Sul tempo 1: natura del tempo

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Il tempo è forse la cosa più sfuggente che esista; crediamo di misurarlo, ma in realtà non facciamo che contare: i movimenti del bilanciere di un orologio, le vibrazioni di un quarzo, le rivoluzioni intorno al sole…

Il tempo è qualcosa che sfugge a ogni tentativo di misura diretta in quanto privo di una sua reale sostanza intrinseca. In più varia, in modo essenziale, dipendentemente da altre forze. La gravità, ad esempio, è una di queste perchè piegando lo spazio, provoca una variazione temporale della zona in cui essa agisce. E’ così che nelle vicinanze di un buco nero o di un qualsiasi oggetto materiale ad alta densità, il tempo varia in modo sensibilissimo rispetto a zone dell’universo in cui quella gravità non agisce, come spiegato benissimo nel film Interstellar, dove un’ora passata su un pianeta nel campo gravitazionale del buco nero poco distante corrisponde a decine di anni per l’astronauta rimasto in orbita.

Il tempo e lo spazio sono profondamente legati: senza spazio non esisterebbe il tempo e viceversa. Immaginate di andare dal punto A al punto B. Il tempo è determinato dalla distanza tra i due punti e dalla velocità con cui vi muovete tra essi. Se la distanza fosse nulla (ovvero se non esistesse lo spazio) il tempo per andare da A a B sarebbe pari a 0. Se la velocità con cui vi muovete fosse nulla, il tempo diventerebbe infinito.

In altre parole, il tempo è una misura del movimento. Senza movimento non esiste il tempo. E infatti in questo universo non c’è nulla di immobile: tutto si muove in qualche modo. Ogni atomo si muove, e così i suoi componenti fino anche a dimensioni quantistiche.

Quello che cambia è la percezione di questa misura, che varia con (indovina un po’? ) tre fattori: la dimensione dell’osservatore (ovvero lo spazio che occupa), con la frequenza vibratoria ovvero con la velocità con cui riesce a cogliere delle impressioni, e con la velocità con cui ciò che deve essere osservato cambia (ovvero emette delle impressioni).

A dimensioni quantistiche, cioè inferiori alla distanza tra particelle subatomiche, il tempo addirittura cessa di esistere. Non è più possibile osservarlo (se non ci credete vi suggerisco questo ottimo filmato in cui il Fisico Carlo Rovelli mostra un’equazione proprio sull’argomento: https://youtu.be/bWTFwYbscnk)

A dimensioni enormi, quali ad esempio quelle di una stella, avviene più o meno lo stesso : il tempo si ferma in quantità proporzionale all’attrazione di gravità a cui si è sottoposti, il che significa che, oltre certi limiti (come nel caso dei buchi neri) a tutti gli effetti, si ferma.

Ma in entrambi i casi, il tempo che si ferma o cessa di esistere, cessa per l’osservatore esterno. Se diventassimo così piccoli o così grandi da essere appunto paragonabili ad un Quark o ad una supergigante blu come Rigel, la nostra percezione del tempo non cambierebbe: sarebbe il resto dell’universo a muoversi a velocità quasi infinita, visto da noi.

Capite la relatività dell’osservazione? Il tempo a dimensioni quantistiche, visto da un essere umano, è fermo. Ma se quell’essere umano potesse osservare il resto dell’universo standosene seduto su un Quark, potrebbe bersi una birra intanto che passano miliardi di anni per coloro che stanno “fuori”.

Il tempo non ha un valore assoluto e quello che ha varia a seconda del numero di dimensioni da cui lo si osserva. Se noi fossimo degli esseri pentadimensionali anzi che tridimensionali, allora per noi il tempo davvero non esisterebbe, in quanto non esiste oltre la quarta (o meglio… esiste ma con una natura che per noi è assolutamente impossibile comprendere, dato che siamo esseri tridimensionali).

Ma la cosa interessante è che, senza tempo, non esiste neppure lo spazio (quello tridimensionale). Un solido a tre dimensioni, visto da uno spazio quadridimensionale è visibile contemporaneamente da tutte le angolazioni. Infatti l’osservatore che vive senza tempo non ha un intervallo tra un punto di vista ed un altro. Il nostro ipotetico essere quadridimensionale si troverebbe contemporaneamente in ogni punto di osservazione possibile e dunque vedrebbe il solido in un modo incredibilmente diverso da noi.

Lo spazio e il tempo sono legati in modo indissolubile. E infatti il tempo è lo spazio… in cui viviamo. Dalla nascita alla morte è il nostro spazio di vita, il tempo all’interno del quale possiamo “fare”.

Prossima puntata: Tempo e azione

Ci si vede in giro!

 

 

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