fisica relativistica

Andare nel futuro è un effetto fisico misurato ogni giorno dai satelliti GPS e dai cosmonauti in orbita. Tornare indietro nel tempo è diverso: violerebbe la struttura causale dell'universo, e la fisica fa di tutto per impedirlo Nel 1971 i fisici Joseph Hafele e Richard Keating caricarono orologi atomici su aerei di linea commerciali e li fecero volare attorno alla Terra, poi confrontarono il risultato con orologi identici rimasti a terra. Gli orologi a bordo avevano accumulato meno tempo di quelli fermi, esattamente nella misura prevista dalla relatività di Einstein. La velocità rallenta il tempo, quindi un orologio in movimento avanza più lentamente di uno fermo. Più ci si avvicina alla velocità della luce, più l'effetto diventa evidente. Sergei Krikalev, cosmonauta russo che ha trascorso 803 giorni in orbita, è tecnicamente più giovane di quanto sarebbe stato se fosse rimasto a terra, di circa 22 millisecondi. È una differenza trascurabile ma reale. I satelliti GPS orbitano a circa 20.200 chilometri di quota ad alta velocità e devono correggere i loro orologi di 38 microsecondi al giorno per compensare gli effetti combinati della velocità e della gravità ridotta, e senza quella correzione, gli errori di posizionamento accumulerebbero circa 11 chilometri al giorno. Perché il passato è off limits Andare nel futuro richiede velocità o gravità molto intensa: entrambe rallentano il tempo locale rispetto al resto dell'universo. Un essere umano, se viaggiasse a una velocità prossima a quella della luce per un anno, tornerebbe trovando trascorsi decenni sulla Terra. La fisica questo lo impone, ma tornare indietro è diverso perché violerebbe il principio di causalità, dove la causa deve precedere l'effetto. Un viaggiatore del tempo, tornando al passato, potrebbe interferire con gli eventi che hanno reso possibile il suo viaggio, producendo paradossi che la fisica non sa come risolvere. Stephen Hawking propose la Chronology Protection Conjecture nel 1992: le leggi della fisica impediscono la formazione di curve chiuse di tipo tempo, cioè di traiettorie che tornino al punto di partenza nel tempo. La proposta è ancora un'ipotesi, ma è coerente con tutto quello che osserviamo. L'universo registra il passato in modo irreversibile nell'entropia crescente dei sistemi fisici, e quella registrazione non si può cancellare andando a ritroso nel tempo. Il futuro è aperto, ma il passato è ormai già scritto. Fonti: Chronology protection conjecture. Hafele, J.C., Keating, R.E. (1972). Around-the-World Atomic Clocks.

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Viaggi nel tempo: perché si può viaggiare nel futuro ma non nel passato?

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