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Il paradosso del nonno ed i viaggi nel passato

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Tutti conosciamo questo paradosso proprio dei viaggi nel tempo.
Se io potessi viaggiare nel passato ed uccidere mio nonno materno prima che conosca mia nonna, mia mamma non sarebbe mai nata ed io neppure.
Ma se io non fossi mai nato, mio nonno avrebbe conosciuto mia nonna che avrebbe generato mia madre e quindi io sarei nato e sarei potuto andare nel passato ucciderlo e ridar vita a questo infernale circolo vizioso.

Al di la della truculenza dell’atto (perchè dovrei sentire la necessità di uccidere il mio nonno materno?) questo celebre paradosso sottolinea una delle maggiori difficoltà nei viaggi nel tempo ed in particolare nel passato.

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Viaggiare nel passato viola un altro postulato della fisica: la conservazione della massa e dell’energia. Se ad esempio tornassimo indietro di mezz’ora nel passato, ci sarebbero due copie di noi nello stesso istante. In quel momento uno dei due corpi sarebbe apparso dal nulla aggiungendo massa all’universo violando il principio della termodinamica che dice, semplificando al massimo, che non si può generare qualcosa dal nulla.

Anche se noi ci limitassimo ad osservare senza compiere alcuna azione per non “disturbare” il passato interferiremmo con esso per il solo fatto di “guardare”.
Infatti intercettare dei fotoni che viaggiano dall’oggetto osservato all’osservatore produce un’interazione elettromagnetica e quindi la violazione del principio summenzionato.

Come evitare questi paradossi se vogliamo ficcare il naso nel passato, giusto per dare una sbirciatina?

Possiamo immaginare essenzialmente due modi per viaggiare nel passato.
Il primo modo è quello di inviare un’informazione indietro nel tempo come nel film Timescape del 1980 in cui alcuni scienziati comunicano a decenni di distanza, inviando nel 1998 un messaggio indietro nel tempo, nel 1962, per avvertire la comunità scientifica di un disastro ecologico imminente.

Lo fanno utilizzando particelle subatomiche chiamate tachioni previste dal punto di vista matematico dalla teoria della relatività generale con proprietà cosi stravaganti che al momento sono confinate nei film e nei libri di fantascienza.

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I tachioni supererebbero la velocità della luce e pertanto sarebbero in grado di tornare indietro nel tempo.

L’altro modo di viaggiare nel passato potrebbe essere quello di proiettarsi nel futuro attraverso una traiettoria curva dello spaziotempo, come in un giro sull’ottovolante, per giungere cosi in un punto del passato.

Queste traiettorie si chiamano in fisica “curve spaziotemporali chiuse di tipo tempo” e sono oggetto da anni di seri studi scientifici.

La teoria della relatività ristretta ammette i viaggi nel passato, della prima tipologia, attraverso una velocità che superi il limite della luce.
La teoria della relatività generale invece ammette i viaggi nel passato della seconda tipologia attraverso le curve spaziotemporali chiuse di tipo tempo.

Veniamo alla prima tipologia, ma è davvero possibile viaggiare nel passato andando più veloce della luce?

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Immaginate il seguente scenario: noi premiamo un interruttore sulla Terra ed una luce si accende sulla Luna.
La luce impiega circa 1,3 secondi ad arrivare dalla Terra alla Luna e quindi se osserviamo attraverso un telescopio l’accensione della luce sul nostro satellite ne avremo la conferma circa 2,6 secondi dopo (1,3 per l’andata ed altrettanto per il ritorno).
Ma se riuscissimo a mandare il segnale ad una velocità maggiore della luce magari potremmo scorgere il segnale dopo soltanto 2 secondi; tutto cio’ sembra ragionevole ma la teoria della relatività ci dimostra che non è possibile.

Ad un osservatore in viaggio a velocità vicine a quella della luce il lampo sulla Luna apparirebbe prima che l’interruttore venisse premuto sulla Terra.
Questo sarebbe una violazione del principio di casualità ovvero l’effetto si manifesterebbe prima della sua causa e quindi il segnale dalla Terra alla Luna avrebbe dovuto viaggiare nel tempo. La relatività ci insegna che il moto è relativo e quindi l’ordine degli eventi secondo l’osservatore in moto è valido quanto quello dell’osservatore sulla Terra.

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Per evitare la contraddizione di quanto detto risulta impossibile che il segnale superi la velocità della luce.

Ci sono anche altre ragioni, dal punto di vista della fisica, per cui è impossibile andare alla velocità della luce per un corpo provvisto di massa e tanto meno superarla, ma ne abbiamo parlato diffusamente in altri articoli, ad esempio questo.

Questa è una delle ragioni per le quali i fisici sanno che non possibile superare la velocità della luce: si violerebbe il principio di casualità.

Questo impedisce i viaggi nel passato di primo tipo, ovvero mandare un’informazione indietro nel tempo.

Per quanto riguarda il secondo tipo di viaggi nel passato lo approfondiremo in un prossimo articolo.

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