Viaggio nel tempo

     

 

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Viaggio nel tempo



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Il viaggio nel tempo è un ipotetico spostamento tra diverse epoche temporali, verso il passato o il futuro; potrebbe essere associato o meno allo spostamento nello spazio.

Allo stato attuale non vi sono teorie scientifiche che possano implicare la possibilità di un viaggio nel passato. La teoria della relatività, comportando il fenomeno della dilatazione del tempo per oggetti che si spostino a velocità prossime a quella della luce (circa 300.000 km/s), fenomeno verificato da numerosi esperimenti, 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 di un viaggio nel tempo cui siamo usi nella fantascienza.

Il viaggio nel tempo nella narrativa e negli esperimenti di pensiero è comunemente utilizzato per descrivere un genere differente di viaggio nel tempo, in avanti a velocità notevolmente accresciuta, molto oltre il ragionevole arco della vita umana, o indietro fino ad un'epoca precedente, o qualsiasi viaggio di ritorno al presente dopo un viaggio temporale.

Il concetto di viaggio nel tempo è un'idea che affascina da tempi immemorabili l'umanità, che sia mago Merlino a sperimentare delle regressioni temporali, o tradizioni religiose come quella del viaggio di Maometto a Gerusalemme e l'ascesa al Paradiso, ritornando prima che un bicchiere spezzato avesse versato il suo contenuto.

Gli esseri umani, in effetti, viaggiano continuamente attraverso il tempo, dal presente all'immediato futuro, inesorabilmente, fino alla completa degradazione dell'organismo (ovviamente morto).

La macchina del tempo

Fisica

Nel campo della fisica, l'esperimento ideale del viaggio nel tempo è spesso usato per esaminare le conseguenze di teorie scientifiche come, ad esempio, la relatività speciale, la relatività generale e la meccanica quantistica. È stato ampiamente appurato con prove sperimentali che lo scorrere del tempo non esiste come tempo assoluto: infatti, come previsto dalla relatività ristretta, lo scorrere del tempo e' differente per osservatori che siano in moto uno rispetto all'altro. Sappiamo quindi, dalla relatività ristretta, che il tempo rallenta in un sistema di riferimento in movimento; ossia, più un oggetto si sposta velocemente rispetto ad un altro, più il tempo per il primo oggetto passa lentamente rispetto al secondo, spostando in pratica il primo nel futuro del secondo. La possibilità realmente offerta dalle due grandi teorie relativistiche di Albert Einstein permettono di sperimentare quasi ordinariamente già oggi piccoli viaggi nel tempo.

Nella pratica, ponendo un orologio di precisione su di un mezzo ad alta velocità, tipicamente un velivolo, è normale riscontrare una discrepanza con il rispettivo orologio di riferimento precedentemente sincronizzato, posto ad esempio sulla pista, dimostrando evidentemente che l'orologio spostatosi ad alta velocità dal suo riferimento ha viaggiato qualche frazione di secondo nel futuro dell'orologio posto a terra.

A tale proposito dobbiamo pensare che la "velocità" con cui scorre localmente il tempo in un sistema in quiete è di 1 secondo (del sistema di riferimento) al secondo (del sistema locale che coincide col riferimento). Nel precedente esempio sul velivolo il tempo scorre a più di 1 secondo al secondo (sempre tra tempo locale e tempo del sistema di riferimento che non coincidono) in quanto sul mezzo in movimento la dimensione temporale è allungata (mentre quella spaziale si accorcia) provocando un lievissimo balzo in avanti nel tempo riscontrabile da evidenze strumentali sperimentali, ma non dalla mente umana.

Per viaggi temporali riscontrabili dall'esperienza umana, tali teorie ci dicono che, se un corpo è soggetto ad una velocità (commensurabile con quella della luce nel vuoto) oppure a campi gravitazionali significativi (come in prossimità di un buco nero o di una stella di neutroni), il tempo ne viene enormemente influenzato nel suo scorrere, fino a fermarsi per un osservatore (orizzonte degli eventi).

Per capire un po' meglio questo concetto assolutamente poco intuitivo dobbiamo infatti raffiguraci lo spaziotempo (o "cronotopo", mutuando il termine dalla geometria) come un telo perfettamente elastico, ben tirato, increspato da alcuni gravi (curvatura spaziotemporale). La gravità è rappresentata dalla deformazione di questo telo che flette, ad esempio, nei dintorni della massa di una stella, proprio come farebbe una palla da biliardo su un telo elastico. Il tempo può essere visto come l'inclinazione di questo tessuto che in prossimità delle infossature si accentua: allo stesso modo vicino alle infossature della curvatura il tempo accresce (si dilata) mentre, come nel tessuto, lo spazio tra un punto e l'infossatura si accorcia piu' la massa è pronunciata.

Una macchina del tempo tecnologica che viaggi nel futuro potrebbe perciò funzionare accorciando lo spazio e dilatando il tempo, che ad esso è relativo, procedendo a velocità astronomiche, oppure potrebbe piegare la struttura dello spaziotempo creando l'increspatura da cavalcare come una tavola da surf sull'onda. Ad oggi comunque non si conosce un modo né per accelerare a tali velocità, né per piegare lo spaziotempo, ma non appaiono problemi insormontabili.

Speculazioni teoriche

Il fisico Paul Davies ha proposto in una sua nota opera (vedi bibliografia) una metodologia ideale (ossia non realizzabile nella pratica) per costruire una macchina del tempo.

Citiamo anche la macchina del tempo di Gödel e quella di Tipler. La prima è basata sull'ipotesi di un universo chiuso in rotazione, dove muovendosi a velocità uguale a quella della luce si potrebbe raggiungere ogni istante di tempo dell'universo. La seconda si basa sulla creazione di un ipotetico cilindro di lunghezza infinita e di densità infinita che ruota a velocità prossima a quella della luce. Muovendosi intorno a questo cilindro in un verso si finirebbe nel futuro, muovendosi nel verso opposto si finirebbe nel passato.

Tecnologie

Le principali tecnologie ipotetiche o in corso di studi per poter progettare viaggi nel tempo sono:

• wormhole (passato e futuro)

• velocità della luce raggiunta attraverso reazioni materia/antimateria (futuro attraverso effetto di dilatazione temporale di Einstein)

• forza di gravità (futuro attraverso effetto di dilatazione temporale di Einstein)

Coerenza

Esistono numerose speculazioni teoriche sui paradossi che potrebbero insorgere quando si ha a che fare con i viaggi nel tempo. Ad esempio, supponiamo che voi decidiate di utilizzare una macchina del tempo per tornare a fare visita a vostro nonno, nel passato. Il viaggio riesce vi trovate finalmente a tu per tu con vostro nonno, che però giovane e non si è ancora sposato con quella che diventerà, in seguito, la vostra nonna. Ebbene, mentre sbalordite il nonno con particolari che solo lui può conoscere della sua famiglia, ecco che egli si distrae e si dimentica dell’appuntamento con una bella ragazza che sarebbe potuta diventare sua moglie. La signorina, indispettita dal comportamento del giovanotto, non lo vuole più vedere. Ed ecco quindi che per colpa vostra il nonno non si sposerà più e di conseguenza voi stessi non sareste più potuti nascere; ma se non foste mai nati, come avreste potuto impedire ai nonni di incontrarsi? Un esempio di questo problema è rappresentato dai film della serie di fantascienza Ritorno al Futuro: il viaggiatore nel tempo, impedendo ai suoi genitori di incontrarsi, sarebbe dovuto scomparire dalla realtà in quanto mai nato. Questo tipo di paradosso è detto di "coerenza". Insomma una situazione obiettivamente complicata.

Censura cosmica

Alcuni scienziati come il celebre Stephen Hawking o 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 sopra esposto, 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 ed il 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 cio' 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. Tuttavia che ne sarebbe del libero arbitrio? E poi in che modo questa censura agirebbe? Cioè 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?

Conoscenza

Un'altra variante di paradosso è quella proposta dal filosofo Michael Dummett.

Un critico d'arte torna nel passato per conoscere quello che diventerà il più famoso pittore del futuro. Ebbene, questo pittore, quando incontra il critico dipinge quadri in verità molto mediocri, ben lontani dai capolavori che il futuro potrebbe conoscere. Ed ecco quindi che il critico d’arte che è una persona accorta, gli mostra delle stampe dei futuri capolavori. Il pittore ne è talmente entusiasta che glieli sottrae e li va a ricopiare. Nel frattempo, il critico d’arte si deve reimbarcare nella macchina del tempo per tornare alla sua epoca e lascia quindi le copie nel passato. A questo punto si è creato un "valore" dal nulla e cioè chi ha fatto lo sforzo creativo per dipingere i capolavori?

Questo paradosso è detto di "conoscenza". Nella fantascienza questo problema è ad esempio evidenziato nel filmTerminator con i suoi seguiti: il microchip che sta alla base tecnica degli androidi che vengono sviluppati è copiato da uno arrivato dal futuro in un androide che ha viaggiato 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 energia dell'elettrone esiste un differente universo; lo stesso per tutte le altre particelle. Quindi 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.

Questo problema nella fantascienza è trattato nel libro La fine dell'eternità di Isaac Asimov, nelle serie televisive I viaggiatori (Sliders), In viaggio nel tempo (Quantum Leap), in alcuni episodi della serie Star Trek, e in una parte del manga Dragon Ball Z solo per fare qualche esempio: il viaggiatore visita mondi possibili, anche coevi del presente, ma sempre con variabili parallele rispetto alla realtà, e spesso il malcapitato non riesce a ritornare al suo universo di partenza tra tutte le infinite possibilità.

Paradosso fisico

Si consideri il seguente paradosso materiale.

Ad una certa epoca, da qualche parte sul nostro pianeta, vive un uomo che chiameremo signor X. Egli intraprende un viaggio per tornare indietro nel tempo, in un periodo in cui si sovrapporrà alla sua esistenza originale. Quindi, alla fine del viaggio avremo sul nostro pianeta due sig.x, l'abitante della sua propria epoca (sig.X-1) ed il visitatore dal futuro (il sig.X-2). Ora ci viene spontanea una domanda: da dove è venuta la materia che costituisce il signor X-2? Sappiamo che nel nostro universo nulla può essere creato nè distrutto (legge di conservazione dell'energia): allora come si può pensare che nel 2002 ci siano 80kg (peso del sig.X-2) di materia in più, rispetto alla massa originale e invariabile dell'universo?

Questo paradosso sembra indicare l'impossibilita' fisica dei viaggi nel tempo. D'altra parte, la teoria multi-mondi (o del Multiverso) fornisce una soluzione anche a questo paradosso, in quanto la materia che si trova "in eccesso" nel mondo che stiamo osservando, non esiste più nel suo universo di origine, poiché da lì è stata trasportata. In definitiva, la quantità totale di materia dell'intero multiverso rimane la medesima.

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