Nella fantascienza, i wormhole sono un metodo spesso utilizzato per percorrere grandi distanze attraverso lo spazio. Questi ponti magici sono davvero possibili?
Con tutto il mio entusiasmo per il futuro dell'umanità nello spazio, c'è un problema evidente. Anche con le tecnologie di volo spaziale più ottimistiche che possiamo immaginare, non raggiungeremo mai un'altra stella in una vita umana.
La realtà ci dice che anche le stelle più vicine sono incomprensibilmente lontane e che richiederebbero enormi quantità di energia o di tempo per compiere il viaggio. La realtà dice che avremmo bisogno di una nave che possa in qualche modo durare per centinaia o migliaia di anni, mentre generazione dopo generazione di astronauti nascono, vivono le loro vite e muoiono in transito verso un'altra stella.
La fantascienza, d'altra parte, ci incanta con i suoi metodi seducenti di propulsione avanzata. Avvia il disco di curvatura e osserva le stelle che ci passano davanti, facendo un viaggio verso Alpha Centauri veloce come una crociera di piacere.
Sai cosa è ancora più facile? Un wormhole; un gateway magico che collega due punti nello spazio e nel tempo tra loro. Basta allineare i galloni per comporre la destinazione, attendere che lo stargate si stabilizzi e quindi camminare ... camminare! a destinazione a mezza galassia di distanza.
Sì, sarebbe davvero bello. Qualcuno dovrebbe davvero andare in giro a inventare questi wormhole, inaugurando un nuovo audace futuro di speedwalking intergalattico. Cosa sono esattamente i wormhole e quanto tempo prima che ne abbia uno?
Un wormhole, noto anche come ponte di Einstein-Rosen, è un metodo teorico per piegare spazio e tempo in modo da poter collegare due luoghi nello spazio insieme. Potresti quindi viaggiare istantaneamente da un luogo a un altro.
Useremo quella classica dimostrazione del film Interstellar, in cui si disegna una linea da due punti, su un pezzo di carta, quindi si piega il foglio e si passa la matita per accorciare il viaggio. Funziona benissimo sulla carta, ma questa è fisica reale?
Come ci ha insegnato Einstein, la gravità non è una forza che attira la materia come il magnetismo, è in realtà una deformazione dello spaziotempo. La Luna pensa che stia solo seguendo una linea retta attraverso lo spazio, ma in realtà sta seguendo il percorso deformato creato dalla gravità terrestre.
E così, secondo Einstein e il fisico Nathan Rosen, potresti ingarbugliare lo spaziotempo così strettamente che due punti condividono la stessa posizione fisica. Se potessi quindi mantenere il tutto stabile, potresti separare attentamente le due regioni dello spaziotempo in modo che siano sempre nella stessa posizione, ma separate da qualsiasi distanza ti piaccia.
Scendi dal pozzo gravitazionale di un lato del wormhole e poi appare istantaneamente nell'altra posizione. Milioni o miliardi di anni luce di distanza. Sebbene teoricamente sia possibile creare wormhole, sono praticamente impossibili da ciò che attualmente comprendiamo.
Il primo grande problema è che i wormhole non sono attraversabili secondo la Relatività Generale. Quindi tienilo a mente; la fisica che predice queste cose, ne proibisce l'uso come metodo di trasporto. È uno sciopero piuttosto grave contro di loro.
In secondo luogo, anche se si potevano creare wormhole, sarebbero completamente instabili, collassando immediatamente dopo la loro formazione. Se hai provato a camminare verso un'estremità, potresti anche camminare in un buco nero.
In terzo luogo, anche se sono attraversabili e possono essere mantenuti stabili, nel momento in cui qualsiasi materiale provasse a passare attraverso - anche i fotoni di luce - ciò li avrebbe fatti crollare.
C'è un barlume di speranza, perché i fisici non hanno ancora capito come unire la gravità e la meccanica quantistica.
Ciò significa che l'Universo stesso potrebbe sapere cose sui wormhole che non capiamo ancora. È possibile che siano stati creati naturalmente come parte del Big Bang, quando lo spaziotempo dell'intero Universo è stato ingarbugliato in una singolarità.
Gli astronomi hanno effettivamente proposto di cercare wormhole nello spazio cercando come la loro gravità distorce la luce dalle stelle dietro di loro. Nessuno è ancora arrivato.
Una possibilità è che i wormhole appaiano naturalmente come le particelle virtuali che sappiamo esistano. Tranne che sarebbero incomprensibilmente piccoli, sulla scala di Planck. Avrai bisogno di un veicolo spaziale più piccolo.
Una delle implicazioni più affascinanti dei wormhole è che potrebbero permetterti di viaggiare davvero nel tempo.
Ecco come funziona. Innanzitutto, crea un wormhole in laboratorio. Quindi prendi un'estremità del wormhole, mettilo su un veicolo spaziale e vola via a una percentuale significativa della velocità della luce, in modo che la dilatazione del tempo abbia effetto.
Per le persone sull'astronave, si sarebbero verificati solo pochi anni, mentre avrebbero potuto essere centinaia o addirittura migliaia per le persone sulla Terra. Supponendo che potresti mantenere il wormhole stabile, aperto e attraversabile, quindi viaggiarci attraverso sarebbe interessante.
Se passassi in una direzione, non solo sposeresti la distanza tra i wormhole, ma verrai anche trasportato nel tempo in cui si sta verificando il wormhole. Vai in una direzione e vai avanti nel tempo, vai nell'altra direzione: indietro nel tempo.
Alcuni fisici, come Leonard Susskind, pensano che ciò non funzionerebbe perché violerebbe due dei principi fondamentali della fisica: il risparmio energetico locale e il principio di incertezza energia-tempo.
Sfortunatamente, sembra davvero che i wormhole dovranno rimanere nel regno della fantascienza per il prossimo futuro, e forse per sempre. Anche se è possibile creare wormhole, allora devi mantenerli stabili e aperti, e poi devi capire come permettere alla materia di entrare senza crollare. Tuttavia, se potessimo capirlo, ciò renderebbe davvero molto conveniente il viaggio nello spazio.
Se potessi installare due estremità di un wormhole in qualsiasi parte dell'Universo, dove sarebbero? Raccontaci le tue idee nei commenti qui sotto.
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