Un viaggio nel tempo è un concetto che prevede la possibilità di spostarsi tra diversi punti nel tempo (passato o futuro).
Sebbene l'idea sembri fantasiosa ed è spesso legata alla finzione, molte prove scientifiche dimostrano che il viaggio nel tempo è possibile, con la giusta tecnologia. Per questo motivo diversi rinomati scienziati si sono già occupati dell'argomento, come Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, ecc.
Fondamenti del viaggio nel tempo
I fondamenti principali del viaggio nel tempo si basano su Teoria della relatività di Einstein, che ha rappresentato una pietra miliare nella fisica moderna. In termini generali, la Teoria della Relatività consiste in un insieme di studi che dimostrano una relazione interdipendente tra tempo e spazio, nonché le conseguenze derivanti da tale relazione.
Per Einstein, l'universo è organizzato in una sorta di tessuto chiamato Spazio tempo, formato da tre dimensioni spaziali (larghezza, altezza e profondità) e una dimensione temporale, che è il tempo. Qualsiasi corpo celeste “pesa” in questo tessuto, formando una curvatura nello spazio-tempo che interessa tutti i corpi vicini. Questa curvatura è responsabile di diversi effetti come la gravità, i movimenti di rotazione e, di conseguenza, le differenze nella percezione del tempo.
La curvatura formata nello spazio-tempo dalla massa terrestre provoca effetti gravitazionali sulla luna, che inizia a traslare attorno alla Terra.
Einstein capì anche che il tempo, come la velocità, non è una quantità assoluta, ma relativa.. Queste conclusioni erano fortemente basate sulle leggi di Newton, le quali comprendevano che la velocità con cui un corpo si muove non è mai assoluta e deve essere sempre analizzata attraverso un sistema di riferimento. Ad esempio, lo stesso treno può muoversi a 40 km/h rispetto a un sistema di riferimento fisso, e solo a 20 km/h rispetto a un sistema di riferimento che si muove nella sua stessa direzione.
Lo stesso concetto di relatività utilizzato nell'esempio deve essere applicato alla velocità della Terra, del Sole e dell'intera Via Lattea.
Teoria del viaggio nel tempo
Sulla base dei concetti di spaziotempo e relatività, dai un'occhiata alle teorie scientifiche più popolari sui viaggi nel tempo:
dilatazione del tempo
La dilatazione del tempo è un concetto inserito nella Teoria della Relatività di Einstein, secondo la quale la il tempo, come la velocità, non è assoluto, ma relativo secondo il sistema di riferimento. adottato.
La dilatazione del tempo può avvenire in due modi: attraverso la differenza di velocità tra i due osservatori o dalla differenza di influenza gravitazionale che ricade su ciascuno di essi (dilatazione tempo gravitazionale).
dilatazione del tempo per velocità
La dilatazione del tempo per velocità (o semplicemente dilatazione del tempo) è una teoria che prevede la possibilità di viaggio verso il futuro se l'umanità otterrà i mezzi per viaggiare nello spazio a velocità più vicine a quella del leggero.
Per il fisico James Clerk Maxwell, la velocità della luce è esattamente la stessa (circa 300.000.000 m/s) indipendentemente dal sistema di riferimento adottato. Questa idea, che è in diretto conflitto con le leggi di Newton, implicherebbe il seguente scenario: un osservatore un osservatore fermo e un osservatore in movimento vedrebbero la luce arrivare dal punto A al punto B nello stesso istante, senza alcuna relatività.
La conclusione di Einstein fu che l'unico modo in cui le due leggi potessero coesistere sarebbe se il tempo stesso rallentasse per l'osservatore in movimento, dando origine al concetto di dilatazione del tempo.
La teoria ha dimostrato che più velocemente un oggetto si muove nello spazio, più lentamente si muove nel tempo. Questa idea è stata dimostrata attraverso esperimenti condotti sulla Stazione Spaziale Internazionale. Stazione Spaziale Internazionale - ISS), in cui si osservava che, dopo 6 mesi, gli orologi a bordo della stazione si sono spostati 0.007 secondi più lento degli orologi sulla Terra.
Sulla base di questa evidenza, è possibile affermare che, anche su piccola scala, gli astronauti che ritorno dalla Stazione Spaziale Internazionale alla Terra dopo 6 mesi hanno viaggiato 0.007 secondi al futuro.
Stazione Spaziale Internazionale, in orbita dal 1998.
Si ritiene che questa differenza nel tempo aumenti man mano che la velocità di un corpo si avvicina alla velocità della luce. La teoria è spesso illustrata attraverso il Il paradosso dei Gemelli (o Paradosso di Langevin), che consiste in un esperimento mentale in cui un uomo rimane nello spazio in un'astronave che si muove a grande velocità. Quando torna sulla Terra, suo fratello gemello ha decenni in più, mentre lui stesso è appena invecchiato.
Dilatazione gravitazionale del tempo
La dilatazione del tempo gravitazionale è una teoria che prevede la possibilità di viaggi futuri se l'umanità ottiene i mezzi per viaggiare su pianeti la cui forza gravitazionale è di gran lunga maggiore di quella del Terra.
La dilatazione gravitazionale avviene attraverso l'influenza esercitata su un osservatore da un corpo celeste di grande massa. Più grande è l'astro, maggiore è la curvatura nello spazio-tempo e di conseguenza maggiore è l'influenza gravitazionale attorno ad esso. In altre parole, il tempo scorre più lentamente dove la gravità è più forte.
Il tempo passerà più lentamente sull'orologio situato più vicino alla Terra rispetto all'orologio più lontano.
Sulla base della dilatazione gravitazionale, il tempo sarà rallentato per un osservatore situato più vicino nel campo gravitazionale rispetto a un osservatore più lontano. Questa ipotesi è già stata dimostrata attraverso orologi atomici posti su satelliti posti a diverse altitudini. Alla fine, gli orologi hanno cominciato a divergere, anche se in nanosecondi.
Base della differenza nel passare del tempo tra gli orologi. A causa della curvatura esistente tra C e D, la luce impiega più tempo a raggiungere tra un punto e l'altro.
Si ritiene che se fosse possibile viaggiare su un pianeta la cui influenza gravitazionale fosse molto maggiore di quella del Terra e ritorno, il viaggiatore avrebbe viaggiato nel futuro poiché il tempo sarebbe passato molto più velocemente nel Terra.
wormhole
I wormhole sono fenomeni ipotetici costituiti da tunnel che collegano diversi punti dello spazio-tempo. Sebbene estremamente improbabile, la Teoria della Relatività considera valida l'esistenza di wormhole trasponibili, cioè quelli con condizioni per essere attraversati da un lato all'altro.
In teoria, i wormhole funzionerebbero non solo come scorciatoie per altri punti nello spazio, ma anche per altri punti nel tempo, incluso il passato.
Rappresentazione visiva di un wormhole. Si crede nell'esistenza di wormhole la cui uscita si trova nello stesso universo e in momenti diversi nel tempo.
Corde Cosmiche
Secondo l'astrofisico J. Richard Gott, le stringhe cosmiche sono una sorta di tubi di energia che si estendono attraverso tutto lo spaziotempo come crepe. Il fenomeno è ipotetico ed è considerato un difetto topologico verificatosi durante la formazione dell'universo.
Rappresentazione visiva di stringhe cosmiche, teoricamente presenti nello spazio-tempo.
Gott credeva che le stringhe cosmiche sarebbero state più sottili di un atomo e, come i buchi neri, avrebbero avuto enormi quantità di massa concentrata, risultando in un campo gravitazionale estremamente forte in grado di distorcere il Spazio tempo.
In teoria, la distorsione creata da due stringhe cosmiche ravvicinate (o una stringa cosmica tesa vicino a un buco nero), provocherebbe un impatto in grado di piegare lo spazio-tempo, formando un curva a tempo chiusa, attraverso il quale un oggetto potrebbe riapparire in qualsiasi momento, compreso il passato.
Vedi anche:
- Buco nero
- Teoria della relatività
- Astronomia
- paradosso temporale
