CRONACA

Back to the future. Fine della storia

Una nuova interpretazione teorica risolverebbe il famoso paradosso insito nella relatività che permetterebbe a un nipote di tornare nel passato e uccidere suo nonno.

NOTIZIE – Non si tratta solo di fantascienza. La relatività generale ammette la possibilità di curve temporali chiuse, chiamate CTC, cioè dei percorsi nello spaziotempo che permettono di tornare indietro nel passato. Una particella che viaggia su una traiettoria CTC può interagire con sé stessa nel passato. Da questa possibilità discende il famoso paradosso del nonno: se una persona tornasse indietro nel passato potrebbe uccidere i suoi antenati, impedendo così la sua stessa nascita. E non essendo nata non potrebbe nemmeno uccidere nessuno.

Ci sono molte interpretazioni fisiche di questo paradosso e molti tentativi di risolverlo.

Nell’ambito dell’interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica, nel 1991 il fisico David Deutsch ha ipotizzato che se i viaggi nel tempo sono possibili il viaggiatore si troverebbe comunque in un ramo della storia diverso da quello dal quale è partito. Viene sì conservato lo stato del viaggiatore temporale, ma non la sua correlazione con il resto dell’Universo: il viaggiatore emerge in un passato differente da quello che ricorda… e non può quindi uccidere i suoi antenati.

Partendo da questa interpretazione, un gruppo di fisici tra cui alcuni italiani (Lorenzo Maccone e Stefano Pirandola del Massachusetts Institute of Technology, e Vittorio Giovannetti della Scuola Normale Superiore di Pisa) propongono che le curve temporali chiuse CTC si comportino come un canale di comunicazione ideale che trasmette sia informazione quantistica che informazione classica. Gli autori li chiamano ideal quantum channel, P-CTC.

Consideriamo un fotone che viaggia nel tempo. In questa formulazione, i risultati condizionati a posteriori non sono distinguibili da quelli che si otterrebbero quando il fotone fosse spedito qualche miliardesimo di secondo indietro nel tempo per distruggere il sé stesso esistente in quell’istante di passato. Cioè, il viaggiatore verrebbe forzato a viaggiare nel passato che gli appartiene e che si ricorda. Ma allora può uccidere sé stesso o i suoi antenati? No, perché gli eventi logicamente incosistenti hanno, in questo modello, probabilità nulla di verificarsi.

Le previsioni di questa interpretazione teorica possono essere verificate sperimentalmente e risolvere così il paradosso. Si costruisce un circuito in cui un elemento di informazione, un qubit, “vivente”, cioè nello stato 1, viaggia nel passato e cerca di uccidere sé stesso, modificando il proprio stato da 1 a 0 (dove 0 = “morto”). Secondo gli autori della ricerca, la probabilità che avvengano eventi logicamente contradditori risulta nulla e rimangono solo le storie coerenti. “Per quanti sforzi faccia, il viaggiatore nel tempo non riesce a uccidere i suoi antenati” scrivono gli autori nell’articolo pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.

Tuttavia non tutto è risolto. Per esempio non è ancora possibile verificare se un CTC relativistico obbedisca a questa interpretazione teorica o no, e non è nemmeno possibile distinguere sperimentalmente questa nuova interpretazione da quella precedente di Deutsch: il fatto è che non si sa ancora se le curve temporali chiuse esistano effettivamente nell’Universo.

6 Commenti

  1. I paradossi esistono solo se si ritiene che l’universo o il multiverso siano immobili e immutabili nella direzione che noi chiamiamo evoluzione o sviluppo temporale… Ma questa è solo un’ipotesi! Se si effettua una misurazione su un oggetto quantistico in un dato momento nxy successivo alla sua origine 0xy…tale oggetto possiede la storia compatibile con la coordinata nxy. Se si riesce ad attraversare una traiettoria quadridimensionale, nel bulk, effettuando una misura precedente a questa nxy…allora da quel punto la storia dell’oggetto quantistico cambia, la sua risultante nel punto xy potrà apparire come n1xy. Cioé l’intera informazione accumulata sulla curva o retta 0xy a nxy cambia, si trasforma o addirittura si perde…come quantità di massa che s’annichili secondo un diagramma di Feynman o come quantità d’informazione in singolarità di black hole. La nuova misura sarebbe la nuova storia…l’altra non ci renderemmo mai conto d’averla vissuta…anzi: non sarebbe mai stata vissuta, o perlomeno nella forma precedente…una certa quantità critica d’informazione (il mio ego) potrebbe conservarsi. Essa diverebbe quella che, prima del viaggio a ritroso verso la coordinata n-1xy, era la n1xy: ovvero solo una storia possibile. Sarebbe solo uno scambio di qualità (o segno) fra le tante storie probabili e quelle reali della dinamica quantistica. La storia ora reale diverrebbe quella prima solo probabile e viceversa. Che la nostra esistenza sia una quantità fisica immutabile e statica è un’ipotesi non necessaria per la coerenza del multiverso. Cambiando la storia si cambia anche la memoria di essa…la sua successione d’eventi, quindi non sperimenteremmo paradossi di sorta. La storia e la sua coerenza è relativa al suo sistema d’osservazione. Per creare CTC si deve utilizzare come traiettoria una via nella dimensione quadrimensionale. Se il nostro cosmo è immerso in un bulk pluridimensionale…qualsiasi via con nD>3D apparirebbe una CTC, vista dall’ottica spaziale 3D. Si tratta di sfruttare sufficiente energia gravitazionale da distorcere la metrica in cui abitualmente viviamo per far coincidere la traiettoria dell’ipotetico spostamento T con coordinate 4D…ché così (relativamente a 3D) ci sposteremmo più velocemente del limite c. Che la storia dell’universo debba essere univoca e stabile in assoluto non è una condizione indispensabile per la sua esistenza. Io viaggio indietro nel tempo, uccido la nonna materna prima che concepisca “mia madre”: bene esisto lo stesso, mi ritroverò con altra madre compatibile col mio dna, a quel punto la mia mente manifesterà memoria d’un’altro mio vissuto…ma il cielo continuerà a funzionare come sempre; allora magari mi chiederò: e se viaggiassi indietro fino al 1930 e ammazzassi la madre di mia madre?? Non ricorderei d’averlo già fatto! I componenti dei neuroni sono oggetti quantistici e quindi si possono riordinare velocemente, e non localmente, secondo la nuova misurazione. Ogni evento compiuto durante un volo in una CTC equivale ad una nuova misurazione, ma effettuata precedentemente a quella da cui proveniamo…dunque tutto il resto ridiscenderebbe da quella nuova: che si rivelerebbe la vera misurazione. Sto supponendo un’universo molto meno concreto e fisso di quel che siamo soliti considerare…ma non per questo meno logico o autoconsistente. Ciao dal futuro.virgilio.

  2. Tutti i paradossi temporali si basano su un semplice errore concettuale: confondere il concetto di ‘tempo’ con quello di ‘divenire’. Il tempo è la misura di un movimento; il divenire è il mutamento d’essere dell’essere. E’ corretto, per descrivere un evento, assumere la coordinata temporale come coordinata spaziale, ma per far scorrere quell’evento dal presente al passato anche l’intero universo dovrebbe scorrere al passato, cioè si dovrebbe assumere spazialmente la temporalità della totalità di tutti gli eventi dell’universo, il che è impossibile; l’universo è realtà dinamica e il mutamento in se stesso è un qualcosa di qualitativo. L’unico modo che esiste a mio avviso per “andare” nel passato, è questo: vederlo nelle tracce che la materia ci lascia sotto forma di onde elettromagnetiche o altre manifestazioni affini.

    1. La relatività insegna che lo spazio-tempo non scorre e non diviene, semplicemente gli eventi stanno lì, disegnabili su posizioni diverse lungo gli assi cartesiani. Si può misurare il divenire nel tempo o lo spostamento nello spazio ma entrambi insieme stanno fissi sul diagramma di H.Minkowsky…e si chiamano “intervalli” e si misurano con l’equazione del suddetto. Ormai questo è un dato acquisito da tutti i fisici, altrimenti il tempo e lo spazio sarebbero assoluti e non relativi.

  3. Comunque la si giri, i viaggi nel tempo non sono possibili, questo implicherebbe l’esistenza di realtà parallele che non è possibile(). Le leggi della natura non hanno opzioni, seguono leggi matematiche.

    Ciao

    1. Guarda che è proprio la matematica ad affermare che si può tornare indietro nel tempo, perlomeno a livello teorico, infatti il primo ad ipotizzare e dimostrare teoricamente una situazione cosmica per tal evento fu K.Godel, il maggior matematico del secolo scorso in “An example of a new type of cosmological solution of Einstein’s field equations of gravitation ( Reviews of Modern Physics, 21)” nel 1949. E sulle realtà parallele, almeno a livello d’oggetti quantistici, tutti i fisici stanno d’accordo. La divergenza semmai è fino a che misura debbono estendersi: se solo a livello microscopico e per micro secondi o, come teorizzò il fisico-matematico Hug Everett III, all’insieme dell’universo. Eppoi ti ricordi la sorte del famoso gattino di Schrodinger…? Comunque, tanto per precisare, io sto scrivendo questo commento all’epoca di Nerone: è stato un viaggetto interessante dal 2011 al 60 d.c. Ciao, dal passato.

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