Dobbiamo molto al genio di Albert Einstein, che con le sue intuizioni ci ha dato una nuova e più completa visione dell’universo. La sua teoria della relatività generale ha gettato le basi per una nuova visione del mondo che ci circonda ma ci ha lasciato alcuni misteri irrisolti.
Uno di essi, i buchi neri, sono stati rilevati con certezza solo negli ultimi anni mentre un altro mistero ancora molto discusso riguarda gli “wormhole” che avrebbero la capacità di collegare due punti distanti dello spaziotempo mediante una scorciatoia dimensionale che potrebbe essere utilizzata da ipotetici viaggiatori.
Anche se per ora gli wormhole appartengono al regno delle speculazioni, alcuni ritengono esista la possibilità di rilevarli realmente. Negli ultimi mesi alcuni studi hanno proposto nuovi metodi per trovarli.
Buchi neri e wormhole sono particolari soluzioni alle equazioni di Einstein, che sorgono quando la struttura dello spaziotempo è fortemente distorta dalla gravità. Quando la materia è estremamente densa, lo spaziotempo può incurvarsi a tal punto da intrappolare persino la luce. Quella regione spaziotemporale è detta buco nero.
Poiché la teoria consente di distorcere il tessuto dello spaziotempo, possiamo immaginare tutti i tipi di possibili configurazioni. Nel 1935, Einstein e il fisico Nathan Rosen descrissero come due luoghi distanti dello spaziotempo possano essere uniti, creando un ponte tra due universi, il ponte di Einstein – Rosen. Questo è solo un tipo di wormhole e da allora ne sono stati immaginati dive altri.
Alcune tipologie di wormhole possono essere attraversati, questo significa che viaggiatori potrebbero entrarvi, percorrere in breve tempo distanze inimmaginabili e uscire in punti distanti o in in altri universi. Affinché il transito avvenga questi passaggi devono avere una certa dimensione e mantenerla resistendo alla gravità che tende invece a chiuderli. tenere aperto un tipo di passaggio del genere non è semplice e servirebbe una grande quantità di “energia negativa”.
Sembra la trama di un film fantascientifico, ma forse aprire un passaggio come questo non è poi cosi assurdo come sembra. In fondo quel tipo di energia negativa sembra esistere e forse si cela dietro l’espansione accelerata dell’universo. Forse potremo aprire un wormhole e usarlo per compiere lunghi viaggi nell’universo.
Sarebbe possibile provare l’esistenza di questi straordinari passaggi? Un nuovo studio pubblicato negli Avvisi mensili della Royal Society e scritto da un gruppo di astronomi russi suggerisce che passaggi del genere potrebbero trovarsi al centro di galassie molto luminose e propongono alcune osservazioni per trovarli.
Le osservazioni si basano su quello che accadrebbe se la materia che fuoriesce dal passaggio si scontra con quella che vi entra. I calcoli mostrano che l’impatto genererebbe un fiotto di raggi gamma che potrebbero essere rilevati dai telescopi spaziali.
La radiazione permetterebbe di distinguere se l’oggetto che le produce è un wormhole o un buco nero. Questi due oggetti in passato erano ritenuti indistinguibili l’uno dall’altro. I buchi neri dovrebbero produrre meno raggi gamma ed espellerli in un getto, mentre la radiazione prodotta da un wormhole sarebbe limitata a una sfera gigante.
Sebbene il tipo di wormhole preso in esame in questo studio sia attraversabile, il viaggio non sarebbe piacevole. La vicinanza al centro della galassia attiva sottoporrebbe i viaggiatori a temperature elevate che li incenerirebbe. Sarebbe diverso attraversare un wormhole lontano dal centro galattico.
L’idea che al centro di una galassia ci sia un wormhole non è nuova. I buchi neri supermassicci al centro della Via Lattea, la sua scoperta è dovuta allo studio accurato delle stelle che gli orbitano attorno, il risultato ha portato allo scopritore il premio Nobel per la Fisica nel 2020.
Ma un recente articolo ha suggerito che questa attrazione gravitazionale potrebbe essere invece causata da un wormhole. A differenza di un buco nero, un wormhole può far passare un po’ di gravità dagli oggetti posti sull’altro lato. Questa attrazione gravitazionale spettrale avrebbe un effetto sui movimenti delle stelle poste nei pressi del centro della galassia. L’effetto, secondo la ricerca, potrebbe essere misurabile nelle osservazioni grazie a strumenti disponibili nel prossimo futuro
Lo studio è stato affiancato da un’altra ricerca che ha scoperto dei misteriosi cerchi di onde radio nel cielo. Queste emissioni radio non sembrano essere associate a nulla di visibile. Al momento non è possibile spiegarli in maniera convenzionale, quindi sono stati presi in considerazione anche gli wormhole.
Oggetti come gli wormhole sono interessanti, oltre a stuzzicare la fantasia sono meno terrificanti dei buchi neri. Forse, a differenza dei buchi neri, che non lasciano sfuggire nulla che entri nel loro orizzonte degli eventi, gli wormhole invece potrebbero consentire il passaggio a velocità superluminali. Anzi, questi ponti potrebbero funzionare come macchine del tempo, portando chi li attraversa verso il passato.
Gli wormhole hanno implicazioni anche nella fisica quantistica che governa il mondo delle particelle. Secondo la meccanica quantistica, le particelle possono emergere dallo spazio vuoto, solo per scomparire un attimo dopo. Questo è stato visto in innumerevoli esperimenti. E se è possibile creare particelle, perché non wormhole?
I fisici ritengono che questi wormhole possano essersi formati nell’Universo primordiale da una schiuma di particelle quantistiche. Alcuni di questi “wormhole primordiali” potrebbero essere presenti ancora oggi. Recenti esperimenti sul “teletrasporto quantistico” – un trasferimento “disincarnato” di informazioni quantistiche si sono rivelati funzionare in modo stranamente simile a due buchi neri collegati attraverso un wormhole.
Questi esperimenti sembrano risolvere il “paradosso dell’informazione quantistica”, che suggerisce che le informazioni fisiche potrebbero scomparire definitivamente in un buco nero. Ma rivelano anche una profonda connessione tra le teorie notoriamente incompatibili della fisica quantistica e la gravità – con gli wormhole rilevanti per entrambe – che può essere strumentale nella costruzione di una “teoria del tutto”.
È improbabile che se i wormhole hanno un ruolo in questi affascinanti sviluppi passino inosservati. Forse non li abbiamo visti, ma potrebbero esistere. Possono persino aiutarci a capire alcuni dei misteri cosmici più profondi, ad esempio se il nostro universo sia l’unico o sia parte di un insieme di universi.
