Simulatore di Big Bang suggerisce impossibilità dei viaggi nel passato

Il viaggio nel futuro è sempre stato, almeno a livello teorico, una possibilità concreta. Accelerate fino al 98% della velocità della luce e la vostra esperienza del tempo sarà estremamente più ridotta rispetto ad un osservatore posto sulla Terra. Non si tratterebbe di un vero e proprio viaggio nel tempo in avanti, ma di un "trucco" che però ottiene un risultato molto simile.
Un altro paio di maniche è, invece, tornare nel passato. Problemi fisici apparentemente insormontabili, paradossi, energia, tutte questioni che hanno sempre impedito di considerare il viaggio nel passato come teoricamente concepibile.
Un ulteriore indizio sull'impossibilità di tornare indietro nel tempo viene da un recente esperimento di Igor Smolyaninov e Yu-Ju Hung, dell'Università del Maryland, in cui è stato simulato un big bang in miniatura per cercare di rispondere ad alcuni interrogativi sulla natura del tempo.
Il "simulatore di big bang" è un frammento di 20 micrometri di metamateriale composto principalmente da plastiche e oro, e in grado di manipolare la luce che lo attraversa.
Secondo i due ricercatori, questa configurazione sarebbe un modello di simulazione abbastanza fedele dell'universo al momento del Big Bang, circa 13.7 miliardi di anni fa. Il metamateriale infatti "piega" fotoni e plasmoni (una particella quantistica) secondo una serie di regole che descrivono anche il movimento di una particella secondo alcuni modelli utilizzati dalla fisica per simulare il Tempo.
"In questo tipo di materiale, il movimento dei plasmoni è molto simile al movimento delle particelle nello spaziotempo di Minkowski" dice Smolyaninov. Lo spaziotempo di Minkowski non è altro che un modello utilizzato per descrivere lo spaziotempo a quattro dimensioni (le tre che conosciamo, più il tempo).
Per dare un'idea più chiara dell'esperimento, facciamo un esempio pratico: immaginate una bolla d'aria che si sposta all'interno di una vasca d'acqua. Il suo movimento sul piano orizzontale corrisponde bene o male al movimento nelle tre dimensioni di un oggetto nello spazio, mentre il movimento verticale della bolla corrisponde ad uno spostamento lungo la linea temporale.
Allo stesso modo, un fotone o un plasmone che attraversano il metamateriale si spostano orizzontalmente, simulando il movimento tridimensionale, e verticalmente, imitando lo stato temporale di un oggetto nello spaziotempo.
Per l'esperimento, i ricercatori hanno utilizzato un laser verde per scatenare un piccolo big bang all'interno del metamateriale, generando plasmoni a partire dagli atomi di oro. I plasmoni si sono diffusi a partire da un singolo punto, come previsto dai modelli di simulazione del Big Bang.
Il percorso di queste particelle, inoltre, si è modificato nel corso del tempo in modo coerente alle regole della termodinamica, portando ad un aumento del "disordine" delle particelle. Proprio come succede anche nel nostro universo con l'entropia, che sembra aumentare con lo scorrere del tempo.
Questo modello di simulazione non è per nulla perfetto. "Non sono sicuro di quanto tutto questi si possa applicare alla vita reale", dice Smolyaninov, ma è un inizio incoraggiante per lo studio delle dinamiche dello spaziotempo, e potrebbe fornirci in futuro alcune informazioni interessanti per comprendere la fattibilità dei viaggi nel tempo.
I plasmoni generati dal laser avrebbero simulato un viaggio nel passato se fossero riusciti a compiere nuovamente il percorso appena concluso all'interno del metamateriale, ma nulla di tutto questo si è verificato. L'esperimento, quindi, suggerisce che il viaggio nel passato potrebbe non essere possibile nemmeno a livello di particelle elementari.
Ma, come detto sopra, la questione rimane ancora del tutto aperta. "Lo spaziotempo di Minkowski è spazio senza alcuna materia" dice Andreas Albrecht dell'Università della California. Albrecht considera l'esperimento di Smolyaninov decisamente interessante, ma ritiene che non possa fornire molte più informazioni di quanto già si conosce sulla fisica che governerebbe il nostro universo.
"Abbiamo modelli molto migliori dell'universo, e che possiamo creare con computer normali. Per cui, non credo che questo materiale possa offrire nuove informazioni dell'universo che non possano essere ottenute in modo più diretto".
Tra gli scettici c'è anche Lawrence Krauss della Arizona State University: "Non credo che questo modello faccia luce sulla questione di cosa sia possibile nel nostro universo reale".
Il viaggio nel tempo, con uno sforzo di immaginazione e una fisica ancora non nota, potrebbe quindi essere ancora possibile. Dopotutto, sappiamo ancora molto poco sulla natura stessa del Tempo: alcune leggi fisiche potrebbero funzionare in modo diverso in altre parti dell'universo, e la Terra potrebbe trovarsi in un'area in cui l'entropia non consente il viaggio nel passato.
"Forse la vita si sviluppa in queste zone in cui l'entropia è in aumento, dato che abbiamo bisogno dello scorrere del tempo in avanti per esistere" dice Albrecht. "O si può immaginare un universo in cui l'entropia aumenta e diminuisce ciclicamente. Se l'entropia non fosse una costante dell'universo, la freccia del tempo potrebbe tornare indietro".
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