I paradossi del viaggio nel tempo

Congratulazioni! Hai una macchina del tempo! Puoi fare un salto a vedere i dinosauri, essere a Londra per il concerto sul tetto dei Beatles, sentire Gesù pronunciare il suo Sermone sul Monte, salvare i libri della Biblioteca di Alessandria o uccidere Hitler. Il passato e il futuro sono nelle tue mani. Tutto quello che dovete fare è entrare e premere il pulsante rosso.

Aspettate! Non fatelo!

Seriamente, se tenete alle vostre vite, se volete proteggere il tessuto della realtà – correte sulle colline! La fisica e i paradossi logici saranno la vostra rovina. Dal paradosso del nonno alle leggi della meccanica classica, abbiamo preparato una guida completa ai pericoli dei viaggi nel tempo. Attenti ai pericoli che vi aspettano.

Una guida completa ai pericoli dei viaggi nel tempo. La macchina de “La macchina del tempo” di H. G. Wells. Credit: .

Il paradosso del nonno

Vuoi cambiare la realtà? Prima pensate attentamente al contributo dei vostri nonni alle vostre vite.

Il paradosso del nonno descrive fondamentalmente la seguente situazione: Per un motivo o per un altro, avete deciso di tornare indietro nel tempo e uccidere vostro nonno in gioventù. Sì, certo, ovviamente lo ami – ma questo è un esperimento scientifico; non hai scelta. Così tua nonna non darà mai alla luce il tuo genitore – e quindi tu non nascerai mai, il che significa che non puoi uccidere tuo nonno. Oh ragazzi! Questa è una bella contraddizione!

La versione estesa del paradosso tocca praticamente ogni singolo cambiamento che il nostro ipotetico viaggiatore del tempo farà nel passato. In una realtà caotica, non si può dire quali saranno le conseguenze di ogni passo sulla realtà da cui si proviene. Proprio come una farfalla che sbatte le ali in Amazzonia potrebbe causare un tornado in Texas, non c’è modo di prevedere cosa una mossa sbagliata da parte tua potrebbe fare a tutta la storia, per non parlare di una mossa drastica come uccidere qualcuno.

C’è una possibile soluzione a questo paradosso – ma annulla il libero arbitrio: Il nostro viaggiatore del tempo può fare solo ciò che è già stato fatto. Quindi non ti preoccupare – tutto quello che hai fatto nel passato è già accaduto, quindi è impossibile che tu uccida il nonno, o che crei qualsiasi tipo di contraddizione in qualsiasi altro modo. Un’altra soluzione è che le azioni del viaggiatore del tempo hanno portato ad una scissione dell’universo in due universi – uno in cui il viaggiatore del tempo è nato, e l’altro in cui ha ucciso suo nonno e non è nato.

Il passaggio di informazioni dal futuro al passato causa un paradosso simile. Diciamo che qualcuno dal futuro che ha in mente i miei migliori interessi cerca di avvertirmi che un pianoforte a coda sta per cadermi in testa per strada, o che ho un tipo di cancro che è curabile se viene scoperto abbastanza presto. Grazie a questo avvertimento, potrei prendere provvedimenti per prevenire l’evento – ma allora, non c’è motivo di rimandare indietro l’informazione dal futuro che mi salva la vita. Un’altra contraddizione!

Marty si trova in acqua calda con il paradosso del nonno, da ‘Ritorno al futuro’ 1985

Prevediamo ora che le informazioni siano diverse: Un me futuro più ricco costruisce una macchina del tempo per far sapere al me di fine anni ’90 che dovrei comprare azioni di una piccola compagnia chiamata “Google”, in modo da poter fare una fortuna. Se ho il libero arbitrio, ciò significa che posso rifiutare. Ma il me futuro sa che l’ho già fatto. Ho altra scelta se non fare quello che mi chiedo?

The Time Loop

Nel libro All You Zombies dello scrittore di fantascienza Robert A. Heinlein l’eroe viene mandato indietro nel tempo per mettere incinta una giovane donna che poi si rivela essere lui, dopo un’operazione di cambio di sesso. La prole di questo accoppiamento è il giovane stesso, che incontrerà se stesso in giovane età e lo riporterà nel passato per ingravidare tu sai chi.

Confuso? Questo è solo un esempio estremo di loop temporale – una situazione in cui un evento passato è la causa di un evento in un altro tempo e anche il risultato di esso. Un esempio più semplice potrebbe essere un viaggiatore del tempo che dà al giovane William Shakespeare una copia delle opere complete di Shakespeare in modo che lui possa copiarle. Se questo accade, allora chi è il geniale autore del Macbeth?

Questo fenomeno è anche conosciuto come il paradosso del Bootstrap, basato su un altro racconto di Heinlein, che lo paragonava a una persona che cerca di tirarsi su con le proprie gambe (una frase che, a sua volta, deriva dal classico libro Le sorprendenti avventure del Barone di Munchausen). La parola ‘paradosso’ qui è un po’ fuorviante, poiché non c’è contraddizione nel ciclo – esiste in una sequenza di eventi e si autoalimenta. L’unica contraddizione è nell’ordine delle cose che conosciamo, dove la causa porta all’effetto e nulla più, e c’è un senso alla domanda “come è cominciato tutto?”

Terminator 2 (1991). L’androide mutaforma (Arnold Schwarzenegger) distrugge se stesso per rompere il loop temporale in cui la sua sola presenza nel presente ha permesso la sua produzione nel futuro

Time travelers – dove sono andati tutti?

Nel 1950, durante il pranzo il fisico Enrico Fermi chiese notoriamente: “Se c’è vita extraterrestre intelligente nell’Universo – allora dove sono?” indicando che non abbiamo mai incontrato alieni o incontrato prove della loro esistenza, come i segnali radio che sarebbero la prova di una società tecnologica. Potremmo porre la stessa domanda sui viaggiatori del tempo: “Se il viaggio nel tempo è possibile, dove sono tutti i viaggiatori del tempo?”

La domanda, nota come il paradosso di Fermi, è importante. Dopo tutto, se fosse possibile viaggiare nel tempo, non ci saremmo imbattuti in un gruppo di osservatori del futuro in momenti critici della storia? È improbabile supporre che siano riusciti tutti a camuffarsi perfettamente, senza commettere errori nel design dei vestiti che indossavano, nei loro accenti, nel loro vocabolario, ecc. Un’altra opzione è che il viaggio nel tempo sia possibile, ma che venga usato con la massima attenzione e un controllo rigoroso, a causa di tutti i pericoli di cui parliamo qui.

Ma dove sono tutti? Un dipinto del fisico italiano Enrico Fermi – Emilio Segrè Visual Archives SPL

Il 28 giugno 2009, il fisico Stephen Hawking ha condotto un esperimento scientifico che doveva rispondere a questa domanda una volta per tutte. Ha portato snack, palloncini e champagne e ha organizzato una festa segreta solo per i viaggiatori del tempo – ma ha spedito gli inviti solo il giorno dopo. Se nessuno si fosse presentato, sosteneva, sarebbe stata la prova che i viaggi nel tempo nel passato non sono possibili. Gli invitati non arrivarono. “Mi sono seduto e ho aspettato per un po’, ma non è venuto nessuno”, ha riferito al Festival della Scienza di Seattle nel 2012.

I viaggiatori del tempo multipli minano anche la possibilità di una linea temporale fissa e coerente, assumendo che il passato possa davvero essere cambiato. Immaginate, per esempio, un derby avvincente tra i top club, Hapoel Jericho e Maccabi Jericho. Originariamente il Maccabi ha vinto, quindi un tifoso dell’Hapoel ha viaggiato indietro nel tempo ed è riuscito a portare alla vittoria la sua squadra. I tifosi del Maccabi non si arrendono e fanno lo stesso. Ben presto, l’intero stadio si riempie di viaggiatori nel tempo e paradossi.

Solo andata o andata e ritorno?

Quando si considera il viaggio, è sempre continuo – dal punto A al punto B, attraverso tutti i punti in mezzo. Il viaggio nel tempo dovrebbe essere lo stesso: i viaggiatori entrano nella loro macchina, premono il pulsante e vanno dal tempo A al tempo B, attraverso tutti i tempi intermedi. Ma c’è un problema: se stiamo viaggiando solo attraverso il tempo, allora per l’osservatore casuale la macchina del tempo esiste continuamente nello stesso spazio tra i punti nel tempo. Il risultato è che il nostro viaggio è a senso unico e i viaggiatori del tempo rimarranno bloccati nel futuro o nel passato perché la macchina stessa bloccherà il percorso temporale di ritorno. E questo prima ancora di iniziare a chiederci come costruire questa cosa in primo luogo se esiste già nel luogo in cui vogliamo costruirla.

Se questo è il caso, allora non c’è altra scelta che assumere che ci sia qualche modo per saltare da un tempo all’altro o da un luogo all’altro e materializzarsi a destinazione. Come farà la nostra macchina a “sapere” di saltare in una zona vuota, e di evitare di materializzarsi in un muro o in una creatura vivente abbastanza sfortunata da occupare quello stesso posto? I passeggeri avranno senza dubbio bisogno di un equipaggiamento di navigazione e di osservazione efficace per evitare sfortunati incidenti nel punto di ingresso.

Mentre i passeggeri viaggiano da un punto all’altro del tempo, passano attraverso tutti i momenti intermedi? Bella domanda! Foto:

Viaggi nel tempo avanzati

Oltre ai problemi che i viaggi nel tempo pongono a chiunque cerchi di tenere in ordine la nozione di causa ed effetto, i viaggiatori nel tempo possono anche affrontare – o hanno già affrontato – altre sfide dalla fisica, anche quella classica.

Una questione da considerare durante i viaggi nel tempo, e che gli scrittori di fantascienza di solito preferiscono ignorare per comodità, è la questione dell’arrivo alla destinazione temporale specificata e cosa ci accadrebbe lì.

Di solito si assume, senza una buona ragione, che se qualcuno sta viaggiando nel tempo, lui o lei atterrerà nello stesso posto, ma in un tempo diverso – passato o futuro. Ma qui c’è un intoppo: la Terra ruota intorno al sole ad una velocità di 110.000 km/h, e il sistema solare stesso si muove nella sua traiettoria intorno alla galassia ad una velocità di 750.000 km/h. Se viaggiamo nel tempo anche solo per pochi secondi e rimaniamo nelle stesse coordinate dello spazio, probabilmente ci troveremo a fluttuare nello spazio esterno e forse riusciremo anche a dare una rapida occhiata in giro prima di morire. La nostra macchina del tempo dovrà tenere conto di questo movimento dei corpi celesti e collocarci esattamente nel punto giusto dello spazio.

Questo solo può essere risolto, poiché il viaggio nel tempo, in ogni caso, avviene tra due punti del continuum spazio-temporale quadridimensionale. Secondo la teoria della relatività generale, il fondamento teorico del viaggio nel tempo, lo spazio e il tempo sono un’unica entità fisica, nota come spazio-tempo. Questa entità può essere piegata e distorta – infatti la gravità stessa è una manifestazione esterna della distorsione dello spazio-tempo.

Il Signore del Tempo, Doctor Who, spiega cosa sia esattamente il “tempo” (Doctor Who, Stagione 3, Capitolo 10: Blink).

I viaggi nel tempo sarebbero possibili se potessimo creare un anello spazio-temporale chiuso, o se potessimo andare da un punto all’altro attraverso una scorciatoia chiamata “Wormhole”. Questo, in ogni caso, non sarebbe solo spostarsi da un punto del tempo ad un altro, ma includerebbe anche lo spostamento attraverso lo spazio. Così, fin dall’inizio, il viaggio non è solo nel tempo, ma include necessariamente un punto di destinazione nello spazio, che dovremo pre-programmare sulla nostra macchina, naturalmente.

In pratica, la situazione è più complicata – soprattutto se vogliamo andare nel lontano passato o nel lontano futuro. La velocità dei corpi celesti, e anche la forma della Terra e la struttura dei continenti, dei mari e delle montagne sulla faccia della Terra, cambiano nel corso degli anni. E poiché anche una minuscola deviazione nella nostra conoscenza del passato può farci atterrare nel nucleo della Terra, nello spazio esterno o in qualche altro posto che riduce immediatamente a zero l’aspettativa di vita – il viaggio nel tempo diventa una roulette russa.

Come viaggiare nel tempo e rimanere vivi

Supponiamo di aver affrontato questo problema e di essere riusciti a raggiungere il punto esatto nello spazio-tempo che può sostenere la vita. Attenzione – non siamo ancora arrivati; dobbiamo ancora fare i conti con la quantità di moto.

La quantità di moto è una grandezza conservata, che rappresenta fondamentalmente il potenziale di un corpo di continuare a muoversi alla velocità e direzione in cui sta già viaggiando. Se dovessimo saltare fuori da un’auto in movimento (il cielo non voglia!), la conservazione della quantità di moto è ciò che ci farebbe rotolare a terra e probabilmente ferirci (nel migliore dei casi). E così, se saltiamo nel tempo – diciamo un mese indietro – e atterriamo nello stesso punto esatto sulla Terra – scopriremmo, con nostro grande sgomento, che anche se siamo partiti immobili rispetto al terreno, ora il terreno sotto di noi si sta muovendo rapidamente con un angolo o con un altro verso di noi. Così, anche se fossimo abbastanza fortunati da non schiantarci immediatamente all’impatto, è probabile che colpiamo qualche ostacolo. E se per qualche miracolo dovessimo sopravvivere, ci troveremmo rapidamente a bruciare nell’atmosfera o a boccheggiare nello spazio – perché abbiamo superato di gran lunga la velocità di fuga dalla Terra.

Dobbiamo ancora affrontare il problema della quantità di moto nei nostri viaggi nel tempo / Immagine illustrativa,

Una possibile soluzione a questo problema è pianificare in anticipo il nostro punto di atterraggio, in modo che la velocità al suolo sia uguale per dimensione e direzione alla nostra velocità di uscita, ma questo pone molti vincoli al nostro viaggio. Potremmo sempre saltare nello spazio, dove non c’è quasi nessun oggetto in movimento contro cui sbattere, e solo allora atterrare di nuovo al nostro punto di destinazione sulla Terra.

Detto questo, il problema sorge principalmente quando assumiamo che il salto temporale sia immediato – che noi spariamo da un punto nel tempo e immediatamente appaiamo in un altro, senza perdere massa, energia o quantità di moto. Ma poiché un viaggio “realistico” nel tempo non è istantaneo, ma comporta un viaggio nello spazio-tempo, non è diverso da altri tipi di viaggio. Stando così le cose, possiamo sperare di poter regolare la nostra velocità al valore e alla direzione desiderati prima dell’atterraggio, proprio come un veicolo spaziale che rallenta prima di atterrare su un pianeta.

Dovremmo anche tenere a mente che, fortunatamente, avremo accesso a una potente tecnologia che ci permetterebbe di far fronte a tali problemi: La stessa tecnologia del viaggio nel tempo. Per esempio, potremmo decidere di inviare migliaia di piccole sonde davanti a noi, ognuna in un punto leggermente diverso dello spazio-tempo. Alcune di esse, forse la maggior parte, saranno distrutte per una delle ragioni già menzionate. Le altre aspetteranno pazientemente fino al presente e poi inseriranno le loro coordinate programmate nella macchina del tempo. Quindi, per definizione, la destinazione inserita sarà sicura per noi, tranne, forse, per la fastidiosa pioggia di sonde che colpirà i viaggiatori. Per i viaggiatori stessi, l’intero processo sarà immediato.

Grammatica dei viaggi nel tempo

Finalmente, arriviamo alla domanda: Come si parla effettivamente di viaggi nel tempo? I tre tempi – passato, presente e futuro – non sono sufficienti per parlare di un evento futuro accaduto in un certo momento del passato con qualcuno che si trova nel presente, che è il passato di un altro e il futuro di un altro ancora. E qual è il corretto tempo grammaticale da usare quando parliamo di un futuro alternativo che si sarebbe creato dopo aver ucciso nostro nonno? O come esprimiamo il tempo futuro-passato (o passato-futuro, o passato-futuro-passato?), quando rimaniamo bloccati in un loop temporale in cui ciò che accadrà porta a ciò che ha già avuto luogo, e così via? E naturalmente la più grande domanda che i redattori e i traduttori ebraici hanno affrontato per anni – esiste davvero una cosa come il presente continuo?

È complicato.

Discutere di tempi e di una macchina del tempo, The Big Bang Theory, Stagione 8, Episodio 5, 2014

Nel suo libro, The Restaurant at the End of the Universe, lo scrittore di fantascienza Douglas Adams suggerisce ai suoi lettori di consultare il Time Traveler’s Handbook of 1001 Tense Formations (del Dr. Dan Streetmentioner) per trovare le risposte a queste domande. Va benissimo, ma, ci dice Adams, “la maggior parte dei lettori arriva fino al Futuro Semi-Condizionatamente Modificato Subinvertito Plagale Passato Subjuntivo Intenzionale prima di rinunciare; e infatti nelle edizioni successive del libro tutte le pagine oltre questo punto sono state lasciate bianche per risparmiare sui costi di stampa.”

Se, nonostante tutto ciò, siete ancora intenzionati a viaggiare indietro al Monte Sinai o all’allunaggio dell’Apollo 11 – vi auguriamo allora bon voyage, e per favore portate i nostri saluti a Neil Armstrong!