Nel nostro Universo, il tempo scorre a una velocità fissa per tutti gli osservatori: un secondo al secondo. Prima del Big Bang, però, le cose erano molto diverse
Fin da quando abbiamo iniziato ad osservare l’Universo, il tempo si è sempre comportato nello stesso modo, scorrendo alla stessa velocità per tutti gli osservatori. Portiamo il nostro orologio sulla superficie terrestre? Sul fondo dell’oceano? In orbita nello spazio? Vicino all’orizzonte degli eventi di un buco nero? Non importa. Il tempo necessario affinché passi un secondo sarà identico per qualsiasi osservatore in una qualsiasi di queste condizioni. Ma cosa succede se consideriamo ciò che accadde prima del Big Bang?
Il concetto di tempo, spiegato
Il tempo, in fisica, è diverso da come lo concepiamo normalmente. Quando pensi al tempo, probabilmente lo immagini come una sorta di “linea” che avanza sempre alla stessa velocità per chiunque la percepisca. Nella nostra vita quotidiana, sperimentiamo il tempo in modo simile per tutta la sua durata: sembra scorrere in modo uniforme e misurabile, permettendoci di segnare “quando” un evento si verifica. Tutti gli eventi accaduti in passato sono per sempre immutabili; sono accaduti e non possono essere cambiati. Tutti gli eventi che accadranno in futuro sono ancora indeterminati; le azioni e gli eventi che si svolgono da ora fino al momento in cui si verificano possono ancora influenzarli.
Nella relatività
In tutte le nostre teorie fisiche classiche – inclusa la relatività ristretta e quella generale – il tempo è semplicemente un parametro continuo, che avanza in modo continuo per tutti coloro che lo sperimentano. Certo, ci sono alcune “stranezze”: se ti muovi alla velocità della luce, il tempo per te non passa affatto. Se ti muovi più velocemente della velocità della luce, diventi un tachione e viaggi indietro nel tempo, mentre se ti trovi in una posizione diversa, ti muovi a una velocità diversa o sperimenti una curvatura dello spaziotempo diversa rispetto a un altro osservatore. Ergo, tu e l’altro osservatore non sarete d’accordo su quanto tempo è trascorso. Applicando opportunamente le regole della relatività, possiamo capire cosa ogni singolo osservatore misurerà autonomamente.
Il tempo nella meccanica quantistica
Ma nella meccanica quantistica, la storia cambia. Il tempo non può più essere trattato semplicemente come un parametro che “scorre”, come nella meccanica classica. Una delle maggiori differenze tra la meccanica classica e quella quantistica è che, invece di avere semplicemente valori per parametri come: posizione (nello spazio), quantità di moto (inclusa la direzione), momento angolare, o energia, queste “quantità” classiche diventano operatori nella fisica quantistica. Gli oggetti non hanno “proprietà” ben definite in senso quantistico. Queste proprietà possono essere conosciute e misurate solo fino a un limite intrinseco, stabilito dal principio di indeterminazione di Heisenberg.
Prima del Big Bang
Sebbene molti scienziati partano dal presupposto che ci sia stata una singolarità da cui sono emersi lo spazio e il tempo stessi – e quindi, che c’era uno stato iniziale “senza tempo” – la verità è che non abbiamo modo di accedere ad alcuna conoscenza o informazione su quello stato, o su qualsiasi stato esistito prima degli ultimi ~10-32 secondi dell’inflazione cosmica. Dopotutto, per sua stessa natura, l’inflazione cancella qualsiasi informazione di questo tipo dall’Universo attualmente osservabile. Il tempo scorre normalmente durante il Big Bang e in seguito, ma anche durante il periodo inflazionario, e anche durante qualsiasi periodo precedente a quello inflazionario. Che ci fosse uno stato “senza tempo” prima di allora è possibile, e alcuni direbbero persino probabile, ma rimane non dimostrato.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo originale su Big Think
