Un fisico ha ridotto il viaggio nel tempo a tre righe di dimostrazione: se lo spaziotempo può essere suddiviso in strati di luce, ogni viaggiatore deve attraversarli nella stessa direzione, quindi nessun viaggio può mai tornare indietro.
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 cosa è diventato il genere umano? Oppure gireresti la manopola all'indietro come Marty McFly, rischiando di sabotare il tuo stesso futuro? Prima di iniziare a preparare la valigia, però, un fisico ha una notizia che potrebbe rovinare qualche film Marvel: potresti riuscire a viaggiare solo in una direzione, e non è quella 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.
L'intero 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 tagliato in strati lungo i quali la luce stessa può viaggiare. Qualsiasi cosa si muova più lentamente della luce deve attraversare queste superfici nella stessa direzione, come salire una scala che non permette mai di scendere 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 una simile curva chiusa e quando, invece, è la geometria stessa a impedirla?", 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 in cui sono iniziati.
"Supponiamo che tu voglia stringere la mano al tuo io più giovane", dice Zhang. "Per farlo avresti bisogno di un percorso 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.
Elemento cruciale, la ricerca di Zhang (fonte in inglese), che è stata sottoposta a revisione tra pari, rivela anche esattamente come una macchina del tempo potrebbe aggirare l'ostacolo, e i modi sono solo due.
Il primo è la torsione. Immagina raggi di luce che, invece di viaggiare affiancati, si avvolgono l'uno intorno all'altro come le fibre di una corda. Quando questo accade, le superfici ordinate della luce non possono formarsi, quindi non c'è nessuna scala che ti costringa a salire.
È ciò che succede vicino al centro di un buco nero in rotazione. La teoria di Einstein afferma che una massa rotante trascina con sé lo spazio e il tempo, e vicino al nucleo del buco nero questo trascinamento è così forte che il movimento "in avanti nel tempo" si incurva fino a diventare un cerchio.
Un viaggiatore che seguisse quel cerchio vedrebbe il proprio orologio avanzare nel tempo normalmente, ma il suo viaggio lo riporterebbe al momento della partenza. Nel 1968 il fisico Brandon Carter ha dimostrato che tali curve chiuse esistono all'interno dei buchi neri in rotazione.
Ma Zhang sottolinea che la torsione da sola non è la colpevole. "La sola torsione non crea una curva chiusa. Si limita a bloccare il mio argomento", afferma Zhang. "La torsione è ovunque nell'universo e, per quanto ne sappiamo, è innocua".
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 di un disegno di Escher. Continueresti a salire e finiresti comunque dove hai iniziato. La maggior parte delle macchine del tempo progettate dai fisici sulla carta, comprese quelle basate sui wormhole, si basano su 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", dice Zhang.
Destinazione: domani
I viaggi verso il futuro, al contrario, sono già ben consolidati. Einstein ha dimostrato che muoversi molto velocemente, 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 dopo sei mesi a bordo della Stazione spaziale internazionale sono circa cinque millesimi di secondo più giovani di quanto sarebbero altrimenti.
Zhang ci tiene a sottolineare i limiti del suo lavoro. "Questo non significa che il viaggio nel tempo sia impossibile", afferma.
Per ora, però, forse è meglio preparare la valigia per domani piuttosto che per ieri... a meno che tu non abbia la Gemma del Tempo, naturalmente.