La matematica che elimina i paradossi dal viaggio nel tempo

Per quanto ne sappiamo, nessuno ha mai compiuto un viaggio nel tempo, anche se ancora oggi non sappiamo se un viaggio del genere sia possibile o meno.

Per la fisica attuale, questa esperienza rimane assolutamente concepibile e fattibile nella realtà sia verso il passato che verso il futuro, con curve spazio temporali chiuse definite dalla metrica di Kerr e dalle equazioni della relatività generale di Albert Einstein.

Come abbiamo imparato da film come Terminator o Ritorno al Futuro, il viaggio nel tempo viola le leggi fondamentali dell’universo generando un paradosso: tornando indietro e impedendo ai tuoi genitori di conoscersi, ad esempio, impedirebbe la tua nascita. Ma se tu non sei nato, come hai potuto compiere il viaggio nel tempo?

Questo è un monumentale “mal di testa” noto anche come il “paradosso del nonno”, ma nel settembre dello scorso anno lo studente di fisica Germain Tobar, dell’Università del Queensland in Australia, ha affermato di aver escogitato come rendere praticabile il viaggio nel tempo eludendo i paradossi.

“Le dinamiche classiche affermano che se conosci lo stato di un sistema in un momento particolare, questo può raccontarci l’intera storia del sistema”, ha detto Tobar nel settembre 2020.

“Tuttavia, la teoria della relatività generale di Einstein prevede l’esistenza di cicli temporali o viaggi nel tempo, in cui un evento può essere sia nel suo passato che nel suo futuro, ribaltando teoricamente lo studio delle dinamiche”.

Ciò che i calcoli mostrano è che lo spazio-tempo può adattarsi per evitare paradossi.

Per renderlo comprensibile, immagina un viaggiatore del tempo che torna nel passato per fermare la diffusione di una malattia: se la missione avesse successo, il viaggiatore del tempo non avrebbe alcuna malattia che lo costringa a tornare indietro nel tempo per sconfiggerla.

Il lavoro di Tobar suggerisce che la malattia sarebbe comunque sfuggita in qualche altro modo, attraverso un percorso diverso o con un metodo diverso, eludendo il paradosso. Qualunque cosa abbia fatto il viaggiatore del tempo, la malattia non sarebbe stata fermata.

Il lavoro di Tobar non è facile da capire per chi non ha solide basi matematiche, ma esamina l’influenza dei processi deterministici (senza alcuna casualità) su un numero arbitrario di regioni nel continuum spazio-temporale e dimostra come entrambe le curve chiuse di tipo temporale (come predetto da Einstein) possono adattarsi alle regole del libero arbitrio e della fisica classica.

“La matematica va a buon fine – e i risultati sono roba da fantascienza”, ha detto il fisico Fabio Costa dell’Università del Queensland, che ha supervisionato la ricerca.

La ricerca di Tobar appiana il problema con un’altra ipotesi, che il viaggio nel tempo è possibile ma che i viaggiatori nel tempo sarebbero limitati nelle azioni, fatto che impedirebbe loro di creare un paradosso. In questo modello, i viaggiatori nel tempo hanno la libertà di fare quello che vogliono, ma i paradossi non sono possibili.

Il viaggio nel tempo: la macchina del tempo

Se è vero che i numeri potrebbero funzionare, in realtà piegare lo spazio e il tempo per compiere un viaggio nel passato rimane per ora impraticabile: le macchine del tempo che gli scienziati finora hanno ideato esistono solo come concetto.

Potremmo costruirne una un giorno e lo scomparso fisico Stephen Hawking sicuramente riteneva che fosse possibile realizzarne una in futuro.

Se la realizzassimo, questa nuova ricerca suggerisce che saremmo liberi di fare tutto ciò che vogliamo al mondo nel passato: il tempo si riadatterebbe di conseguenza e il viaggio nel tempo non causerebbe paradossi.

“Per quanto si possa provare a creare un paradosso, gli eventi si adatteranno sempre da soli, per evitare qualsiasi incongruenza, afferma Costa

“La gamma di processi matematici che abbiamo scoperto mostra che viaggiare nel tempo con il libero arbitrio è logicamente possibile nel nostro universo senza alcun paradosso”.

La ricerca è stata pubblicata su Classical and Quantum Gravity