È possibile viaggiare nel tempo? Un fisico italiano risolve il "paradosso del nonno" con la matematica
Propongono una soluzione al "paradosso del nonno", suggerendo che il viaggio nel tempo potrebbe essere possibile senza contraddizioni grazie alle leggi quantistiche, alla relatività e alla termodinamica, riconsiderando una delle più grandi sfide della fisica moderna.
Un recente articolo pubblicato su Classical and Quantum Gravity dal fisico Lorenzo Gavassino della Vanderbilt University nel Tennessee propone una possibile soluzione al famoso "paradosso del nonno", uno dei principali ostacoli logici che sfidano la possibilità di viaggiare nel tempo.
Sebbene si tratti solo di un esperimento mentale, questo paradosso evidenzia le incongruenze logiche che il viaggio nel tempo potrebbe introdurre nell'universo. Per affrontare questo problema, Stephen Hawking ha proposto la "congettura di protezione cronologica", secondo cui esistono leggi fisiche ancora sconosciute che impedirebbero tali viaggi.
La sua famosa citazione "la prova migliore che il viaggio nel tempo non è possibile è che non siamo invasi da una legione di turisti dal futuro" illustra questa idea. Tuttavia, Gavassino sostiene che combinando relatività generale, meccanica quantistica e termodinamica, il viaggio nel tempo potrebbe essere fattibile senza creare contraddizioni.
La natura del tempo
La nostra percezione quotidiana del tempo si basa sulla fisica newtoniana, secondo la quale gli eventi progrediscono linearmente dal passato al futuro. Tuttavia, la teoria della relatività generale di Einstein, pubblicata nel 1915, rivoluzionò questa visione dimostrando che gli oggetti massivi deformano lo spazio-tempo, piegandolo in modo simile a come una palla pesante piega un pezzo di tessuto teso.
In casi estremi, come nel caso dei buchi neri, questa curvatura può chiudersi su se stessa, consentendo teoricamente l'esistenza di "Curve del tempo chiuse , percorsi che potrebbero portare un viaggiatore nel passato.
Gavassino afferma nel suo articolo che "In un universo con curve temporali chiuse, si dà spesso per scontato che le persone possano viaggiare nel passato. In superficie, questa sembra un'implicazione ovvia, poiché, su larga scala, una distorsione temporale può essere intesa come la traiettoria di un'astronave attraverso lo spaziotempo". Secondo il ricercatore, il movimento della materia nell’universo, che ruota sempre attorno a qualcosa, potrebbe “trascinare” con sé lo spazio-tempo.
Sebbene questo effetto sia trascurabile a livello locale, Gavassino ipotizza che se l'intero universo ruotasse, lo spazio-tempo potrebbe deformarsi abbastanza da formare un anello temporale.
Entropia e cicli temporali
Una delle sfide più grandi del viaggio nel tempo è il paradosso del nonno e altre incongruenze che potrebbero presentarsi. La maggior parte delle leggi fisiche sono simmetriche nel tempo, ma la seconda legge della termodinamica, che afferma che l'entropia (o disordine) dell'universo aumenta sempre, introduce una direzione temporale definita.
Ad esempio, possiamo friggere un uovo, ma non "sfriggerlo", come cita l'esempio della ABC. In un ciclo temporale, tuttavia, l'entropia potrebbe comportarsi in modo diverso. Gavassino spiega che le fluttuazioni quantistiche all'interno di una Curva Temporale Chiusa potrebbero invertire l'entropia, eliminando gli effetti dell'invecchiamento e cancellando i ricordi del viaggiatore.
Secondo la sua ricerca, la memoria, che può essere concepita come una registrazione di eventi passati, andrebbe inevitabilmente persa quando si attraversa un ciclo temporale, lasciando il viaggiatore al punto di partenza con l'entropia intatta.
Un principio di autoconsistenza
Questo meccanismo agirebbe come una sorta di protezione universale contro i paradossi. Nel caso del paradosso del nonno, l'universo si adatterebbe per mantenere una coerenza logica, assicurando che gli eventi irreversibili vengano annullati all'interno del ciclo temporale.
“L’aumento dell’entropia è la ragione per cui invecchiamo e moriamo. Ma se invertiamo questo processo in un loop temporale, potremmo neutralizzare eventi contraddittori come l'uccisione del nonno", spiega Gavassino. Il fisico sottolinea inoltre che questo principio di autoconsistenza emerge naturalmente dalle leggi quantistiche, senza bisogno di postulati aggiuntivi.
Il suo lavoro fornisce un rigoroso quadro teorico che supporta la possibilità di viaggiare nel tempo senza generare paradossi. Tuttavia, rimane una domanda fondamentale: le curve chiuse di tipo tempo esistono davvero nell'universo? Molti fisici credono di no, ma la ricerca di Gavassino apre nuove porte all'esplorazione di questo affascinante campo.