Nel 1957, l’astrofisico Herman Bondi scrisse uno studio in cui considerava la possibile esistenza di una massa negativa nella teoria della gravità di Albert Einstein. Una massa negativa respingerebbe una massa positiva, consentendo a coppie di masse opposte di accelerare insieme fino alla velocità della luce. Questa coppia accelererebbe indefinitamente senza bisogno di carburante o sistema di propulsione, poiché la somma delle due masse è zero, rispettando così la conservazione dell’energia.
Tuttavia, durante una recente discussione tra l’astrofisico di Harvard Avi Loeb e il suo fedele collaboratore, Mark Hertzberg, siamo stati d’accordo sul fatto che l’esistenza di una massa negativa potrebbe consentire la creazione di una macchina del tempo, consentendo viaggi nel passato.
Il Potenziale delle Masse Negative e delle Macchine del Tempo
Una massa positiva rallenta l’arrivo della luce che passa vicino ad essa, come riconosciuto nello studio fondamentale di Irwin Shapiro. Questo “ritardo temporale di Shapiro” si inverte vicino a una massa negativa, diventando un “avanzamento temporale di Shapiro“.
Se il mittente si sta muovendo abbastanza vicino alla velocità della luce, l’avanzamento temporale di Shapiro potrebbe consentire a un segnale luminoso di riflettersi su uno specchio e raggiungere il mittente quando l’orologio del mittente mostra un’ora precedente all’ora di trasmissione originale. Questo equivale a comunicare con una particella più veloce della luce, violando la causalità. Inoltre, la gravità di Einstein suggerisce la possibilità di “curve temporali chiuse“, noto anche come “curva temporale chiusa”.
Le Macchine del Tempo nel Contesto delle Teorie Fisiche
Le macchine del tempo potrebbero anche essere create utilizzando wormhole attraversabili, che richiedono anch’esse energia negativa. Tuttavia, Stephen Hawking e altri fisici hanno suggerito che le leggi della fisica potrebbero impedire la comparsa di curve temporali chiuse. Le più estreme distorsioni dello spazio-tempo conosciute nel nostro universo sono associate ai buchi neri.
Le Distorsioni dello Spazio-Tempo e il Ruolo dei Buchi Neri
La gravità del Sole curva lo spazio, facendo sì che la Terra orbiti attorno ad esso. Analogamente, la curvatura dello spazio-tempo creata dai buchi neri è ancora più intensa.
Le Implicazioni Filosofiche e Scientifiche
Le masse negative e le macchine del tempo sollevano profonde questioni filosofiche e scientifiche sulla natura del tempo e della causalità. Tuttavia, finora non esiste alcuna evidenza empirica che confermi l’esistenza di masse negative o la possibilità di viaggi nel tempo. La fisica attuale suggerisce che queste possibilità potrebbero essere vietate dalle leggi fondamentali dell’universo.
La nostra comprensione dello spazio-tempo e dei suoi fenomeni più estremi continua a evolvere, e con essa la nostra concezione del possibile.
Fonti:
- Quantum Field Theory on Spacetimes with a Compactly Generated Cauchy Horizon (traduzione: “Teoria quantistica dei campi sugli spaziotempi con un orizzonte di Cauchy generato in modo compatto”) [arxiv.org]
- Chronology protection conjecture di Stephen Hawking [lweb.cfa.harvard.edu]
- Quantum Field Theory on Spacetimes with a Compactly Generated Cauchy Horizon (traduzione: Teoria quantistica dei campi sullo spaziotempo con a Cauchy Horizon generato in modo compatto) [arxiv.org]
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