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La sveglia suona al mattino. Prendi il treno del mattino per l'ufficio. Fai una pausa pranzo. Prendi il treno della sera per tornare. Vai a correre per un'ora. Cenare. Vai a letto. Ripetere. Si festeggiano i compleanni, si commemorano le morti. Nascono nuovi paesi, sorgono e cadono imperi. L'intera esistenza umana è vincolata allo scorrere del tempo.
Ma non possiamo vederlo e non possiamo toccarlo. Quindi, come facciamo a sapere che è davvero lì?
"In fisica, abbiamo quello che chiamiamo l'idea di 'tempo assoluto' ed è usato per descrivere i diversi cambiamenti come una sequenza di eventi", inizia Koyama. "Usiamo la fisica newtoniana per descrivere come si muovono le cose e il tempo ne è un elemento essenziale."
Ancora oggi, il classico pensiero newtoniano sul tempo, in cui il tempo è costante in tutto l'universo, è ancora una buona approssimazione di come gli esseri umani vivono il tempo nella loro vita quotidiana. Tutti viviamo il tempo allo stesso modo e sincronizziamo tutti i nostri orologi allo stesso modo, indipendentemente da dove ci troviamo nel mondo, che sia Londra, Tokyo o Buenos Aires.
Non c'è tempo senza spazio
I fisici, tuttavia, si sono resi conto che il tempo può effettivamente comportarsi in modo diverso e non è coerente come pensava Newton. "Quando parliamo di tempo, dobbiamo pensare anche allo spazio:vengono in un pacchetto insieme", dice. "Non possiamo disconnettere i due, e il modo in cui un oggetto si muove nello spazio determina il modo in cui vive il tempo."
In breve, il tempo che sperimenti dipende dalla tua velocità attraverso lo spazio come osservatore, come delineato attraverso la relatività speciale di Einstein, una teoria su come la velocità influisce sulla massa, sul tempo e sullo spazio.
Inoltre, secondo la teoria della relatività generale di Einstein, la gravità di un oggetto di grandi dimensioni può influire sulla velocità con cui passa il tempo. Sono stati intrapresi molti esperimenti che da allora lo hanno dimostrato. I fisici hanno persino scoperto che i buchi neri deformano lo spazio-tempo che li circonda a causa dei loro immensi campi gravitazionali. Koyama continua a interrogare questa teoria.
"Un buon esempio solido per capire tutto questo è guardare come utilizziamo il GPS", continua Koyama. "Il GPS funziona grazie a una rete di satelliti in orbita attorno alla Terra. Sono posizionati a un'altitudine molto elevata e quindi la gravità che subiscono è più debole. Pertanto, il tempo dovrebbe effettivamente scorrere più veloce per loro di quanto non faccia per noi a terra, dove sperimentiamo una maggiore gravità. Ma poiché i satelliti viaggiano a velocità molto elevate intorno al pianeta, questo in effetti aiuta a rallentare il tempo, compensando la mancanza di gravità."
Comprendere come questi due effetti funzionano e si influenzano a vicenda è essenziale per garantire che la rete GPS globale funzioni correttamente. E una teoria coerente del tempo che spieghi come si muovono gli oggetti è un ingrediente cruciale in questo. Quindi gli orologi non ci dicono bugie:il tempo esiste al di fuori della nostra percezione.
Potremmo mai tornare indietro nel tempo?
Infine, la questione se un giorno sarebbe stato possibile viaggiare nel tempo doveva essere posta davanti a Koyama, professore di cosmologia all'Università di Portsmouth, e quindi nella posizione migliore per dirci la verità.
"Mi dispiace deluderti, ma affinché i viaggi nel tempo siano possibili, dovremmo scoprire un tipo completamente nuovo di materia che ha il potere di cambiare la curvatura del tempo e dello spazio", dice Koyama. "Tale materia richiederebbe proprietà che semplicemente non esistono in natura. Noi fisici crediamo fermamente che tornare al passato sia semplicemente impossibile, ma è bello fantasticarci su". + Esplora ulteriormente
