È possibile viaggiare nel tempo? - Colin Stuart

Guarda il video completo su: http://ed.ted.com/lessons/time-travel-and-einstein-s-special-relativity-colin-stuart

I viaggi nel tempo sono alla base di tutte le storie di fantascienza, ma sono realmente possibili? La natura ci ha fornito un modo per piegare il tempo, un'emozionante possibilità suggerita da Albert Einstein più di cento anni fa grazie alla scoperta della relatività ristretta. Colin Stuart immagina dove (o in che anno) questo affascinante fenomeno, noto come dilatazione temporale, ci potrebbe portare un giorno.

Lezione di Colin Stuart, animazione di TED-Ed.

Avete mai sognato

di viaggiare attraverso il tempo?

Forse di andare avanti nei secoli

e vedere il futuro lontano?

Beh, viaggiare nel tempo è possibile,

anzi, vi dirò di più,

è già stato fatto.

Prendiamo Sergei Krikalev,

colui che ha viaggiato più a lungo nel tempo.

Questo cosmonauta russo detiene il record

del maggior periodo di tempo

trascorso orbitando attorno al nostro pianeta,

un totale di 803 giorni, 9 ore e 39 minuti.

Mentre era nello spazio

ha viaggiato nel suo stesso futuro

andando avanti di 0,02 secondi.

Viaggiando a 28 000 km all'ora,

ha vissuto un effetto

noto come dilatazione temporale

e, un giorno, lo stesso effetto

potrebbe trasformare il viaggiare nel tempo

in un'azione ordinaria.

Per capire perché viaggiare velocemente nello spazio

ha degli effetti sul trascorrere del tempo

dobbiamo tornare indietro agli anni '80 del 1800,

quando due scienziati americani

Albert Michelson ed Edward Morley,

cercarono di misurare l'effetto

del movimento della terra attorno al sole

sulla velocità della luce.

Si aspettavano che quando un fascio di luce

si muoveva nella stessa direzione della terra,

questo viaggiasse più velocemente.

E quando la terra si muoveva nella direzione opposta,

questo rallentasse.

Ma hanno scoperto qualcosa di molto curioso.

La velocità della luce restava costante

indipendentemente dal movimento terrestre.

Vent'anni dopo Albert Einstein riflettè

sulle conseguenze del fatto che

la velocità della luce rimanesse costante.

E sono state le sue conclusioni,

formulate nella teoria della relatività ristretta,

ad aver aperto le porte

ai viaggi nel tempo.

Immaginate un uomo di nome Jack,

in piedi in una carrozza di un treno

che viaggia a velocità costante.

Jack si annoia

e inizia a far rimbalzare una palla su e giù.

Che cosa vedrebbe Jill dalla banchina,

attraverso il finestrino

quando il treno passa?

Beh, tra il movimento di Jack nel far cadere la palla

e riprenderla,

Jill lo vedrebbe muoversi

leggermente lungo il binario

e di conseguenza vedrebbe la palla

seguire un percorso triangolare.

Ciò significa che Jill vede la palla

viaggiare più lontano rispetto a Jack

nello stesso arco di tempo.

E poiché la velocità è data dalla distanza diviso il tempo,

Jill in realtà vede la palla muoversi più velocemente.

Ma se al posto della palla di Jack

ci fossero due specchi

con un raggio di luce che rimbalza tra questi?

Jack vede ancora il raggio muoversi verso il basso

e Jill vede ancora il raggio di luce

percorrere una distanza maggiore,

ma questa volta Jack e Jill

saranno d'accordo sulla velocità

perché la velocità della luce

rimane sempre costante.

E se la velocità è la stessa,

ma la distanza è diversa

significa che anche il tempo sarà diverso.

Quindi, il tempo scorre a ritmi diversi

per due osservatori in moto relativo tra loro.

Immaginiamo che Jack e Jill abbiano degli orologi estremamente precisi

e che questi vengano sincronizzati prima che Jack prenda il treno.

Nel corso dell'esperimento entrambi vedrebbero

i loro orologi segnare il tempo normalmente.

Ma se si rincontrassero più tardi

per confrontare gli orologi

per l'orologio di Jack sarebbe trascorso meno tempo,

compensando il fatto che

Jill ha visto la luce percorrere una maggiore distanza.

Questa idea potrebbe sembrare assurda,

ma come ogni buona teoria scientifica

può essere dimostrata.

Negli anni '70 del 1900, alcuni scienziati salirono su un aereo

con degli orologi atomici estremamente precisi

che vennero sincronizzati

con altri lasciati a terra.

Quando l'aereo aveva concluso il viaggio attorno al mondo

gli orologi a bordo segnavano un orario diverso

rispetto a quelli lasciati a terra.

Certo, alla velocità di treni e aerei

l'effetto è minimo.

Ma maggiore è la velocità

maggiore è la dilatazione del tempo.

Per gli astronauti in orbita intorno alla terra per 800 giorni

significa qualcosa.

Ma lo stesso vale anche per le macchine.

Anche i satelliti del sistema di posizionamento globale

orbitano attorno alla terra

a migliaia di miglia orarie.

Quindi, la dilatazione temporale colpisce anche qui.

In realtà, la loro velocità fa sì

che gli orologi atomici a bordo

non coincidano con quelli a terra

di sette milionesimi di secondo al giorno.

E se non venissero regolati

il GPS perderebbe ogni giorno

la precisione di alcuni chilometri.

Ma cosa c'entra tutto questo con il viaggio

nel tempo e nel futuro lontano?

Beh, maggiore è la velocità

e maggiore è l'effetto della dilatazione del tempo.

Se doveste viaggiare a una velocità molto vicina

a quella della luce, diciamo al 99,9999%,

durante un viaggio di andata e ritorno nello spazio

per un periodo di tempo che a voi sembrerebbe di 10 anni,

tornereste sulla terra in realtà

attorno all'anno 9000.

Chissà cosa vi trovereste davanti una volta tornati?!?

Il genere umano si sarà fuso con le macchine,

sarà estinto a causa dei cambiamenti climatici

o di un asteroide,

o vivrà in una colonia su Marte.

Ma il problema è che

far viaggiare a queste velocità

corpi pesanti come persone,

per non parlare di astronavi, richiede

una quantità inimmaginabile di energia.

Servono già enormi acceleratori di particelle

come il Large Hadron Collider

per accelerare minuscole particelle subatomiche

fino a raggiungere quasi la velocità della luce.

Ma, un giorno, se riuscissimo a sviluppare gli strumenti

per accelerare l'uomo a velocità simili,

potremmo mandare regolarmente astronauti

nel futuro,

a portare con loro racconti di un passato lontano e dimenticato.