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 Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)

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Endeavour
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MessaggioOggetto: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Ven 6 Feb 2009 - 15:22

Il viaggio nel tempo
Alcune teorie scientifiche consentono, ad oggi, il viaggio nel tempo, ma solamente attraverso condizioni estreme impossibili da realizzare con le tecnologie attuali.
La teoria della relatività prende in esame il fenomeno della dilatazione del tempo, registrabile soprattutto da osservatori che si spostino a velocità prossime a quella della luce (299.792.458 m/s), fenomeno verificato da numerosi esperimenti e che sembrerebbe lasciare la porta aperta all'ipotesi dello spostamento nel futuro. Ma bisogna notare come tale viaggio nel futuro non ha probabilmente nulla in comune con l'idea dei viaggi nel tempo usata nella fantascienza.




La macchina del tempo
La macchina del tempo "classica" a cui il cinema e le storie di fantascienza ci hanno abituato è solitamente rappresentata come un qualche veicolo o apparecchio dalle dimensioni di una piccola stanza: si entra, si configurano i parametri di viaggio e si aziona il dispositivo: dopo pochi secondi si può uscire e ci si ritrova nell'epoca voluta.
Qualora ciò fosse possibile, non sarebbe tuttavia sufficiente. Il pianeta Terra infatti occupa, secondo per secondo, una posizione diversa lungo l'orbita intorno al sole: a sua volta, il sole orbita intorno al centro galattico e così via. In conclusione, un viaggio nel tempo così concepito dovrà necessariamente essere anche un viaggio nello spazio, altrimenti il crononauta si ritroverebbe sperduto nel vuoto spaziale al momento dell'arrivo. Tuttavia, nonostante questa deduzione logica, la teoria della relatività contrasta con tale ipotesi, poiché lo spazio, come il tempo, non ha un valore assoluto.


I buchi neri come macchina del tempo
I buchi neri in veste di "macchine del tempo" naturali non sono facilmente sfruttabili per vari motivi. Vediamo i più immediati:

Di buchi neri ne esistono tanti, di dimensioni estremamente variabili. Il problema principale è quello di andarsi a collocare presso l'orizzonte degli eventi senza esserne inghiottiti. Ma gli effetti gravitazionali del buco nero si fanno sentire anche prima di giungere all'orizzonte stesso, e non è facile quantificare la massa della singolarità centrale da cui dipende l'area coperta dall'orizzonte ed il volume del buco nero medesimo. Basta un'inezia nel calcolo e l'effetto sarebbe davvero poco piacevole per gli sperimentatori.
Come macchina del tempo un buco nero sarebbe limitato, nel senso che potrebbe portare indietro nel tempo uno sperimentatore non oltre il momento della sua formazione.
Se il buco nero fosse di tipo "non rotante" - e nessuno lo può sapere a priori - non ci sarebbe verso di attraversare indenni l'orizzonte degli eventi: il verso preso sarebbe inevitabilmente diretto sulla singolarità centrale, dopo esser stati ridotti ad una stringa monodimensionale per ipercompressione a densità infinita. Questo discorso vale solo in parte nel caso d'un buco nero rotante. Durante gli anni sessanta il matematico neozelandese Roy Kerr scoprì che lo schianto sulla singolarità può anche non avvenire se il buco nero è rotante. In questo caso, si forma pur sempre una singolarità, ma sotto forma di anello toroidale e non come punto adimensionale, come il biscotto col buco al centro. In via di principio sarebbe possibile immergersi in un buco nero di questo tipo e passare attraverso l'anello per emergere in un altro luogo ed in un altro tempo, forse in un universo parallelo, purché la direzione d'incontro col buco nero rispetti un certo angolo d'incidenza. Questa "soluzione Kerr" è stato il primo esempio matematico di macchina del tempo. Negli anni ottanta, comunque, Kip Thorne, del CalTech (uno dei principali esperti al mondo sulla teoria generale della relatività) ed i suoi colleghi si misero a provare una volta per tutte che tali sciocchezze non erano ammesse realmente dalle equazioni di Einstein. Studiarono la situazione da tutte le parti ma furono costretti alla conclusione non tanto gradita che non c'era realmente nulla nelle equazioni che vietasse il viaggio nel tempo ammesso che si abbia la tecnologia per manipolare i buchi neri (e questa è una grossa clausola restrittiva).
Non è noto nessun candidato buco nero nei nostri paraggi.






Oggigiorno non esistono tecnologie atte a generare buchi neri artificiali in laboratorio ma è in corso un progetto che porterebbe alla creazione di microscopici buchi neri, che in virtù delle minuscole dimensioni evaporerebbero in frazioni infinitesimali di secondo tramite la radiazione di Hawking.

Il paradosso del "nonno"
Alcuni scienziati come i celebri Stephen Hawking e Roger Penrose ritengono che, qualora tentassimo in qualche modo di fare qualcosa in grado di mutare significativamente il passato, ad impedirlo interverrebbe una sorta di "censura cosmica".
Nell'esempio del "Paradosso del nonno", la nostra voce potrebbe, secondo qualche meccanismo fisico ancora ignoto, affievolirsi o essere proprio il motivo per cui la conversazione tra il potenziale (a questo punto) nonno e la nipote potrebbe finire esattamente nel momento giusto, cosicché il nonno potrebbe essere puntuale all'appuntamento con la ragazza e tutto andrebbe al meglio.
Un esempio di questo problema è rappresentato dal film di fantascienza L'esercito delle 12 scimmie: nonostante i viaggi a ritroso nel tempo non era possibile modificare il presente in quanto tutto ciò che faceva il viaggiatore era già accaduto e documentato nella storia. Egli poteva soltanto raccogliere informazioni nel passato per modificare il futuro agendo dal presente da cui proviene. Domande che sorgono partendo dalla censura cosmica sono: che ne sarebbe del libero arbitrio? E poi in che modo questa censura agirebbe? Come farebbe l'universo ad "accorgersi" che qualcosa non va e che c'è il rischio che un piccolo crono-vandalo provochi seri guai alla storia futura? E funzionerebbe con azioni drastiche come l'assassinio del nonno prima del suo matrimonio, o in maniera ancora più surreale, uccidendo sè stessi prima della partenza nel tempo?


Dimensioni parallele
Per evitare la bizzarra "censura cosmica" si può utilizzare una teoria quantistica nota come "teoria a molti mondi" che fu proposta nel 1956 da Hugh Everett III.
Questa teoria ci dice che ci sono tante copie del nostro mondo quante sono le possibili variazioni quantistiche delle particelle che lo compongono. Ne risulterebbe dunque un numero altissimo di mondi (o dimensioni) paralleli.

Per chiarirci le idee pensiamo ad un elettrone che ruota intorno ad un protone nell'atomo di idrogeno. Tale elettrone - secondo la meccanica quantistica - non ha un valore dell'energia ben determinato, ma si può solo dire che quella energia sarà contenuta in un certo set di valori con una certa distribuzione di probabilità: l'impredicibilità della natura a livello quantistico è una caratteristica intrinseca.
Ebbene, secondo la teoria a molti mondi, per ogni livello di energia dell'elettrone esiste un differente universo; lo stesso per tutte le altre particelle.
Quindi, nelle variazioni più evidenti, ci saranno mondi in cui il nonno si sposa con la nostra nonna e mondi in cui questo fatto non avviene più.
Tornando al nostro ipotetico viaggio nel tempo, qualora facessimo perdere l'appuntamento al nonno approderemo in un mondo variante in cui "noi" non siamo mai nati, e quindi non si genererà alcun paradosso temporale grossolano.
Ovviamente in questo caso ci si sposterà nelle dimensioni parallele e non nel tempo, e comunque rimane da spiegare quale sia il principio (e quali le forze) di carattere generale che ci permettano di scegliere l'universo "giusto"; in questo caso, però, sia il libero arbitrio che il principio di causalità sono salvi, anche se le varianti possibili sarebbero potenzialmente infinite.


La macchina del tempo


Universi paralleli




Fonti: Youtube,ulisse,lostwiki,wikipedia,ricerche immagini google
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Ven 7 Gen 2011 - 11:49

Michio Kaku nel suo libro "Physics of the Impossible" (2008) afferma che al momento Hawkings non è ancora riuscito a dimostrare l' impossibilità dei viaggi nel tempo:

[...]By probing the limits of what is forbidden, physicists have often unexpectedly discovered new laws of physics.) A corollary to T. H. White's statement might well be, "Anything that is not impossible, is mandatory!"
For example, cosmologist Stephen Hawking tried to prove that time travel was impossible by finding a new law of physics that would forbid it, which he called the "chronology protection conjecture." Unfortunately, after many years of hard work he was unable to prove this principle. In fact, to the contrary, physicists have now demonstrated that a law that prevents time travel is beyond our present-day mathematics. Today, because there is no law of physics preventing the existence of time machines, physicists have had to take their possibility very seriously. The purpose of this book is to consider what technologies are considered "impossible" today that might well become commonplace decades to centuries down the road. Already one "impossible" technology is now proving to be possible: the notion of teleportation (at least at the level of atoms). Even a few years ago physicists would have said that sending or beaming an object from one point to another violated the laws of quantum physics.[...]

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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Ven 7 Gen 2011 - 13:47

Interessante! Qualcuno aveva ipotizzato l'idea di includere in orbiter la relatività generale, ma poi vallo a spiegare al frame rate! roll laugh

_________________________________________________

Dategli una grande sfida, una che sembra impossibile. Dategli il desiderio di vincerla. Unite le due cose, e l'essere umano è capace di tutto

Jim Lovell
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Ven 7 Gen 2011 - 15:16

E' già implementato in Orbiter qualche plug-in per lo space warp (http://www.orbithangar.com/search_quick.php?text=warp&submit.x=0&submit.y=0), ma quello che ho provato io (http://www.orbithangar.com/searchid.php?ID=2297) è praticamente inutilizzabile, perchè non immette nell' orbita target, è soltanto un modo di gironzolare per il sistema solare. Il vero divertimento di Orbiter è nell' utilizzare la classica fisica newtoniana.

Anche se sono aperto a tutte le possibilità, nei video postati non capisco comunque come si possa confondere la "possibile fisica" di Kaku o Sagan con la superstizione e metafisica (mi riferisco a Padre Pellegrino Ernetti, il presunto inventore del presunto Cronoscopio).

Poi ci sarebbe da dire che con la fisica newtoniana la nostra tecnologia di esplorazione spaziale è praticamente ferma al 1972 con l' Apollo 17, ma questo è un altro discorso.
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Ven 7 Gen 2011 - 16:08

i nostri antenati non conoscevano le e mail che abbiamo oggi...eppure il fenomeno fisico che permette di mandare e mail c'era anke all'ora ma era sconosciuto...c'è un fenomeno fisico per viaggiare anke nel tempo...tranquilli
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mar 11 Gen 2011 - 20:49

Endeavour ha scritto:
i nostri antenati non conoscevano le e mail che abbiamo oggi...eppure il fenomeno fisico che permette di mandare e mail c'era anke all'ora ma era sconosciuto...

Questa mi piace, è una piccola, importante verità.

Il punto è che se abbiamo possibilità di viaggiare nel passato (e quindi di modificarlo) dovremmo anche avere possibilità di viaggiare nel futuro, perchè altrimenti cio che è vero ora (che esiste un passato ma non un futuro) non sarebbe vero al nostro arrivo, perchè noi stessi verremmo dal futuro che non esiste!

Ergo resterebbe sempre la domanda: "entro nel buco nero: andrò nel passato o nel futuro?"

Quindi chissà.. pur potendo farlo bisognerebbe vedere cosa cambia entrando direttamente, in senso orario, antiorario, nel verso opposto.. Salvo genio in arrivo, salvo fine del mondo, di strada ce n'è per almeno i prossimi 1000 anni, proprio come per le email Smile
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mar 11 Gen 2011 - 21:13

Per quanto riguarda il paradosso temporale, sempre da Michio Kaku:
"The problem is clarified a bit by Doc Brown. He goes to the blackboard
and draws a horizontal line, representing the time line of our
universe. Then he draws a second line, which branches off the first
line, representing a parallel universe that opens up when you change
the past Thus, whenever we go back into the river of time, the river
forks into two rivers, and one time line becomes two time lines, or
what is called the "many worlds" approach, which we will discuss in
the next chapter.
This means that all time travel paradoxes can be solved. If you
have killed your parents before you were born, it simply means you
have killed some people who are genetically identical to your parents,
with the same memories and personalities, but they are not your true
parents.
The "many worlds" idea solves at least one main problem with
time travel"


Se sai leggere l' inglese, capisci come sia possibile nella speculazione teorica risolvere la questione.
Nel 2012 verrà lanciata la sonda LISA, che probabilmente aiuterà a rispondere a molte domande in campo relativistico, e tra queste c'è quella dell' esistenza di universi paralleli. Che c' entrano? Sempre per Kaku, un buco nero potrebbe essere un Big Bang di un universo parallelo, e se ci pensi bene, dove va a finire quell' immensa materia ultracompressa perennemente inghiottita?
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mar 11 Gen 2011 - 21:32

si ma come ha ben definito Brown questo è solo un paradosso, non può essere spiegato in 2 linee come si può viaggiare avanti e indietro nel tempo a nostro piacimento. Ci sono ancora molte cose da svelare, il momento in cui arrivare indietro o avanti nel tempo. Cmq non ci credo che in un buco nero ci sia un universo parallelo, c'è un'enorme quantità di materia nel nostro universo e un semplice buco nero riesce ad attrarre solo una minima quantità di quella materia che abbiamo nel nostro universo, che non corrisponde neanke all'15 considerando infinite galassie che esistono. E' chiaro però che se esiste un passato automaticamente esiste anche un futuro, per noi sembra una cosa irreale che esiste un futuro, ma io suppongo ci sia, in quanto se riuscissimo ad andare nel passato, riusciremmo anche da andare nel futuro automaticamente. Come cosa è un pò bizzarra, cioè se riusciamo ad andare nel futuro, esiste anche un futuro per quel futuro in cui ci troveremo no?
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mar 11 Gen 2011 - 21:43

Qui puoi forse trovare risposte adeguate alla tua curiosità, ma ricordati che alla fine sono solo speculazioni teoriche.
http://www.youtube.com/user/10thdim

Anche questo video è interessante (anche con sottotitoli in italiano):
http://www.youtube.com/watch?v=uDaKzQNlMFw
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mar 11 Gen 2011 - 22:07

Se non ricordo male,secondo la fisica di Einstein si può viaggiar solo indietro nel tempo,però bisognerebbe superare la velocità della luce Pazzo
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mar 11 Gen 2011 - 22:27

E' così in senso lato.
Cioè: supponiamo per assurdo di correre a 260 000 km/s rispetto un sistema in quiete; secondo la formula di trasformazione di Lorentz (da cui Einstein ha sviluppato la relatività ristretta), avremo che ad ogni secondo del nostro orologio ne saranno scattati 2 nel sistema in quiete, alias, per ogno giorno, 2 giorni, e così via. se andassimo a 299 000km/s per ogni secondo nostro saranno passati circa 12 per l' altro. Così si ha il "paradosso dei gemelli" per cui il gemello che fa un viaggio prossimo alla velocità della luce rientra dopo 10 anni e trova il fratello morto e sepolto. Ha in un certo senso viaggiato nel futuro.
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mar 11 Gen 2011 - 23:08

orbeklit ha scritto:
Ha in un certo senso viaggiato nel futuro.

Si,in un certo senso,solo che non sarebbe così,per lui il tempo è trascorso più lentamente,tecnicamente il futuro non esiste,o forse potrebbe esistere se si viaggiasse a velocità luce negativa....ma guarda cosa mi invento a quest'ora della sera Big Grin
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mer 12 Gen 2011 - 0:56

si in effetti è passato più lentamente il tempo per lui, mentre per gli altri è passato normalmente...quindi è riuscito a vedere il futuro in un certo senso, ma devon passare comunque 10 anni non si tratta di un evento istantaneo
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mer 12 Gen 2011 - 10:25

Non possiamo farci niente, è il limite della velocità della luce che ce lo impone.

All' 85% della sua velocità all' osservatore in quiete il tempo si raddoppia, al 99% vale 7x, al 99.99999% vale 2236x, al 99.999999% vale 7071x (da 1 secondo a 2 ore!!!), ma stiamo già spendendo energia tendente all' infinito per raggiungere il limite massimo, che per questo motivo non si può raggiungere.

Nella relatività comunque si lascia aperta la possibilità che lo spazio tempo possa essere lacerato, consentendo viaggi istantanei a tempo 0. Quindi dovremmo avere a disposizione energia sufficiente o una massa pari a circa 1.4 volte la massa del sole compressa nello spazio di un mattoncino, alias un buco nero!

Vorrei aggiungere che la dilatazione temporale non è solo pura disquisizione filosofico-teorica, ma fisica applicata. Il classico esempio è il GPS. Gli orologi atomici dei satelliti GPS dovono subire una correzione di una manciata di microsecondi (circa 45us), altrimenti avremmo un errore sui nostri navigatori di circa 12 km al giorno! Questo perchè i satelliti, oltre ad avere una velocità relativa tra loro e la Terra, subiscono una minore attrazione gravitazionale.
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Mer 12 Gen 2011 - 13:20

beh appunto perchè deve avvenire una correzione con la chiamerei dilatazione temporale, dato che gli orologi gps han dei fenomeni fisici e in termini di tempo che fan si che avvenga la correzione. se non ci fossero correzioni potremmo dire che il satellite è nel futuro in poche parole
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MessaggioOggetto: Re: Si può viaggiare nel tempo o nei buchi neri? (Astronomia,video e immagini)   Oggi a 9:13

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