Distorsione dello spazio-tempo

Lo spazio e il tempo non sono lineari. Questa concezione dello spazio-tempo è basilare per Einstein. Oltre alla presenza di wormholes-diretta conseguenza di quanto detto- egli aveva, dunque, ipotizzato punti di deformazione del tessuto spazio-tempo. Questo significa che viene a crollare la concezione dello spazio e del tempo come uniformi. Non è del tutto vero: per corpi non relativistici, infatti, la percezione di tali eventuali variazioni sarebbe trascurabile un quanto noi scivoliamo naturalmente lungo il tessuto spazio-tempo; per cui, non ci rendiamo nemmeno conto di eventuali deformazioni. Ammettendo, però, che l'Universo non ha un tessuto spazio-tempo omogeneo, possiamo pensare effettivamente di viaggiare lungo enormi distanze (in linea retta) in pochissimo tempo.

• Distorsione dello spazio-tempo

Brevetti: Orologio elettrico al quarzo

Friedrich Windstey, nel 1989, brevetta l'orologio al quarzo con display a LED e completamente elettronico

J. W. Dunne: An experiment with time

 Il tempo in cui viviamo è solo un'illusione, un sogno.

Anonimo

L'ingegnere J. W. Dunne sviluppò una teoria del tempo dove considerava la nostra percezione del tempo similarmente alle note suonate su un piano. Avendo avuto un numero di sogni premonitori, decise di tenere traccia dei suoi sogni e trovò che contenevano eventi passati e futuri in quantità equivalenti. Da questo concluse che nei sogni riusciamo a sfuggire al tempo lineare. Pubblicò le sue idee in An Experiment with Time del 1927, cui fecero seguito altri libri.
Il punto di partenza per una analisi profonda delle caratteristiche della fisica e della realta' oggettiva non e' affatto preciso ne' definibile ma d'altronde la speculazione filosofica qualora venisse applicata al concetto di tempo ( anche qualora non vi fosse il supporto della conoscenza della teoria della Relativita' Generale ) porta alla identificazione di diversi quesiti, molto importanti! Il problema nasce dal porsi le domande seguenti: "Cosa e' il tempo." "Come si definisce una unita' di misura per esso (il tempo) prescindendo dalle conoscenze late della comune opinione." E' nel tentativo di dare in maniera rigorosamente fisica risposta a queste domande che ci si accorge di come vengano a cadere innumerevoli preconcetti di varia natura. Sostanzialmente il tempo cosi' come viene interpretato non rende la possibilta' di adoperarlo quale grandezza fisica! Ci si rende conto di come esso sia strettamente legato al concetto di spazio e poi alle onde elettromagnetiche ( nel caso in cui ci si rifaccia alla luce come a quel portatore di informazioni che raggiunge la velocita' limite ) e poi, come conseguenza, ai campi generati dalle altre forze conosciute e immediatamente ne rimette in discussione tutte le convizioni fino ad ora ritenute pacificamente consolidate!

• An Experiment with time - sintesi in americano  

Wormhole: possibilità di viaggiare nel tempo?

Il wormhole, o ponte Einstein-Rosen, è un ipotetica struttura di collegamento tra due punti dell'Universo molto distanti l'uno dall'altro. Detto anche galleria gravitazionale, a causa dell'immensa forza di attrazione gravitazionale che lo stesso esercita permette alla materia di passare alltaverso ad altra materia e, quindi, di passare oltre. Generalmente sono di due tipi: i cunicoli spazio-temporali intra-universo permettono di attraversare punti distanti dell'Universo in minor tempo mentre i cunicoli spazio-temporali inter-universo (anche dietti di Schwarzshild) permettono il collegamento tra due Universi distinti e possono anche essere impiegati per viaggiare nel tempo. In particolare, quest'ultimo tipo di wormhole è la combinazione di un buco bianco e un buco nero e venne teorizzato nel 1935. Tuttavia, nel 1962, Wheeler e Fuller dimostrarono che, a causa dell'enorme energia in gioco e della conseguente instabilità, l'intera struttura collasserebbe immediatamente, vietando persino alla luce di attraversarla.

• Ponte Einstein-Rosen
• Wormhole o buco nero?

Il tachione: possibile viaggiare nel tempo?

Questo rende possibile viaggiare nel tempo...

Ritorno al futuro

Datemi un tachione e vi porterò nel futuro.

Anonimo

Rappresentazione di un tachione

Il tachione è una particella che si presume viaggi a velocità superiori a quella della luce. Il primo a teorizzare l'esistenza di questa particella è stato Sommerfeld ma ha trovato giustificazioni più o meno coerenti solo dopo la teoria della relatività einsteiniana ed in ambito della teoria delle stringhe. Per la sua struttura, infatti, il tachione non viola la teoria einsteiniana: il divieto di raggiungere la velocità della luce è fatto solo ai corpi avente massa ma il tachione ha solo massa virtuale. Nemmeno il fatto che la particella in questione viaggi indietro nel tempo crea problemi di natura matematica: infatti, nella teoria einsteiniana il tempo è elevato al quadrato; per cui, anche se t fosse negativo, non si verrebbero a creare problemi di alcuna natura. I problemi che si verrebbero a creare, però, sarebbero di natura puramente logica: ad esempio, i tachioni partirebbero dagli effetti per poi giungere alle cause (generando, dunque, dei "loop causali")  e divenire generatori di paradossi. Fatto sta che, esistessero, potrebbero risolvere il mistero del viaggio nel tempo.

• Tachioni

 

 

Relatività delle velocità

 Alla velocità della luce!

The Flash

Dalla teoria della relatività einsteiniana, sappiamo che l'unica velocità praticamente sempre costante (per velocità raggiungibili da esseri viventi) è quella della luce. I corpi da considerare, in quest'ambito, si dividono in tre categorie (in base alla loro velocità):

CORPI CON VELOCITA' INFRALUMINALI
Sono corpi aventi velocità molto inferiori rispetto a quella della luce. Sono dotati di massa non nulla: si muovono liberamente nello spazio ma non nel tempo (nel quale sono costretti a muoversi dal "passato" al "futuro").

CORPI CON VELOCITA' CONFRONTABILI CON QUELLA DELLA LUCE
Qui spazio e tempo si annullano. In particolare, il tempo si contrae diventando nullo mentre lo spazio si distende all'infinito: risulta, dunque, impossibile individuare la particella in questione (il fotone) nelle quattro coordinate del nostro Universo perchè risulterebbe simultaneamente presente ovunque. Dall'equivalenza massa-energia di Einstein noi sappiamo che nessun corpo con massa può raggiungere c.

CORPI CON VELOCITA' SOPRALUMINALI
Non si è mai avuta conferma pratica di corpi con velocità superiore a quella della luce. Ciononostante, se esistessero, avrebbero il nome di Tachioni. I Tachioni dovrebbero avere massa "virtuale" (ovvero nè inerziale nè accelerata), si muoverebbero in uno spazio nullo ma in un tempo solo negativo. Questo significherebbe che, per il Tachione, il tempo scorrerebbe dal futuro al passato, ci sarebbero prima gli effetti e poi le cause: questo potrebbero essere paradossale, però sarebbe possibile nel mondo della fisica. Se l'esistenza di queste particelle venisse confermata, portebbero essere la chiave per viaggiare nel tempo.

Relatività generale einsteiniana

Una rappresentazione secondo la relatività generale

La relatività ristretta aveva una limitazione: era valida per sistemi di riferimento inerziali (ovvero in moto relativo di tipo rettilineo uniforme). Per eliminare questa restrizione, lo scienziato, nel 1915, ha riconsiderato la sua teoria, rendendola valida in tutti i sistemi di riferimento.
Prendendo in esame il campo gravitazionale (esempio più semplice), tramite semplici osservazioni si giunge al

PRINCIPIO DI EQUIVALENZA TRA GRAVITAZIONE E ACCELERAZIONE
Un campo gravitazionale omogeneo è del tutto equivalente ad un SR uniformemente accelerato

e, in generale, il principio di relatività diventa


Tutti i sistemi di coordinate sono equivalenti per principio per formulare le leggi generali della natura

• La relatività generale in dettaglio
• Conseguenze: le macchine del tempo sono possibili?
  

Certe volte mi domando perché sia stato proprio io a elaborare la teoria della relatività. La ragione, a parer mio, è che normalmente un adulto non si ferma mai a riflettere sui problemi dello spazio e del tempo. Queste sono cose a cui si pensa da bambini. Io invece cominciai a riflettere sullo spazio e sul tempo solo dopo essere diventato adulto. Con la sola differenza che studiai il problema più a fondo di quanto possa fare un bambino.

Einstein