Buchi neri, wormholes e macchine del tempo

Introduzione

«È già l’ora» fe’ il Tricheco,
«di parlar di molte cose»...
Lewis Carroll, Attraverso lo specchio

... di atomi, di stelle e di galassie,
e di cosa un buco nero ha dentro;
e se lo spazio di Einstein può curvarsi abbastanza
per le macchine del tempo.

Questo libro è stato scritto per tutti coloro che, come la maggior parte delle persone che conosco, si lasciano incuriosire da concetti esotici come buchi neri, distorsioni dello spazio, Big Bang, viaggi nel tempo e universi paralleli. Durante la stesura, mi sono più volte chiesto se sia effettivamente possibile spiegare le idee fondamen­tali della fisica moderna a dei lettori non esperti, senza che questi sentano di dover misurare il proprio QI per sapere se sono o meno all’altezza dell’argomento.
Il tema centrale del libro è già stato trattato altrove a svariati livelli. Primo fra tutti c’è il testo specialistico, la monografia per gli esperti della materia. È il libro degli incantesimi dello scienziato-stregone, comprensibile solo a pochi eletti. Segue quindi il libro di testo destinato allo studente universitario di fisica. Anche questo contiene incantesimi, benché meno potenti. Infine esiste il mercato della scienza divulgativa. Si tratta di libri destinati ai profani, testi dai quali la matematica è quasi del tutto assente. In realtà, anche questi volumi finiscono per attirare solo scienziati o appassionati del genere, che nella maggior parte dei casi hanno già letto altri libri sull’argomento.
Detto questo, capitolo dopo capitolo mi sono sforzato in tutti i modi di evitare per quanto possibile il gergo scientifico. Ormai, gli scrittori di testi scientifici divulgativi sono abbastanza abituati a spiegare concetti complessi utilizzando termini comuni, ma di tanto in tanto capita che sfugga una “parola in codice”, talmente familiare a noi scienziati da farci dimenticare che non ha lo stesso significato per tutti.

Ma quanto sono lunghi dieci minuti?
Ricordo che un’estate, avevo circa dieci o undici anni, rimasi affascinato dal concetto di tempo. Da dove viene il tempo? L’ha inventato l’uomo oppure è sempre esistito? Il futuro esiste già da qualche parte? Il passato è passato o sta ancora accadendo? Non c’è che dire, si tratta di domande piuttosto impegnative per un ragazzi­no, ma prima che mi prendiate per un bambino prodigio sarà meglio che vi spieghi qual era esattamente la mia idea di viaggio nel tempo.
Sapevo che dall’altra parte del mondo, da qualche parte in mez­zo all’oceano Pacifico, esisteva una linea invisibile che correva dal polo Nord al polo Sud e divideva il tempo tra ieri e oggi. Se una nave fosse stata ancorata lungo questa linea, a prua potevano essere le 9.00 di martedì mattina e a poppa le 10.00 di lunedì mattina. Sarebbe bastato fare pochi passi sul ponte della nave per viaggiare nel tempo!
Sentivo che c’era qualcosa di poco chiaro in tutta la faccenda, e ricordo ancora quando, una sera, mio padre mi spiegò che i fusi orari sono solo un’invenzione dell’uomo. Se, ad esempio, si è stabi­lito che quando a New York è mezzanotte a Londra sono le cinque del mattino, è solo per far sì che le ore di luce siano più o meno le stesse per tutti, anche se la Terra gira e quindi non tutti i Paesi sono illuminati dalla luce solare nello stesso momento. Il meccanismo mi fu abbastanza chiaro, ma ne rimasi deluso. Ero convinto che dietro al concetto di “tempo” ci fosse dell’altro, qualcosa di più misterioso. Secondo la mia teoria, il tempo scorreva a velocità diverse a secon­da del mio stato d’animo. Non c’era alcun dubbio che le lancette dell’orologio rallentassero verso la fine della scuola, per non parlare del periodo che precedeva il mio compleanno: in quel caso le setti­mane, i giorni e i mesi sembravano addirittura fermarsi.
Ora sono i miei bambini a porsi le stesse domande. Se dico loro che hanno ancora dieci minuti prima di riporre i giocattoli, mi chie­dono in tutta serietà se i dieci minuti sono brevi, medi o lunghi. In ogni caso, nessuno può contestare il semplice fatto che per un bam­bino il tempo scorre più lentamente che per un adulto. Un anno è un periodo di tempo estremamente lungo per un bambino di cinque anni, dal momento che equivale a un quinto della sua vita, ma via via che si cresce gli anni sembrano scorrere sempre più velocemen­te. Basti pensare a quanto spesso capita di sentire frasi come «in­credibile... è già Natale», oppure «davvero sono già passati tre anni dall’ultima volta che sono stato qui?» e via dicendo.
In realtà, dentro di noi sappiamo che il tempo scorre a una ve­locità regolare. Se chiedete a uno scienziato a che velocità scorre il tempo, questi vi risponderà immediatamente che scorre alla velo­cità di un secondo al secondo. Nella nostra cultura ci viene inse­gnato che, indipendentemente dalle sensazioni soggettive, esiste un orologio cosmico che segna i secondi, i minuti, le ore, i giorni e gli anni ovunque nell’Universo, inesorabile e instancabile, e che non c’è nulla che l’uomo possa fare per cambiare le cose.
O forse qualcosa c’è? E in ogni caso, esiste veramente questo tempo cosmico? La fisica moderna ha dimostrato il contrario. Niente paura, ci sono prove concrete a sostegno di questa teoria. Anzi, prima di andare avanti vi dirò di più: sappiamo con certezza che è possibile viaggiare nel futuro. Gli scienziati hanno condotto con successo numerosi esperimenti che hanno dimostrato la veri­dicità di tale affermazione oltre ogni dubbio. Se questa notizia vi ha lasciati perplessi e un tantino sconvolti non è perché siete vittime di qualche complotto governativo degno di X-Files, ma piuttosto perché non avete ancora seguito un corso di relatività ristretta. Tutto vi sarà più chiaro, o almeno così spero, dopo che avrete letto questo libro.