Il blog sul mondo che verrà
Sean Carroll, fisico dell Caltech, sta facendo a botte con il mistero del tempo. Molte leggi fisiche funzionano ugualmente bene sia 'in avanti' che 'all'indietro', ma il tempo sembra andare in una unica direzione.
In una intervista su Scientific American Carroll suggerisce che l'entropia, la tendenza dei sistemi fisici a diventare sempre più disordinati con il tempo, gioca un ruolo cruciale.
Che problema abbiamo con il tempo?
L'irreversibilità del tempo è di certo una delle questioni irrisolte più intriganti. Possediamo oggi una serie di attrezzi per rispondere: abbiamo la relatività generale, la teoria delle stringhe, scoperte nuove in campo fisico, e magari potremmo provare a capirci di più.
Cosa ha a che fare l'entropia con tutto questo?
Il fatto più evidente nella storia dell'universo è la crescita dell'entropia col passare del tempo: il fatto che tu possa realizzare una frittata da un uovo ma non viceversa non necessita grandi investimenti o ricerche.
Puoi darci una spiegazione semplice del concetto di entropia?
Un esempio semplice: se si mescola del latte in una tazza di caffè, più le molecole di latte diveranno disordinate e più ci sarà entropia.
Qual'e' il problema?
Se davvero crediamo alla storiella che il Big Bang sia stato l'inizio di tutto, allora non c'è alcun problema: il fatto è che non ci sono leggi fisiche secondo le quali l'universo è partito da uno stato di bassa entropia.
Secondo Layman sembra perfettamente normale che una cosa inizi 'piccola' e poi cresca in un secondo momento: tu dici che è sbagliato?
Molti dei miei colleghi più validi dicono la stessa cosa: "perchè stai facendoti problemi su questa cosa? E' assolutamente sensato che l'universo 'da giovane' fosse più piccolo e meno disordinato".
Io credo che questo sia un pregiudizio: il fatto che sia accaduto questo per il nostro Universo non significa che sia una cosa naturale.
Quindi il modo con cui si è sviluppato l'universo sarebbe innaturale?
Le configurazioni a bassa entropia sono rare: se prendi un mazzo di carte ancora sigillato e lo apri, lo trovi in ordine. Se scegli una configurazione 'a caso' di un mazzo di carte, è molto, molto improbabile che tu le trovi ordinate perfettamente.
L'universo è qualcosa di molto più esteso di ciò che immaginiamo?
Il motivo per cui non ci stupiamo di trovare un mazzo di carte nuovo perfettamente in ordine non è perchè sia un fatto 'naturale'. Il mazzo di carte non è un sistema chiuso: proviene da un sistema più grande, nel quale c'è una fabbrica di carte che lo ha messo in ordine.
Io sostengo che ci fosse un universo precedente al nostro, dal quale siamo stati generati: Siamo parte di una struttura più grande.
Dunque il nostro universo proverrebbe da un altro universo?
Giusto. Proviene da un sistema più grande che non possiamo osservare: il nostro universo è un piccolo pezzo di uno spazio ad alta entropia.
Non sto dicendo che è vero: sto dicendo che è un'idea sulla quale lavorare.
In qualche altro universo potrebbe esserci qualcuno che beve il caffè come noi, ma in una tazza rossa anzichè blu? Qualcosa sul genere degli universi 'paralleli' ?
Se il nostro universo 'locale' ed osservabile è incorporato in una struttura più grande, un multiverso, allora c'è gente in altre ministrutture che considera 'universo' la sua zona 'locale' ed osservabile: le condizioni negli altri universi potrebbero essere molto diverse dalle nostre, o terribilmente simili.
Quanti Universi ci sono? Virtualmente infiniti!
Quale ruolo gioca il tempo in questo ragionamento?
La nostra esperienza del tempo dipende dalla crescita dell'entropia. Tu non puoi immaginare una persona che si guarda intorno e dice "il tempo sta andando nella giusta direzione", perchè il tuo senso del tempo è diverso. Crediamo al tempo perchè osserviamo gli effetti dell'entropia.
Il tempo esiste anche senza entropia, ma è lei a dare al tempo le caratteristiche che conosciamo.
E' l'entropia a dare al tempo questo apparente procedere in avanti?
Si, è lei a creare la distinzione tra passato e futuro: se stai galleggiando nello spazio in una tuta spaziale, non vedrai differenza tra ieri e domani: nel multiverso l'idea del tempo potrebbe essere diversa dalla nostra.
Esiste ancora un Dio nel Multiverso?
Lungi da me l'idea di dare lezioni di religione alla gente, o di deridere la loro fede, ma personalmente non credo sia molto intelligente scommettere contro il potere della scienza nel comprendere la natura.
C'è stato un tempo, per fortuna lontano, nel quale se ci si chiedeva come la Luna si muoveva nel cielo, c'era bisogno di evocare Dio.
Qualcuno potrà dire "Bene, di certo è impossibile spiegare la creazione dell'universo senza evocare Dio". Io vorrei dire loro "Non siatene così certi".
mi sono sbagliato non è la velocità della luce che definisce il tempo, ma il tempo è "DEFINITO" dalla velocità di espansione dell'universo.
L'ipotesi di Everett (o "interpretazione a molti mondi"),impone numerose restrizioni al procedimento di quantizzazione.Tale ipotesi,suggerisce anche di imporre particolari restrizioni alle condizioni inerenti alla funzione d'onda dell'Universo;restrizioni che non appaiono naturali nelle altre interpretazioni.Secondo queste ultime,l'Universo odierno è costituito da un unico "ramo" generato nel lontano passato dalle forze a cui è dovuta la riduzione della funzione d'onda.Di conseguenza,nelle interpretazioni diverse dall'ipotesi di Everett,gli effetti quantistici della gravità consistono,almeno attualmente,nel generare piccole fluttuazioni attorno a un Universo essenzialmente classico.Questo punto di vista della cosmologia quantistica (sviluppato in profondità da J.V.Narlikar),porta a modelli cosmologici distinti da quelli suggeriti dall'ipotesi di Everett.Un'analisi dettagliata di ciò che un osservatore vedrebbe,mostra che vi sono delle differenze tra i modelli basati sull'ipotesi originale di Everett e quelli di Narlikar,anche se al giorno d'oggi l'evoluzione sarebbe descritta con ottima approssimazione da un Universo di Friedmann classico in entrambi i casi.
I due tipi di modelli differiscono enormemente in prossimità della singolarità iniziale,e ciò può portare a differenze osservabili tra quelli basati sull'ipotesi di Everett e quelli basati sulla riduzione della funzione d'onda.L'esistenza di queste differenze permette di ovviare alla critica principale mossa all'ipotesi di Everett dai suoi oppositori;critica esposta in modo molto conciso da Shimony:"Dal punto di vista di qualunque osservatore - o più esattamente,dal punto di vista di ogni "diramazione" di un osservatore - la diramazione del mondo da lui osservata si evolve in modo stocastico.Poichè tutte le altre diramazioni sono inaccessibili alle sue osservazioni,l'interpretazione di Everett ha esattamente lo stesso contenuto empirico - nel senso più ampio possibile - di una teoria quantistica modificata in cui sistemi isolati di tipo opportuno subiscono occasionalmente "salti quantici" che violano l'equazione di Schrödinger.Pertanto Everett ottiene l'evoluzione continua dello stato quantistico globale al prezzo di una violazione estrema del principio di Occam (...)"
L'ipotesi di Everett però non viola il principio di Occam.
Quando il sistema osservato è piccolo,l'Universo,inteso nel senso corrente di tutto ciò che esiste,non si scinde.Solo l'apparato di misura si scinde.Se decidiamo che è l'Universo a scindersi,esso consiste di tutti gli Universi classici permessi dal dominio,in cui la funzione d'onda dell'Universo non è nulla.Solo in apparenza quindi,questa è una violazione del principio di Occam;poichè uno dei problemi presenti a livello classico consiste nel considerare il fatto evidente che tra tutti i punti dello spazio dei dati iniziali delle equazioni di Einstein,uno solo è stato "realizzato".È un problema comune a tutte le teorie classiche.A livello classico,per risolvere questo problema si devono porre le condizioni iniziali sullo stesso piano delle leggi fisiche.Si devono inoltre introdurre ulteriori leggi fisiche per implicare la riduzione della funzione d'onda.Adottando l'ipotesi di Everett non si deve invece ricorrere a nessuna legge nuova,perchè in questo caso tutti i punti nello spazio dei dati iniziali corrispondono a Universi classici realmente esistenti.In definitiva quindi,la cosmologia fondata sull'ipotesi di Everett,amplia l'orizzonte ontologico per "risparmiare" sulle leggi fisiche.Applicare l'interpretazione di Copenhagen,alla cosmologia quantistica (e dal punto di vista dinamico,il collasso della funzione d'onda da essa postulato),appare quindi addirittura ridicolo.È assai probabile che in un futuro,a mio avviso non troppo lontano,l'ipotesi di Everett (interpretazione a molti mondi) sostituirà sia quella statistica che quella di Copenhagen.
Ovviamente siamo nel campo delle ipotesi derivate da queste considerazioni.
Tra il numero 0 e il numero 1 ci sono infinite frazioni di intero.
I numeri sono un'invenzione dell'uomo. Il termine infinito deriva da questa invenzione.
Con i numeri l'uomo cerca di spiegare l'universo che lo circonda assieme all'altra invenzione : infinito.
Numeri : La distanza minore tra il punto "A" e il punto "B" è una retta composta da infiniti punti.
Reale : La distanza minore tra il punto "A" e il punto "B" potrebbe essere una curva (in presenza di una distorsione del tessuto spaziotempo) e composta da infiniti o finiti punti?
Sarebbe interessante discutere di questo aspetto.
Da profano:
ma se le due ipotesi iniziali cioè che,nel nostro universo esiste sempre
Nel nostro universo esiste sempre :
I limiti non sono raggiungibili perchè sono le "regole" che disciplinano il "funzionamento" stesso dell'universo.
La velocità massima è quella della luce, la minima è zero.
La temperatura minima è lo zero assoluto, la massima è sconosciuta.
Il tempo minimo invece è quello che si ha alla velocità della luce t=0 cioè infinito il limite.
Il tempo massimo si ha nell'immobilità assoluta v=0 riferita al tessuto spaziotemporale.
Non esiste t=-1 come non esiste una temperatura inferiore allo zero assoluto oppure una velocità negativa se non rispetto ad un sistema di riferimento.
Questo perchè velocità, spazio, tempo, temperatura sono valori assoluti nelle "regole" del nostro universo.
Esiste uno spazio negativo ? No, perchè sarebbe sempre uno spazio.
Quindi ,a mio avviso, potete scordarvi i viaggi nel tempo almeno in questo universo...
@paolo - Ecco, bravo: spiegacelo! :-)
la velocità della luce è variabile, questo spiega il tempo passato e futuro, e nega l'accelerazione dell'espansione dell'universo.pensateci è facile, se non lo capite ve lo spiego.
alle 20:55
Giuseppe
Nulla si crea e nulla si distrugge, ma tutto si trasforma.
Secondo me il tempo non è definito... sarebbe ridicola un'idea del genere.