Avengers Endgame: viaggio nel tempo e meccanica quantistica spiegati dagli scienziati

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Alla fine di Avengers: Infinity War la metà delle persone (compresi gli eroi e i cattivi) nell’universo erano scomparsi in seguito allo schiocco di dita di Thanos (Josh Brolin). Quindi, come è possibile che in Avengers: Endgame possano tornare indietro?

Con un escamotage: il viaggio nel tempo. Oltre a una quantità sorprendente di gergo scientifico, inclusa la meccanica quantistica, proposizioni tedes, autovalori e strisce di Möbius invertite.

Ma non c’è da pensare che tutto quello che si sente durante il film sia stato creato dalla fantasia di qualche pazzo sceneggiatore. Molti dei concetti di viaggio nel tempo esposti in Endgame sono collegati, almeno nel nome, a recenti teorie scientifiche, simulazioni e speculazioni. Entriamo nella scienza del viaggio nel tempo quantico e discutiamo se gli autovalori possono davvero salvare l’universo, ma attenzione: agli spoiler.

Viaggio nel tempo

La premessa principale del film è che l’unica cosa che può invertire la morte di metà dell’universo sono, in primo luogo, le cose che hanno causato quelle morti: le potenti Infinity Stones. Il problema è che Thanos nel presente le distrutte, quindi queste pietre sono disponibili solo nel passato. Recuperarle richiederà, da parte degli Avengers superstiti, un complicato viaggio indietro nel tempo in più luoghi e più epoche.

Il viaggio nel tempo è effettivamente possibile? Sappiamo da Albert Einstein, tramite la sua teoria della relatività speciale, che viaggiare in avanti nel tempo è relativamente facile. Tutto quello che c’è da fare è muoversi vicino alla velocità della luce e si possono teoricamente attraversare milioni o persino miliardi di anni nel futuro.

Ma si potrebbe tornare indietro? Questa impresa sembra essere molto più difficile. Ecco alcune sfide e le possibili soluzioni.

Il paradosso del nonno

Viaggiare indietro nel tempo può causare incoerenze logiche apparenti nella realtà, come il ben noto paradosso del nonno. Se sei tornato indietro nel tempo e hai ucciso tuo nonno quando era giovane, allora non potresti mai nascere, ma se non fossi nato, allora come sei tornato a ucciderlo?

Gli scienziati hanno diverse teorie su questi cicli temporali (i fisici li chiamano curve del tempo chiuse). Alcune teorie affermano che tali loop sono solo fisicamente impossibili e quindi viaggiare indietro nel tempo non è possibile. Ma sappiamo anche, ancora grazie ad Einstein, che i buchi neri che ruotano possono distorcere sia lo spazio che il tempo.

Viaggio nel tempo in Endgame

Endgame va con l’idea della realtà alternativa, in cui ogni cambiamento indietro nel tempo causa la creazione di un intero nuovo universo, una cosiddetta divisione o ramificazione di più timeline. In fisica, questa idea si chiama The Many Worlds Theory. Per evitare questo problema, gli Avengers pianificano di prendere le infinity stones in epoche passate, usarle nel presente per poi rimandarle esattamente nello stesso momento in cui le hanno prelevate. Ma funzionerà?

Meccanica quantistica

La meccanica quantistica è menzionata molto nel film e ci sono in effetti molte teorie emergenti sul viaggio nel tempo quantico, incluse alcune che potenzialmente risolvono il paradosso del nonno. Nella meccanica quantistica, le particelle atomiche sono più simili a ondate di probabilità indistinte. Ad esempio, non puoi mai sapere esattamente dove si trova una particella e in quale direzione si sta muovendo. Sai solo che c’è una certa possibilità che si trovi in ​​un certo posto.

Un fisico inglese di nome David Deutsch, che è menzionato nel film, ha combinato questa idea con la teoria dei Many Worlds e ha dimostrato che il paradosso del nonno può scomparire se esprimi tutto in modo probabilistico. Come le particelle, la persona che torna indietro nel tempo ha solo una certa probabilità di uccidere il nonno, rompendo il ciclo di causalità. Questo è stato simulato con successo.

Questo potrebbe sembrare strano, e mentre alcuni termini del gergo utilizzati nel film possono sembrare un po’ esagerati, puoi essere certo che la vera scienza quantistica è ancora più strana di quanto i cineasti potrebbero mai immaginare. Anche gli scienziati stanno lottando per dare un senso alle implicazioni della teoria dei quanti.

Terminologia per effetto

Le scene di teoria del viaggio nel tempo (di cui ce ne sono diverse) sono piene di gergo tecnico, alcune fuori luogo, alcune giuste.

Ecco alcuni dei termini che sentiamo nel film riguardo ai viaggi nel tempo:

Autovalori : Nel discutere il loro approccio al viaggio nel tempo, i personaggi Tony Stark e Bruce Banner citano gli autovalori. Gli autovalori sono un concetto (di base) di livello abbastanza basso nell’algebra lineare.

Scala di Planck : la scala di Planck si basa su cose molto piccole. La lunghezza, il tempo e la massa di Planck sono unità di base utilizzate in fisica. Una lunghezza di Planck è 1.616 × 10 -35m. È molto piccola. È la distanza percorsa dalla luce in una unità di tempo di Planck – che è anche una quantità molto piccola di tempo.

Striscia di Möbius invertita

Striscia di MöbiusWIKIMEDIA / DAVID BENBENNICK , CC BY-SA

Il gergo del viaggio nel tempo discute anche di invertire una striscia di Möbius. Una normale striscia di Möbius è una superficie con un solo lato. Puoi crearne uno facilmente prendendo una striscia di carta, torcendola una volta e poi incollandola.

Sebbene una striscia di Möbius abbia una gamma di interessanti proprietà matematiche, la sua rilevanza tecnica per il viaggio nel tempo è tenue, al di là di alcuni tentativi di alto livello di spiegare il paradosso del nonno.

Conclusioni

Da un punto di vista scientifico, è intrigante avere un nuovo film con una trama così incentrata sul viaggio nel tempo, e il film si immerge direttamente nel gergo e nelle implicazioni di vari scenari di viaggio nel tempo. Mentre parte della terminologia matematica è chiaramente lì per effetto, la trama fa uno sforzo ragionevole per aderire all’attuale pensiero ad alto livello sul viaggio nel tempo, almeno fino a un certo punto.

Il viaggio nel tempo è uno di quei concetti scientifici accattivanti particolarmente lontani da una possibile implementazione degli scienziati, e quindi è interessante il fatto che sia centrale in un film su supereroi che possono volare, distruggere universi e cambiare la realtà.