Alla fine di Avengers:Infinity War metà delle persone (inclusi eroi e cattivi) nell'universo se ne sono andati in uno schiocco di dita da Thanos (Josh Brolin).

Quindi, come può Avengers:Endgame (nei cinema da questa settimana) provare a riportarli indietro?

Bene, con quel dispositivo collaudato per la trama del film:il viaggio nel tempo. Oltre a una quantità sorprendente di gergo scientifico gettato dentro, compresa la meccanica quantistica, proposizioni tedesche, autovalori e nastri di Möbius invertiti.

Ma non pensare che tutto ciò che ascolti durante il film sia stato creato nella mente di uno sceneggiatore pazzo. Molti dei concetti di viaggio nel tempo in Endgame sono collegati, almeno di nome, alla recente teoria scientifica, simulazione e speculazione.

Immergiamoci nella scienza del viaggio quantistico nel tempo e discutiamo se gli autovalori possono davvero salvare l'universo, ma attenzione:spoiler moderati avanti.

Viaggio nel tempo 101

La premessa chiave del film è che l'unica cosa che può invertire la morte di metà dell'universo sono le cose che hanno causato quelle morti in primo luogo:le potenti Gemme dell'Infinito.

Il problema è, Thanos li ha distrutti ai giorni nostri, quindi le pietre sono disponibili solo in passato. Recuperarli richiederà un complicato viaggio indietro nel tempo in più luoghi da parte dei rimanenti Vendicatori.

È davvero possibile viaggiare nel tempo? Sappiamo da quando Albert Einstein ha proposto la sua Teoria della Relatività Speciale più di 100 anni fa che viaggiare inoltrare in tempo è relativamente facile.

Tutto quello che devi fare è muoverti vicino alla velocità della luce e puoi teoricamente viaggiare per milioni o addirittura miliardi di anni nel futuro entro la tua vita.

Ma potresti tornare di nuovo? Questa impresa sembra essere molto più difficile. Ecco alcune sfide e possibili soluzioni.

Il paradosso del nonno

Viaggiare indietro nel tempo può causare apparenti incongruenze logiche nella realtà, come il noto paradosso del nonno.

Se sei tornato indietro nel tempo e hai ucciso tuo nonno quando era giovane, allora non potresti mai nascere, ma se non sei nato, allora come sei tornato indietro e l'hai ucciso?

Gli scienziati hanno diverse teorie su questi cicli temporali (i fisici li chiamano curve chiuse simili al tempo). Alcune teorie affermano che tali circuiti sono solo fisicamente impossibili e quindi viaggiare indietro nel tempo non può mai accadere.

Ma sappiamo, anche grazie ad Einstein, che i buchi neri rotanti possono distorcere sia lo spazio che il tempo, ecco perché un lato del buco nero è più luminoso dell'altro nella prima foto mai scattata di uno.

Viaggio nel tempo in Endgame

Nel film, i personaggi prima prendono in giro molti altri film sui viaggi nel tempo come Ritorno al futuro e la serie Terminator in cui è possibile cambiare il proprio passato e futuro.

Anziché, Endgame va con l'idea di realtà alternativa, dove ogni cambiamento indietro nel tempo provoca la creazione di un intero nuovo universo, una cosiddetta scissione o diramazione di più linee temporali. In fisica, questa idea è chiamata la teoria dei molti mondi.

Per evitare questo problema, i Vendicatori hanno in programma di prendere in prestito le pietre dalle linee temporali passate, usarli al giorno d'oggi, ma riportali esattamente nello stesso momento una volta che hanno finito con loro. Ma funzionerà?

Entra nella meccanica quantistica

La meccanica quantistica è menzionata molto nel film e ci sono infatti molte teorie emergenti sui viaggi nel tempo quantistici, compresi alcuni che potenzialmente risolvono il paradosso del nonno.

Nella meccanica quantistica, le particelle atomiche sono più simili a onde indistinte di probabilità. Così, Per esempio, non puoi mai sapere esattamente dove si trova una particella e in quale direzione si sta muovendo. Sai solo che c'è una certa possibilità che si trovi in ​​un certo posto.

Un fisico britannico di nome David Deutsch, chi è menzionato nel film, combinò questa idea con la teoria dei Molti Mondi, e ha mostrato che il paradosso del nonno può scomparire se esprimi tutto probabilisticamente .

Come le particelle, la persona che torna indietro nel tempo ha solo una certa probabilità di uccidere il nonno, rompere il ciclo di causalità. Questo è stato simulato con successo.

Questo potrebbe sembrare strano, e mentre parte del gergo usato nel film può sembrare un po' esagerato, puoi star certo che la vera scienza quantistica è ancora più strana di quanto i cineasti possano mai immaginare. È chiaro che anche gli scienziati stanno lottando per dare un senso alle implicazioni della teoria quantistica.

Terminologia per effetto

Le scene della teoria del viaggio nel tempo (ce ne sono diverse) sono piene di gergo tecnico, alcuni fuori posto, alcuni nel campo da baseball giusto.

Ecco alcuni dei termini che ascoltiamo nel film riguardo ai viaggi nel tempo:

autovalori :Nel discutere il loro approccio al viaggio nel tempo, i personaggi Tony Stark e Bruce Banner menzionano gli autovalori. Questo è molto probabilmente un esempio di matematica applicata ai film per fare effetto, poiché gli autovalori sono un concetto (di base) di livello piuttosto basso nell'algebra lineare.

Verdetto: Un caso di matematica borbotta

Scala di Planck :La scala di Planck è fatta di cose molto piccole. Lunghezza della plancia, tempo e massa sono unità di base utilizzate in fisica. Una lunghezza di Planck è 1.616 × 10 ⁻³⁵ m. È molto piccolo.

È la distanza che la luce percorre in un'unità di tempo di Planck, che è anche una quantità di tempo molto piccola. Dato che il film parla di viaggi nel tempo basati sulla meccanica quantistica, chiacchierare sulle scale di Planck non sembra troppo fuori tema.

Verdetto: Planck ha ragione.

Nastro di Möbius invertito

Anche il gergo dei viaggi nel tempo discute invertendo un nastro di Möbius. Un normale nastro di Möbius è una superficie con un solo lato. Puoi crearne uno facilmente prendendo una striscia di carta, girandolo una volta, e poi incollarlo insieme.

Sebbene un nastro di Möbius abbia una serie di interessanti proprietà matematiche, la sua rilevanza tecnica per il viaggio nel tempo è tenue, al di là di alcuni tentativi ad alto livello di spiegare il paradosso del nonno.

Verdetto: Stravolgendo un po' la teoria.

Verdetto

Dal punto di vista scientifico, è intrigante avere un nuovo film con una trama così solida nel viaggio nel tempo, e il film non tira molti pugni nell'immergersi direttamente nel gergo e nelle implicazioni di vari scenari di viaggio nel tempo.

Mentre parte della terminologia matematica è chiaramente lì per effetto, la trama fa uno sforzo ragionevole per aderire all'attuale pensiero di alto livello sui viaggi nel tempo - fino a un certo punto.

Il viaggio nel tempo è uno di quei concetti scientifici accattivanti che è forse il più lontano dall'implementazione da parte degli scienziati, e quindi il suo ruolo fondamentale in un film sui supereroi che sanno volare, andare subatomico, distruggere universi e cambiare la realtà è forse particolarmente adatto.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.