La Natura del Tempo: Perché il Passato, Presente e Futuro Coesistono

L'illusione dello scorrere del tempo

Tratto da "La trama del cosmo" di Brian Greene, capitolo quinto (pag. 151).

Immaginiamo la luce che illumina un fotogramma dopo l'altro, animando temporaneamente una singola fetta del filone e trasformandola nell'adesso momentaneo, per poi lasciarla al buio quando passa a quella successiva.

La relatività ristretta recepisce tutti i momenti in modo eguale; di conseguenza, rivoluziona le nostre intuizioni sostenendo che l'universo è egualitario e che in esso ogni momento è ugualmente reale. Ogni fetta del filone spaziotemporale esiste su basi identiche a quelle delle altre parti. Ciò dimostra, come riteneva Einstein, che la realtà abbraccia in egual modo passato, presente e futuro, e che il flusso che immaginiamo — capace di selezionare un fotogramma alla volta mentre gli altri scompaiono nel buio — è in realtà illusorio.

La percezione soggettiva dell'adesso

Quando contemplo la realtà e ciò che esiste in questo momento, immagino mentalmente una sorta di istantanea, un'immagine fissa dell'intero universo proprio adesso. La lista delle cose presenti nel mio adesso, ossia nella realtà, presenta un aspetto singolare: nulla di quello che vediamo appartiene a tale lista, dato che la luce impiega un certo tempo a raggiungere i nostri occhi. Tutto ciò che vedete adesso è già accaduto.

Se conosciamo la distanza di un oggetto, possiamo stabilire quando abbia emesso la luce che vediamo e, di conseguenza, a quale fetta temporale appartenga. Due osservatori in moto relativo hanno adesso diversi, che dividono lo spaziotempo con fette tagliate ad angoli differenti, ottenendo così liste diverse. Due osservatori che si muovono l'uno rispetto all'altro hanno concezioni diverse di ciò che esiste in un determinato momento, pertanto hanno concezioni diverse della realtà.

La totalità dello spaziotempo

Nonostante l'idea che si manifestino solo a velocità prossime a quella della luce, gli effetti relativistici possono risultare notevolmente amplificati anche a basse velocità se considerati su distanze spaziali molto grandi. Quando cerchiamo di capire da che cosa sia composta la realtà, dobbiamo considerare anche le fette associate a molte altre possibilità, basate sulla posizione di un altro osservatore nello spazio e ruotate di un angolo che dipende dalla velocità.

Se accettate l'idea che la realtà sia composta da ciò che la vostra immagine mentale fissa contiene adesso, e se concordate sul fatto che il vostro adesso sia alla pari con quello di tutti gli altri osservatori, allora la realtà racchiude tutti gli eventi dello spaziotempo. L'intero filone esiste.

"Per noi, fisici credenti, la separazione tra passato, presente e futuro ha solo il significato di un'illusione, per quanto tenace" (Albert Einstein).

L'unica cosa reale è la totalità dello spaziotempo. Gli eventi quindi sono, indipendentemente da come e quando si verifichino. Non c'è alcun flusso: se alla festa di Capodanno del 1999 vi siete divertiti molto, significa che vi state ancora divertendo, perché quella è solo una posizione immutabile nello spaziotempo.

Per l'esperienza conscia sembra indubbiamente che le fette temporali ci passino davanti a una a una. È come se la nostra mente fosse la luce del proiettore: i singoli momenti esistono quando vengono illuminati dall'energia della coscienza. Il fiume del tempo sembra più simile a un gigantesco blocco di ghiaccio in cui tutti gli istanti sono per sempre congelati al loro posto.

Spazio e moto accelerato: da Newton a Einstein

Newton introdusse l'idea dello spazio assoluto, la cui esistenza non era dimostrabile sperimentalmente, per valutare l'accelerazione dei corpi. La sua argomentazione più nota era l'esperimento del secchio d'acqua rotante:

• Fase iniziale: Un secchio riempito d'acqua viene sospeso a una corda ritorta e lasciato ruotare. Inizialmente la superficie dell'acqua rimane piana.
• Rotazione: L'acqua inizia a ruotare alla stessa velocità del secchio e la superficie assume una forma concava.
• Fase di arresto: Il secchio viene bloccato, ma l'acqua continua a ruotare per un certo tempo e la superficie resta concava.
• Quiete: Quando anche l'acqua torna in quiete, la superficie torna piana.

Newton constatò che non è possibile riferire la deformazione della superficie all'accelerazione dell'acqua relativa al secchio, poiché la superficie è prima piana e poi concava quando c'è accelerazione relativa, e lo stesso accade quando non c'è accelerazione relativa. La deformazione indica che agisce una forza. Poiché il secondo principio della dinamica associa forza e accelerazione, Newton concluse che l'accelerazione non era riferita al secchio, ma allo spazio assoluto.