Immaginate di poter viaggiare tra le stelle a velocità incredibili, prossime alla velocità della luce. Questa idea, un pilastro della fantascienza, è diventata oggetto di seria indagine scientifica quando, nel 1994, il fisico messicano Miguel Alcubierre, ispirato da Star Trek, si è chiesto se la costruzione di un motore a curvatura, per viaggi velocissimi, fosse compatibile con le nostre attuali conoscenze della fisica.
La fisica, come esplorazione matematica dell’universo naturale, è governata da regole precise che determinano quali azioni siano permesse e quali no. Alcubierre si è interrogato proprio su questo: le leggi della natura, così come le conosciamo oggi, consentono l’esistenza di un motore a curvatura? La risposta, sorprendentemente, è stata un “sì“, seppur con alcune riserve.
A prima vista, l’idea di un viaggio alla velocità (e oltre) della luce sembra impossibile. La relatività speciale, infatti, sancisce che nulla può superare la velocità della luce. Questa non è una semplice limitazione, ma una conseguenza profonda del modo in cui spazio e tempo sono intrecciati e un limite invalicabile per la causalità, ovvero il modo in cui le cause portano agli effetti.
Tuttavia, la relatività speciale non è l’unica teoria della relatività. Esiste una versione più ampia, la relatività generale, che introduce una sottile ma cruciale distinzione. La relatività generale afferma che non è possibile superare la velocità della luce localmente. Ciò significa che un osservatore non potrà mai misurare se stesso o un oggetto vicino muoversi più velocemente della luce.
Ma le cose cambiano quando si osservano oggetti distanti. L’espansione dell’universo fa sì che galassie lontane si allontanino da noi a velocità superiori a quella della luce. Ad esempio, qualsiasi galassia a più di circa 13,8 miliardi di anni luce da noi si sta allontanando più velocemente della luce. Questo fenomeno non viola la causalità perché queste galassie sono così distanti che non possiamo influenzarle e non potremo mai vedere la luce che stanno emettendo ora.
Ed è proprio questo “escamotage” – secondo il fisico messicano Miguel Alcubierre – che i motori a curvatura potrebbero sfruttare: non superare mai la velocità della luce localmente. Immaginate che la vostra astronave sia all’interno di una bolla di spazio-tempo deformato. Davanti alla bolla, lo spazio si contrarrebbe, mentre dietro si espanderebbe. L’astronave rimarrebbe ferma all’interno della bolla, ma la bolla stessa si muoverebbe a velocità superiori a quella della luce, “cavalcando” la deformazione dello spazio-tempo.
In questo scenario – spiega Alcubierre – l’astronave non si muoverebbe mai localmente più veloce della luce, rispettando i dettami della relatività speciale. Allo stesso modo in cui le galassie distanti si allontanano senza violare la causalità, un’astronave con motore a curvatura potrebbe raggiungere destinazioni lontane senza infrangere le leggi fondamentali della fisica.
Quindi, secondo la nostra attuale comprensione della fisica (negli scenari immaginati da Alcubierre) un motore a curvatura non infrangerebbe la relatività. La possibilità teorica esiste, anche se la realizzazione pratica di un tale dispositivo rimane una sfida immensa, o forse impossibile. Le ricerche continuano, e chissà, forse un giorno vedremo davvero un’astronave scomparire all’orizzonte, avvolta in una bolla di spazio-tempo in curvatura.
Stefano Camilloni
