale originale, ad es. la sua linea del mondo si chiude.
I ricercatori hanno esaminato due scenari. Nel primo di essi, la particella passa attraverso la talpa, tornando al suo passato e interagisce con se stessa. Nel secondo scenario, il fotone, racchiuso per sempre in una curva chiusa simile al tempo, interagisce con un'altra particella ordinaria.
Secondo gli scienziati, il loro lavoro darà un importante contributo all'unificazione di due grandi teorie fisiche, che fino ad ora avevano poco in comune: la teoria della relatività generale (GR) di Einstein e la meccanica quantistica.
La teoria di Einstein descrive il mondo delle stelle e delle galassie, mentre la meccanica quantistica studia principalmente le proprietà delle particelle elementari, degli atomi e delle molecole.
- Martin Ringbauer, Università del Queensland
La relatività generale di Einstein ammette la possibilità che un oggetto viaggi indietro nel tempo, il che cade in una curva chiusa simile al tempo. Tuttavia, una tale possibilità può causare una serie di paradossi: un viaggiatore nel tempo può, ad esempio, impedire ai suoi genitori di incontrarsi e questo renderà impossibile la sua stessa nascita.
Nel 1991, è stato suggerito per la prima volta che il viaggio nel tempo nel mondo quantistico potesse eliminare tali paradossi, poiché le proprietà delle particelle quantistiche non sono definite con precisione, secondo il principio di indeterminazione di Heisenberg.
In un esperimento al computer, gli scienziati australiani sono stati i primi a studiare il comportamento delle particelle quantistiche in uno scenario simile. Allo stesso tempo, sono stati rivelati nuovi effetti interessanti, il cui aspetto è impossibile nella meccanica quantistica standard.
Ad esempio, si è scoperto che è possibile distinguere accuratamente i diversi stati di un sistema quantistico, il che è completamente fuori questione se si rimane nell'ambito della teoria quantistica.
