Approfondimenti

La concezione del tempo

The-White-Rabbit

“Macchè! Macchè! Non aspettano che me! In ritardo sono già! Non mi posso trattener!”

Chi mi conosce sa che questa è una delle cose che più mi intrigano e che occupa praticamente gran parte di quello che mi ronza per la testa.

Chi non ci ha mai pensato nemmeno una volta?

Il tempo è una congettura di cui l’essere umano non può più fare a meno. I nostri occhi sono costantemente puntati su quei numeri, siano essi su un orologio o sul nostro smartphone.

La metro passa ogni 2 minuti, le lezioni cominciano ad un orario ben preciso, si impiega 1h per raggiungere Napoli da Roma con un frecciarossa.

Ma cos’è davvero il tempo?

La riposta semplice ed intuitiva sarebbe “il ripetersi di un fenomeno periodico”. Questo di fatto sarebbe quello di cui ci serviamo tutti i giorni. Ma detta così sembrerebbe che il tempo sia effettivamente una quantità assoluta, qualcosa che stabiliamo noi a priori e di cui poi ci serviamo in qualsiasi situazione.

Certo è che questa fu l’idea di tempo prevalente, che dominò il mondo della fisica fino agli inizi del ‘900. Fu Einstein infatti(sempre lui) a cambiare le carte in tavola proponendo la sua idea di relatività, idea che coinvolse il tempo oltre che lo spazio e che diede al tempo il titolo di dimensione vera e propria.

Fino al ‘900 le dimensioni prevalenti erano 3(altezza, larghezza, lunghezza) ed erano le uniche in cui ci si potesse muovere. Il tempo  era visto come una sorta di fiume eterno di istanti, completamente separato dallo spazio. Con l’avvento della relatività invece, spazio e tempo vengono legati completamente ed anche il tempo diventa potenzialmente una dimensione in cui spostarsi (potenzialmente, perchè nella pratica ci si può spostare solo dal presente al futuro, e non in maniera arbitraria, per il momento).

Qui cominciano le grane..

Gli oggetti 3D con cui tutti i giorni abbiamo a che fare possono essere modellati, smussati, alterati a piacimento. Per associazione di idee possiamo pensare allora che anche per il tempo sarà la stessa cosa.

E dunque per sommi capi questa è proprio l’idea che viene portata avanti con la Relatività di Einstein. Il tempo non è un qualcosa di assoluto, ma dipende da cosa sta accadendo nel momento in cui lo misuriamo.

C’è di più. Esistono due cose che possono alterare il corso del tempo: La velocità e la gravità. Badate, in un primo momento si potrebbe pensare ad una differenza di percezione(cioè del tipo sembra, ma non è così), ma in realtà quelle che stiamo per vedere sono vere e proprie distorsioni della realtà!

La velocità

Speed-of-Light

Questo è il caso più comune(ed a mio parere, il più difficile da digerire).

Immaginate di essere su una pista circolare con un vostro compagno e che iniziate a correre, senza un traguardo ben preciso. Prima di partire controllate i vostri orologi e, per rendere tutto più reale, immaginiamo che siano le 16.00. L’obiettivo di questa corsa è un po’ diverso dal solito però: la corsa deve durare 30 minuti del vostro orologio; allo scadere di questi, ci si ferma e si controlla dove si è arrivati.

Via! I minuti passano sul vostro orologio, e voi siete veloci, molto veloci.. diciamo.. correte al 99% della velocità della luce. I 30 minuti per voi sono passati, vi fermate e.. il vostro amico non c’è più. Si beh.. perchè poverino, sono passate ben 3 ore e mezza da quando si era fermato e stanco di aspettare è andato via.

Cosa è successo?

Come accennavamo di sopra il tempo non è una quantità assoluta. Dire 15, 20, 60 minuti ha senso solo per il nostro punto di vista (scientificamente, il nostro sistema di riferimento). A causa della vostra incredibile velocità, i vostri punti di vista si sono separati a tal punto che le due percezione del tempo sono stata completamente deformate. Così mentre voi credevate di aver corso 30 min, il tempo attorno a voi ha accelerato, provocando così l’effetto descritto.

Può essere complicato da immaginare, ma è davvero così. Vi basti pensare che se questo non fosse vero, non saremmo in grado di osservare e studiare le particelle nei laboratori. Nonostante le loro corse siano estremamente rapide, la dilatazione dello spazio-tempo rispetto a noi, ci consente di osservarle!

La gravità

Per comprendere che ruolo gioca, dobbiamo fare uno sforzo di immaginazione e pensare a tutto quello che ci circonda, noi compresi, come degli oggetti dispersi su una immensa tovaglia.

curved-spacetime

Attraverso la gravità, e dunque tramite il nostro peso, ognuno di noi esercita una forza su di essa, alterandone così la forma.

Spazio e tempo, abbiamo detto prima, sono completamente legati; la nostra tovaglia immaginaria dunque non è fatta solo di spazio, ma anche di tempo. Dunque a seconda di quanto la si deformi, cambierà anche la concezione del tempo. Nello specifico, quanto più il vostro peso deforma lo spazio-tempo, tanto più il tempo rallenta rispetto alla realtà che vi circonda.

Come al solito questi effetti sono assolutamente irrilevanti nella vita di tutti i giorni e non c’è da preoccuparsi: due persone di stazza diversa misurano esattamente lo stesso tempo!

Diversa è la situazione se ci si avvicina ad un pianeta, ad una stella o, ancora di più, ad un buco nero.

Questi ultimi possono arrivare ad essere anche centinaia di migliaia di volte più massicci del nostro Sole, quindi riuscite bene ad immaginare quanto la nostra tovaglia possa dilatarsi in queste condizioni. Ne consegue che anche il tempo rallenti a dismisura, rispetto a chi non si trovi in prossimità di un tale oggetto.

Qui adesso vale la pena fare una piccola precisazione.

Spesso si dice che, poichè alla dilatazione del tempo corrisponde una dilatazione dello spazio, avvicinarsi ad un buco nero sarebbe pressochè impossibile, dato che verremmo “stirati” così tanto da essere praticamente disintegrati.

Non è così.

Per intenderci, basta riflettere sul fatto che qualora fossimo sottoposti ad una dilatazione dello spazio e quindi del tempo, non saremmo in grado di percepire assolutamente nulla di quello che sta accadendo. Per noi tutto sembrerebbe normale.

In qualche modo, è come se tutte le funzioni del nostro corpo rallentassero, ma rallentando tutto attorno a noi contemporaneamente, sembrerebbe ancora tutto normale. Stesso dicasi per lo spazio: tutto lo spazio attorno a noi si contrae e noi insieme ad esso.

Qui però gli effetti del rallentamento sarebbero notevoli. Qualche manciata di ore attorno ad un buco nero corrisponderebbero a diversi anni trascorsi per qualcuno che vi stia ad osservando al difuori di esso!

Sappiamo insomma davvero poco su cosa sia realmente il tempo.

La possibilità di compiere esperimenti sempre più precisi, grazie all’enorme sviluppo della tecnologia, ci ha permesso di studiarne diversi aspetti ma abbiamo visto che non esiste un modo unico di descriverlo. A seconda di come ci muoviamo, o del posto in cui ci troviamo, il concetto di tempo cambia.

Ma allora abbiamo davvero bisogno del tempo?

Per il momento, sembrerebbe di si. Alcuni fisici infatti stanno provando a riformulare le leggi della fisica senza tirare in ballo il concetto di tempo, ma i risultati non sono ancora soddisfacenti.

Nulla però ci impedisce di continuare a fantasticare sul significato di questa misteriosa congettura da cui tanto dipendono le nostre vite.

Penso, senza nessuna pretesa di veridicità, che semmai si riuscisse a comprendere davvero cosa sia il tempo, si sarebbe molto più vicini al rispondere a molte di quelle domande che ci tengono in scacco da diverse migliaia di anni: chi/cosa siamo davvero e che ruolo abbiamo nel nostro universo.

Siamo tutti alla ricerca di risposte, ma non esistono risposte senza domande. Ed è proprio per questo che ti invito a fare più domande possibili! Le domande ci aiutano a compiere passi avanti nella comprensione delle cose. Le tue domande sono carburante per le mie ricerche, i miei approfondimenti ed i miei articoli. Quindi non esitare, io ti aspetto! 

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4 thoughts on “La concezione del tempo

  1. Ovviamente il tempo è essenziale in ogni nostro «sentirci vivere»; fino al paradosso di sentirci fortemente presi, coinvolti, in un’esperienza al punto da pensare «ero fuori dal tempo, vivevo attimi di eternità»; quindi è sempre il tempo che intesse ogni nostra esperienza esistenziale; l’uscita dal mondo dell’infanzia è l’entrata nella consapevolezza del tempo, non è un caso che l’infanzia appaia un nostro mondo senza tempo, pochi anni che ricordiamo come lunghissimi; la fisica è disciplina di grande fascino (adatta a menti particolarmente dotate…) ma certamente non puo’ spiegare la sensazione umana (e forse anche animale) dell’esser intrisi di temporalità; grazie del bell’articolo, questo è un blog da segnare con tre AAA, come affidabilità

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  2. Un altro dei tuoi articoli per me interessantissimi e molto stimolanti per i miei pensieri.
    C’è un tempo che è misura, nel senso di convenzione umana (ancora adesso mi perdo, se penso ai fusi orari, per esempio al mio amico Daniel, che abita a Houston e che mentre io sono alla mezzanotte del 22 è ancora alle 5 del pomeriggio di questo stesso giorno) che suddivide il tempo in anni, mesi, giorni (e notti) ore e minuti e stabilisce vittorie per un solo secondo in più in una gara di velocità. Eppure una stessa ora può essere lenta o veloce a seconda di come la vive chi la sta vivendo. Mi piace molto S.Agostino quando dice che esiste sempre e solo un tempo presente, perché è al presente che noi siamo consapevoli… quindi esiste un presente del passato (la memoria) un presente effettivo che è la visione e un presente del futuro, cioè l’attesa, la speranza.
    Alla fine, però, se andiamo a vedere, noi umani (o dis-umani, come spesso ci dimostriamo) finiamo per misurare, catalogare, tutto quanto, noi stessi compresi… purtroppo considerandoci come unica unità di misura. Ma in realtà, che cos’è un nostro giorno nei confronti di un anno luce?

    Ti prego, scriveresti qualcosa su un’affermazione che ho letto tempo fa da qualche parte sul suono? che quando la sua frequenza superasse una certa soglia si trasformerebbe in luce? sono stati fatti esperimenti?

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    • Una riflessione bellissima! Te ne sono molto grato! Quanto all’ultima cosa mi cogli impreparato. Su due piedi non ricordo qualcosa del genere.. anche perchè le onde sonore e quelle luminose sono due cose MOLTO diverse tra loro.. Farò comunque una ricerca a riguardo! Tu intanto, se dovessi trovare l’articolo che ne parlava, mandamelo! 😀

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