Come farebbero i fisici ad individuare una distorsione temporale?

Potrebbe sembrare fantascienza, ma gli scienziati hanno già rilevato una distorsione temporale. Ma cosa significa questo? Fondamentalmente, una distorsione temporale è un fenomeno che modifica il flusso del tempo accelerandolo o facendolo scorrere più lentamente.

I fisici conoscono le distorsioni temporali da oltre 100 anni: in effetti, ci troviamo in ​​una sorta di distorsione temporale proprio ora.

Nel 1905, Albert Einstein pubblicò la sua teoria della relatività speciale, seguita dieci anni dopo dalla teoria sulla relatività generale, in cui affermava che la gravità è una proprietà della curvatura dello spazio e del tempo, il tessuto del nostro universo. Di conseguenza, tutto ciò che ha massa può deformare il tempo. 

Naturalmente, le cose più grandi deformano meglio il tempo. Con masse miliardi di volte più grandi del Sole, i buchi neri hanno molto peso, il che si traduce in un grande potenziale di distorsione temporale. Se dovessimo avvicinarci a un buco nero, la gravità dell’oggetto dilatarebbe il tempo, facendo accadere le cose molto più lentamente di quanto farebbero se confrontate con un osservatore esterno. Tuttavia, un buco nero non sarebbe una buona macchina del tempo se volessimo fare un viaggio di ritorno: dopo aver superato un certo punto chiamato orizzonte degli eventi, tutto ciò che portiamo con noi non potrete mai tornare indietro. Nemmeno la luce (da qui il nome buco nero).

Il Sole e la Terra possono anche dilatare il tempo su scale notevoli. Nel 2007, un satellite della NASA noto come Gravity Probe B ha confermato la relatività generale con una precisione del 99% osservando come la Terra distorce lo spazio attorno ad essa. Come ulteriore esempio, se vivessimo sulla cima di un’alta montagna, invecchieremmo più velocemente rispetto alle persone in riva al mare, dove l’attrazione della gravità è più forte, il che significa che il tempo scorre più lentamente. Anche se, a essere onesti, il l’invecchiamento accelerato avverrebbe a un ritmo assolutamente impercettibile.

La dilatazione del tempo può essere ottenuta anche muovendosi velocemente. Secondo la relatività speciale, muoversi più velocemente può causare un rallentamento del tempo rispetto a un punto di vista stazionario. Questa volta la deformazione dovuta alla velocità e alla gravità si manifesta nella nostra vita quotidiana ogni volta che utilizziamo il GPS sui nostri telefoni per trovare la nostra posizione.

“I satelliti GPS funzionano avendo orologi super precisi a bordo del satellite”, ha dichiarato Ken Olum, professore presso il Tufts University Institute of Cosmology di Medford, Massachusetts. “Gli orologi sui satelliti funzionano a velocità diverse, a seconda della distanza dalla Terra. Inoltre funzionano a velocità diverse a seconda del movimento del satellite. Affinché il GPS possa segnalare con precisione la tua posizione, i satelliti devono tenere conto della relatività generale e speciale quando calcolano l’ora”.

Ovviamente, oggetti massicci che deformano il tempo non sono esattamente il tipo di viaggio nel tempo di cui gli autori di fantascienza amano scrivere. Quindi, ci sono altri modi per distorcere il tempo? Beh, forse, ma non è probabile.

“Il consenso generale è che queste soluzioni davvero bizzarre della relatività generale che includono le macchine del tempo sono quasi certamente impossibili nell’universo reale”, ha affermato Benjamin Shlaer, ricercatore di fisica presso l’Università di Auckland in Nuova Zelanda.

Ma ci sono alcune opzioni. L’improbabile opzione numero uno è un wormhole, un ponte teorico attraverso il quale la materia e la luce potrebbero passare e creato dalla curvatura dello spazio. Sebbene alcune teorie prevedano che esistessero a livelli microscopici nell’universo primordiale, hanno anche scoperto che questi wormhole erano probabilmente instabili e sarebbero collassati rapidamente.

Affinché un wormhole possa effettivamente funzionare per i viaggi nel tempo, dovrebbe esserci qualche tipo di materia esotica. Per stabilizzare il wormhole, la teoria richiede che questo tipo di materia esotica – una forma sconosciuta di materia fondamentalmente diversa da quella che costituisce tutto ciò che ci circonda – dovrebbe avere massa e pressione negative, qualcosa che gli scienziati non hanno mai visto, né si aspettano di trovare in qualsiasi momento. 

La seconda opzione riguarda le stringhe cosmiche. Le stringhe cosmiche sono ipotetici tubi di energia che, se esistessero, sarebbero estremamente piccole. La teoria prevede che due stringhe che sfrecciano l’una accanto all’altra potrebbero alterare il tempo in modi strani, come creare curve chiuse nello spazio-tempo che potrebbero agire come macchine del tempo. Tuttavia, avremmo bisogno di una quantità infinita di energia per accelerare queste corde abbastanza da vedere questo effetto.

Se c’è qualche speranza di trovare materia esotica o distorsioni temporali in futuro, molto probabilmente saranno trovate attraverso la cosmologia osservativa, che potrebbe arrivare come nuove, inaspettate scoperte, sostiene Shlaer.

“È abbastanza chiaro che tutte le nostre cosiddette ipotesi sicure su ciò che esiste realmente probabilmente non sono vere se si vanno a regimi estremi”, ha affermato Shlaer. “E potremmo sperare che queste siano domande che possiamo porre e a cui possiamo rispondere nel campo della cosmologia”, ha concluso.

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