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Wormhole e viaggi nel tempo

NOCI (Bari) - Il mare delle serie tv spesso concede approdi sorprendenti ed escursioni che ci lasciano senza fiato in attesa della stagione successiva. Cominciamo il nostro viaggio con due bambini scomparsi in un bosco. C'è una sospetta centrale nucleare alle porte della città. Strani impulsi elettrici rendono le luci intermittenti. Assaporeremo spesso musiche e costumi degli anni'80.

No, non è Stranger Things.

Siamo a Winden in Germania dove le ricerche dei bambini scomparsi sembrano avere il sapore del dejavù per gli abitanti della piovosa cittadina tedesca: 33 anni prima altri bambini erano scomparsi allo stesso modo nei pressi delle caverne nel bosco.

Questa è Dark la serie tv tedesca targata Netflix e creata da Baran bo Odar e Jantje Friese.

L'intreccio di Dark sorprende e appassiona almeno quanto le atmosfere e le ambientazioni dei diversi tempi in cui le storie di quattro famiglie, i Kahnwald, i Nielsen, i Doppler ed infine i Tiedemann, si dipanano e si annodano per restituirci il filo da seguire nel labirinto del tempo che ha l'ingresso nelle caverne del bosco di Winden.

La domanda non è "dove?", non è "perchè?", ma "quando?", si ripeterà il padre dello scomparso Mikkel, Ulrich Nielsen, adolescente problematico nel 1986, poliziotto nel 2019 e colpevole di tentato omicidio, da adulto, nel 1953 quando sarà tornato indietro nel passato per debellare la presunta causa dei misteriosi rapimenti.
Ulrich non è l'unico personaggio di Dark a viaggiare nel tempo. La macchina del tempo questa volta non è una DeLorean, non fa scintille. La macchina del tempo è una galleria gravitazionale all'interno delle grotte nel bosco: un wormhole.

Che cos'è un wormhole?

Traducendo alla lettera worm = verme e hole = buco. Un wormhole è il "buco di un verme". Lo strano termine è evocativo e rende immediatamente l'idea. Immaginate un verme sulla superficie di una mela. Per raggiungere il punto diametralmente opposto dovrà percorrere la superficie della mela (supposta sferica) per un cammino pari a 2πR / 2≃ 3,14 R (semicirconferenza). Il nostro stesso verme, però non resta sulla superficie e comincia a scavare e raggiunge lo stesso punto diametralmente opposto percorrendo solo 2 R che è minore di 3,14 R. Il wormhole è una scorciatoia!

L'esempio del verme sulla superficie della mela ci porta all'analogia con noi sullo spaziotempo: un wormhole è una scorciatoia tra due punti dello spaziotempo.
La scienza non esclude che queste scorciatoie nello spaziotempo consentano di viaggiare nel tempo e raggiungere il passato!
La ricetta è complessa e la matematica estremamente complicata, ma ci troviamo in una cucina stellata, c'è da fidarsi: lo chef è Einstein, il suo aiuto cuoco è lo scienziato americano Nathan Rosen e la portata principale è la Relatività generale.

La teoria della Relatività generale è la risposta di Einstein alla domanda "come cadono le cose?" a cui già Newton nel 1687 aveva dato una risposta con la Legge della gravitazione universale che spiega anche il moto dei corpi celesti: la Terra cade continuamente verso il Sole da cui è attratta, ma allo stesso tempo ha abbastanza velocità per sfuggire istantaneamente e il risultato é l'orbita ellittica del nostro pianeta. Einstein nel 1905 pubblica la Teoria della Relatività speciale (o ristretta) che chiarisce che il palcoscenico dei fenomeni fisici dell'universo è lo spaziotempo, quadridimensionale e come il tempo, strettamente annodato alle tre dimensioni spaziali, non passi uguale per tutti, ma dipende da dove ci si trova e a quanto velocemente ci si sposta; lo scienziato tedesco impiega 10 anni a ideare e perfezionare una teoria che spieghi la gravità (come cadono le cose) e comprenda la sua teoria della Relatività ristretta (il tempo non scorre uguale nei diversi punti dello spazio).
Nel 1915 viene pubblicata la versione definitiva della Teoria della Relatività generale.
Per Newton lo spazio è una scatola vuota dove i corpi si muovono in linea retta fino a quando non vengono attratti da una forza e la traiettoria si incurva.
Per Einstein anche la gravità, come l'elettromagnetismo, deve essere portata da un corpo all'altro nello spazio da un campo e in 10 anni giunge ad una conclusione matematicamente complessa, ma di una semplicità sublime: il campo gravitazionale non è diffuso nello spazio, ma il campo gravitazionale è lo spazio!

Un'equazione complicatissima quanto compatta che prende in prestito i risultati del matematico Bernhard Riemann, autore della generalizzazione a 3 o più dimensioni del lavoro di Gauss sulle superfici curve a 2 dimensioni. Una relazione che restituisce una folgorante semplificazione del mondo: lo spaziotempo si flette, si muove e si incurva come la materia e proporzionalmente alla materia e queste curvature e avvallamenti muovono i corpi celesti: le curvature dello spaziotempo sono la gravità!

Risolvendo le equazioni di campo della Relatività generale, Nathan Rosen, assistente di Einsten, ha teorizzato l'esistenza dei wormhole nel 1917. Queste scorciatoie, dette anche ponti di Einstein-Rosen, bucano lo spaziotempo e collegano istantaneamente due punti lontani.
Se lo spaziotempo viene deformato dalla materia, per curvare oltremodo lo spaziotempo fino a bucarlo e creare un cunicolo è necessaria una enorme quantità di materia racchiusa in un uno spazio estremamente limitato come ad esempio un buco nero (che cattura la materia senza lasciare sfuggire neanche la luce) e un buco bianco (che emette materia, ma non permette a nulla di entrare), uno da una parte e uno dall'altra del cunicolo.

La teoria ci dice che esistono diversi tipi di ponti di Einstein-Rosen, sono molto instabili, molto piccoli e non durano abbastanza a lungo da permettere il passaggio, ma alcuni wormhole potrebbero essere attraversabili come ipotizzato nel 1988 dall'astrofisico Kip Thorne (premio Nobel del 2017).

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 Come è possibile viaggiare nel tempo?

Una delle tante conseguenze folgoranti del lavoro di Einstein è che lo spazio è come il tempo. Se tutto lo spazio esiste qui in questo momento, anche tutto il tempo esiste qui in questo momento. Il futuro esiste contemporaneamente al passato e non con il passare del tempo: siamo noi che scopriamo cosa accade con il trascorrere del tempo.

Sappiamo già che all'aumentare della nostra velocità, il tempo rallenta e questo rende ciascun oggetto che raggiunga velocità prossime a quelle della luce un viaggiatore nel tempo verso il futuro (LINK https://www.noci24.it/cultura/libri/16533-l-universo-e-un-dipinto-puntinistico-su-una-tela-elastica)

Attraverso un wormhole è possibile raggiungere un punto dello spaziotempo nel passato. Non esiste alcuna limitazione teorica, anzi le ipotesi sono in perfetto accordo con la Teoria della Relatività Generale.

Qualora si trovi un wormhole, si deve avere una quantità di energia elevatissima per aprirlo e tenerlo aperto, cioè portarlo dalle dimensioni di un atomo a quelle sufficienti per permettere il passaggio di un crononauta.
Ammesso che si trovi un wormhole e si abbia questa energia, per raggiungere il passato dovremmo tenere un'estremità del wormhole ferma e accelerare l'altra rispetto alla prima a velocità prossime a quelle della luce: in questo modo qualsiasi cosa attraversi il wormhole in un verso o nell'altro uscirà dall'altro lato a un tempo precedente rispetto a quando è entrata.
Se un crononauta entra nel buco nero (ingresso) mentre l'uscita del tunnel (buco bianco) è in accelerazione allora si ritroverà in un tempo precedente rispetto al suo ingresso perchè è passato meno tempo rispetto alla bocca d'entrata. Entrando dall'estremità in accelerazione e uscendo da quella ferma saremo tornati indietro nel tempo.

Un'astronave che entra in un wormhole con una parte in movimento raggiunge un punto nel passato senza che alcuna legge fisica sia violata.

L'esistenza dei wormhole non è ancora stata confermata dalle osservazioni, ma un fisico italiano dell'Università di Shangai, Cosimo Bambi, ha ideato un metodo per studiare le radiazioni emesse dal plasma che orbita attorno ai buchi neri che può permettere di distinguerli dai wormhole.

La serie tv Dark prende in prestito concetti scientifici complicati, ma li usa saggiamente e colpisce anche lo spettatore più critico con il fascino della plausibilità. Le atmosfere "Lynchiane" ne fanno un prodotto lontano dallo "Spielberghiano" Stranger Things, una serie da gustare con attenzione in cui il futuro influenza il passato. In attesa della seconda stagione.

 

BIBLIOGRAFIA

La serie TV Dark https://dark.netflix.io/

Sette brevi lezioni di Fisica - Carlo Rovelli (Adelphi - 2014)

Wormhole - Viaggiare nel tempo è possibile? https://www.thedifferentgroup.com/2017/12/24/wormhole/

Intervista a Carlo Bambi http://www.rainews.it/dl/rainews/articoli/Nel-cuore-della-via-lattea-un-tunnel-spazio-temporale-c4081c5d-6b77-4685-a67d-b7cfc805daf0.html

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