Viaggiare nel tempo è il concetto del viaggio tra diverse epoche o momenti temporali che può essere effettuato sia verso il passato sia verso il futuro, senza che il soggetto debba forzatamente far esperienza di tutto l’intervallo temporale presente tra l’epoca di partenza e quella di arrivo. Per la fisica attuale, questa esperienza rimane ancora molto limitata.
Nei racconti di fantascienza i viaggi nel tempo hanno spesso a che fare con un viaggio nel passato a bordo di qualche tipo di macchina del tempo. I fisici Paul Davies, Kurt Gödel, Frank Tipler e John Richard Gott III proposero delle metodologie (necessariamente ideali) per costruire queste macchine.
Nel 1974 il fisico Frank Tipler propose una macchina del tempo totalmente diversa da quelle descritte dagli scrittori di fantascienza, ma quanto meno teoricamente possibile.
Tipler dimostrò che un cilindro rotante poteva trascinare il continuum spazio-temporale circostante come quando si mescola il miele con una spatola. Secondo i calcoli di Tipler, se il cilindro ruotasse abbastanza rapidamente si potrebbe avere accesso al passato. Il problema era che bisognava partire dall’ipotesi che il cilindro fosse infinitamente lungo. Tipler ipotizzò che un cilindro di lunghezza finita avrebbe potuto comportarsi nello stesso modo a patto di ruotare più rapidamente.
La teoria di Tipler è una variante di quella proposta da Gödel che si basa sull’esistenza di un corpo materiale che per funzionare “non utilizza” l’intero universo.
La teoria di Gödel è valida solo se si ipotizza un universo chiuso in rotazione dove, muovendosi a velocità prossime a quella della luce, si potrebbe raggiungere ogni istante di tempo semplicemente viaggiando sempre in una stessa direzione. Ipotizzando tale universo costituito da dei coni di luce si può saltare da un “cono” all’altro attraverso linee immaginarie chiuse dette CTC (Closed Timelike Curves).
Più specificatamente Tipler immaginò un ipotetico cilindro rotante di massa esorbitante ma di densità inferiore a quella necessaria perché si trasformi in un buco nero. Questo cilindro creerebbe un’attrazione gravitazionale tale da far sì che un corpo che si muova intorno a esso a velocità elevatissime anche se non necessariamente prossime a quella della luce si sposti nel passato o nel futuro, a seconda che si muova nel verso opposto o uguale a quello della rotazione del cilindro. Questo modello pone però due importanti limitazioni: non si può andare in un passato precedente la creazione del cilindro, e non si può andare in futuro successivo la sua distruzione. Il modello matematico, inoltre, presuppone un cilindro infinitamente lungo, e non è ancora chiaro se questa condizione sia necessaria per il viaggio nel tempo.
È interessante notare come certe analisi teoriche dei buchi neri rotanti ricordino la matematica di Tipler e facciano supporre che le distorsioni spazio-temporali in prossimità di un buco nero potrebbero rendere possibile il viaggio nel tempo. Altri teorici, e tra questi in modo particolare Stephen Hawking, hanno suggerito che l’apertura di strade che portano al passato sia una prerogativa esclusiva della materia esotica in virtù della sua massa negativa.
Hawking fu un forte sostenitore dell’impossibilità di viaggi nel passato, perché se questi fossero possibili per la sola relatività generale, avrebbero comunque effetti significativi anche sulla natura quantistica, e finché non si riesce a unificare le due teorie nella cosiddetta grande teoria della gravità quantistica le due attuali descrizioni dell’universo restano incompatibili. Hawking sostenne l’impossibilità anche per il discorso della conservazione della materia-energia nel continuum spaziotempo, affermando che così l’Universo sarebbe pieno di crononauti “cloni di sé stessi”, portando in saturazione tutto il sistema. Anche esperimenti eseguiti dallo scienziato russo Igor Smolyaninov, partendo dalle teorie sulla materia esotica e con l’impiego di metamateriali plasmonici iperbolici, nel 2011 dimostrò la possibilità di “modellare” il flusso del tempo, tuttavia solo nel futuro.
Stefano Camilloni
