Il viaggio nel tempo, da sempre affascinante argomento della fantascienza, ha a lungo oscillato tra il regno della pura speculazione e quello della plausibilità scientifica. Il famigerato “paradosso del nonno“, che sembrava porre un limite invalicabile a questa possibilità, ha per decenni alimentato dubbi e scetticismo. Tuttavia, un recente studio potrebbe aver aperto una nuova e inaspettata porta verso il passato, offrendo una soluzione elegante a questo antico enigma.
La relatività generale e le curve chiuse simili al tempo
La chiave per comprendere questa rivoluzionaria prospettiva risiede nella teoria della relatività generale di Einstein. Questa teoria, che ha rivoluzionato la nostra comprensione della gravità e della struttura dell’universo, ci mostra come lo spazio-tempo non sia un palcoscenico statico su cui si svolgono gli eventi, ma piuttosto un tessuto dinamico che può curvarsi, distendersi e persino attorcigliarsi sotto l’influenza della materia e dell’energia.
Una delle implicazioni più interessanti della relatività generale è la possibilità dell’esistenza di curve chiuse simili al tempo (CTC). Si tratta di percorsi nello spazio-tempo che si ripiegano su se stessi, creando un loop temporale. Un viaggiatore che intraprendesse una tale curva potrebbe teoricamente tornare a un punto precedente della sua linea temporale, potenzialmente alterando il corso degli eventi di un ipotetico viaggio nel tempo.
Lo studio condotto da Lorenzo Gavassino, fisico della Vanderbilt University, aggiunge un tassello fondamentale a questo puzzle. L’autore suggerisce che se l’universo nel suo insieme ruotasse, lo spazio-tempo potrebbe deformarsi in modo tale da creare le condizioni ideali per la formazione di CTC. La rotazione della materia, infatti, trascinerebbe con sé il tessuto dello spazio-tempo, creando una sorta di vortice temporale.
Sebbene il nostro universo non sembri ruotare su larga scala, oggetti celesti come i buchi neri, con le loro immense masse in rotazione, potrebbero generare effetti locali simili. Le regioni circostanti un buco nero, caratterizzate da una curvatura estrema dello spazio-tempo, potrebbero presentare le condizioni necessarie per l’emergere di curve chiuse simili al tempo.
Il nuovo studio, combinando la relatività generale con la meccanica quantistica e la termodinamica, sembra offrire una soluzione al paradosso del nonno. Se il viaggio nel tempo fosse possibile attraverso le CTC, le leggi della fisica potrebbero imporre delle restrizioni che impedirebbero al viaggiatore di alterare il passato in modo contraddittorio.
Ad esempio, potrebbe essere impossibile interagire con se stessi nel passato in modo tale da impedire la propria nascita. Questo potrebbe essere dovuto a una sorta di principio di auto-consistenza, secondo il quale la storia deve necessariamente evolversi in modo da preservare la propria coerenza logica.
Viaggio nel tempo: un’intuizione rivoluzionaria
La ricerca di Gavassino rappresenta un passo avanti significativo nell’intersezione tra termodinamica, meccanica quantistica e relatività generale. L’autore, ispirandosi al lavoro di Rovelli, ha posto l’accento su un aspetto poco esplorato della fisica: il comportamento della termodinamica in condizioni estreme, come quelle presenti su una curva chiusa di tipo tempo (CTC).
Il concetto chiave della ricerca è l’inversione dell’entropia all’interno di una CTC. L’entropia, comunemente associata all’aumento del disordine in un sistema isolato, viene qui presentata come una quantità che può fluttuare e persino diminuire sotto determinate condizioni. Le fluttuazioni quantistiche, amplificate dall’ambiente peculiare di una CTC, sarebbero in grado di contrastare l’usuale tendenza all’aumento dell’entropia.
La possibilità di annullare eventi passati solleva interrogativi sulla natura della causalità e sui famosi paradossi dek viaggio nel tempo, come quello del nonno. Gavassino suggerisce che, all’interno di una CTC, questi paradossi potrebbero essere risolti grazie all’azione delle fluttuazioni quantistiche che ripristinano un equilibrio termodinamico.
È importante sottolineare che la ricerca di Gavassino è di natura teorica e si basa su modelli altamente idealizzati. La verifica sperimentale di queste previsioni è attualmente al di là delle nostre capacità tecnologiche. Questo lavoro apre nuove e stimolanti prospettive di ricerca, invitando a riconsiderare le nostre nozioni di viaggio nel tempo, causalità e irreversibilità.
Come affermato da Gavassino, la maggior parte dei pensatori ha postulato che, ammesso il viaggio nel tempo, la natura sarebbe intrinsecamente predisposta a evitare paradossi temporali. Questo principio di autoconsistenza, lungamente dibattuto, è stato ora formalizzato da Gavassino attraverso un rigoroso approccio quantistico. Utilizzando esclusivamente gli strumenti della meccanica quantistica standard, egli ha dimostrato che l’autoconsistenza della linea temporale emerge come una conseguenza diretta delle leggi fondamentali della natura a livello quantistico, senza richiedere assunzioni aggiuntive.
Le teorie dello studioso, pur offrendo un quadro teorico solido, pongono interrogativi profondi sulla natura del tempo e della causalità. La comunità scientifica, tuttavia, è ancora divisa sull’esistenza concreta delle curve chiuse di tipo tempo. Hawking, con la sua congettura di protezione cronologica, ha introdotto un elemento di cautela, suggerendo che l’universo potrebbe avere dei meccanismi di autodifesa che impediscono la violazione della causalità. Questa prospettiva solleva interessanti questioni filosofiche sul libero arbitrio e sulla natura del passato, presente e futuro.
Conclusioni
L’interesse di Gavassino per i loop temporali non si limita alla fantascienza, ma si estende a questioni fondamentali della fisica. Lo studio di questi scenari ipotetici, infatti, ci costringe a ripensare il ruolo dell’entropia nella struttura dell’Universo. Anche se il viaggio nel tempo potrebbe non esistere a livello macroscopico, la modellizzazione di questi sistemi potrebbe fornire preziose indicazioni sul comportamento della materia a scale estremamente piccole, aprendo nuove prospettive nella comprensione della fisica quantistica e della gravità quantistica.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Classical and Quantum Gravity.
