Fisico dimostra che il viaggio nel tempo può portarci solo nel futuro

Una domanda che molti di noi si sono posti è: dove andresti se avessi una macchina del tempo?

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Andresti nell'anno 3000 per vedere che ne è stato del genere umano? Oppure gireresti la manopola all'indietro come Marty McFly, rischiando di sabotare il tuo stesso futuro? Prima di iniziare a fare la valigia, però, un fisico ha una notizia che potrebbe rovinare qualche film della Marvel: potresti riuscire a viaggiare in una sola direzione, e non è quella all'indietro.

Hongsheng Zhang, ricercatore all'Università di Jinan in Cina, ha mostrato che, in un'ampia classe di universi teorici, viaggiare nel proprio passato è impossibile.

Tutto il ragionamento si basa su un fatto: "la luce non può mai puntare di lato rispetto alla direzione nel tempo di un viaggiatore", spiega Zhang.

Immagina lo spaziotempo suddiviso in strati lungo i quali può viaggiare la stessa luce. Qualsiasi cosa si muova più lentamente della luce deve attraversare queste superfici nella stessa direzione, come salire una scala che non ti permette mai di scendere di un gradino.

Se puoi solo salire, non potrai mai tornare sul gradino da cui sei partito.

"Nel mio articolo pongo una domanda più ristretta: quando uno spaziotempo permette un simile anello e quando, invece, è la sua stessa geometria a vietarlo?", ha detto Zhang a Euronews Next.

Le due scappatoie

I fisici chiamano i viaggi nel passato "curve temporali chiuse": percorsi nello spaziotempo che tornano esattamente al luogo e al momento da cui sono partiti.

"Supponiamo che tu voglia stringere la mano al tuo io più giovane", dice Zhang. "Per farlo avresti bisogno di un cammino nello spaziotempo che si richiuda su se stesso senza mai superare la velocità della luce."

Le equazioni di Einstein permettono tali percorsi in una manciata di scenari, per esempio vicino al nucleo di un buco nero in rotazione.

Fondamentalmente, la ricerca di Zhang (fonte in inglese), che è stata sottoposta a revisione paritaria, rivela anche esattamente in che modo una macchina del tempo potrebbe aggirare questo limite, e i modi sono soltanto due.

Il primo è il cosiddetto twist. Immagina raggi di luce che, invece di viaggiare affiancati, si avvolgono l'uno attorno all'altro come i fili di una corda. Quando succede, non si possono formare superfici di luce regolari, quindi non c'è nessuna scala che ti costringa a salire.

È quello che accade vicino al centro di un buco nero che ruota. La teoria di Einstein afferma che una massa in rotazione trascina con sé spazio e tempo, e vicino al nucleo del buco nero il trascinamento è così intenso che il movimento "in avanti nel tempo" si incurva in un cerchio.

Un viaggiatore che seguisse quel cerchio vedrebbe il proprio orologio scorrere in avanti come al solito, ma il suo viaggio lo riporterebbe al momento in cui era partito. Nel 1968 il fisico Brandon Carter ha mostrato che tali anelli esistono all'interno dei buchi neri in rotazione.

Ma Zhang sottolinea che il solo twist non è il colpevole. "Il twist da solo non crea una curva chiusa. Si limita a bloccare il mio argomento", afferma Zhang. "Il twist è ovunque nell'universo e, per quanto ne sappiamo, è innocuo."

La seconda scappatoia riguarda la forma stessa dell'universo. La scala potrebbe essere costruita alla perfezione, ma potrebbe girare attorno ai lati di un edificio, così che l'ultimo gradino riporti direttamente al primo, come le scale impossibili in un disegno di Escher. Continueresti a salire e finiresti comunque dove hai iniziato. La maggior parte delle macchine del tempo che i fisici hanno progettato sulla carta, comprese quelle basate su cunicoli spazio-temporali, si affida a questo trucco.

I fisici chiamano questa scappatoia topologia, e Zhang ritiene che sia quella da tenere d'occhio. "La scappatoia che potrebbe contare è la topologia, ed è proprio quella che sembra meno probabile che si presenti senza un intervento di ingegneria deliberato", spiega Zhang.

Destinazione: domani

I viaggi nel futuro, al contrario, sono già ben consolidati. Einstein ha mostrato che muoversi a velocità molto elevate, o trovarsi in un campo gravitazionale intenso, rallenta il tuo orologio rispetto a quello degli altri. Secondo l'Agenzia spaziale europea, gli astronauti che tornano da sei mesi a bordo della Stazione spaziale internazionale sono più giovani di circa cinque millesimi di secondo rispetto a quanto sarebbero stati altrimenti.

Zhang ci tiene a sottolineare i limiti del suo lavoro. "Questo non significa affermare che il viaggio nel tempo sia impossibile", dice Zhang.

Per ora, però, può essere più saggio preparare la valigia per domani piuttosto che per ieri... a meno che tu non abbia la Time Stone, naturalmente.