A prima vista la teoria speciale della relatività proibisce i viaggi più veloci della luce (FTL, dall'inglese Faster Than Light). Se si parte da una velocità inferiore a questo limite e si accelera, il tempo rallenta progressivamente fino a che, alla velocità della luce stessa, si ferma completamente. Non si può accelerare ulteriormente perché la velocità della luce è una barriera insormontabile: il tempo è come se qui cessasse di esistere. Ma secondo le equazioni, appena oltre questa barriera, c'è lo strano mondo degli orologi a rovescio. Laggiù, se ci si muove a una velocità appena superiore a quella della luce, il tempo scorre molto lentamente all'indietro. In questo c'è una certa logica: dopotutto, se il tempo rallenta avvicinandosi a c e si arresta quando si raggiunge questa velocità, allora, oltre di essa, dovrà scorrere all'indietro (più "lentamente" dell'immobilità, ovvero nella direzione temporale negativa). Nel mondo tachionico più veloci si viaggia, più il tempo va indietro rapidamente; inoltre maggiore è l'energia cinetica posseduta da una particella, minore è la sua velocità (ciò significa che, quando a una particella si aggiunge energia, essa si avvicina sempre più alla barriera della velocità della luce, da qualunque lato si trovi). Così il tachione, man mano che perde energia, va sempre più veloce, muovendosi sempre più rapidamente indietro nel tempo. E' incredibile che questa teoria stravagante sia stata proposta per la prima volta prima che Einstein pubblicasse la sua teoria della relatività speciale. All'inizio del XX secolo, Arnold Sommerfeld (un pioniere della meccanica quantistica) capì che la teoria dell'elettromagnetismo di Maxwell richiedeva che le particelle FTL accelerassero perdendo contemporaneamente energia. Sommerfeld pubblico questo risultato nel 1904; poiché la teoria speciale della relatività, pubblicata l'anno seguente, è anch'essa basata ampiamente sulla teoria di Maxwell, non è affatto sorprendente che contenga lo stesso tipo di descrizione delle particelle FTL. Ma nessuno fece molto caso a questa idea fino agli anni '60, ed anche allora venne considerata più un gioco con le equazioni che non un ipotesi realistica. La supposta esistenza di tali tachioni è un'altra dimostrazione della simmetria positivo-negativo implicita in molte equazioni della fisica, proprio come la simmetria che garantisce l'esistenza delle antiparticelle. Nessuno prese seriamente l'idea delle antiparticelle quando fu proposta per la prima volta, liquidando la simmetria delle equazioni come un gioco matematico. Oggi l'antimateria è però riconosciuta ufficialmente dai fisici e viene normalmente prodotta in acceleratori di particelle come quello del CERN. Ma il tachione non è l'antiparticella di alcuna particella conosciuta; esso, se esiste, è un fenomeno totalmente nuovo. Come si potrebbe rilevare il tachione? Il luogo migliore dove cercare è negli sciami dei raggi cosmici, particelle provenienti dallo spazio che urtano frequentemente lo strato superiore dell'atmosfera terrestre. Quando una particella energetica di un raggio cosmico collide con una particella atomica ordinaria della fascia più alta dell'atmosfera, produce una cascata di particelle secondarie che possono venire rivelate a terra (i positroni furono scoperti proprio in questo modo). Se alcune delle particelle così create fossero tachioni, esse dovrebbero viaggiare indietro nel tempo e raggiungere i rivelatori di terra non solo prima della maggior parte delle particelle dello sciame, ma anche prima che la radiazione cosmica originaria (primaria) colpisca lo strato superiore dell'atmosfera. I ricercatori che si occupano di raggi cosmici hanno analizzato le registrazioni in loro possesso alla ricerca di tracce di un tale precursore, il tachione, che gli strumenti avrebbero dovuto rilevare poco prima dell'arrivo a terra degli sciami prodotti dai raggi cosmici. Gli studiosi hanno scoperto diverse tracce che potrebbero fare al caso loro, ma nessuna di queste fornisce una prova inequivocabile dell'esistenza dei tachioni. Ciò nonostante, all'inizio degli anni '70 vi furono momenti di grande entusiasmo. Fu nel 1973 che due ricercatori che erano di base in Australia, Roger Clay e Philip Crouch, trovarono con i loro rilevatori di raggi cosmici ciò che sembrava essere una solida prova in favore dell'esistenza del precursore FTL. I risultati furono inviati alla rivista Nature e pubblicati nel 1974; ci fu stupore e meraviglia sia tra i fisici che i giornalisti. I risultati sono tuttora validi, ma non vengono più considerati una prova dell'esistenza dei tachioni, poiché in esperimenti successivi non si è riusciti a trovare altri precursori in associazione con gli sciami prodotti dai raggi cosmici. Nel mondo dei fisici viene generalmente riconosciuto che deve essere stato qualcos'altro nel 1973 ad azionare al momento giusto (o sbagliato, a seconda dei punti di vista) i rilevatori. Ciò non significa però che da allora la ricerca dei tachioni si sia arrestata. I tachioni, se vengono caricati elettricamente, possono essere rilevati in altro modo. Il limite della velocità della luce di Einstein si riferisce, per essere precisi, alla velocità della luce nel vuoto. E' questa la famosa costante c: a nessuna particella che viaggia più lentamente di c può essere fornita un'energia tale da superare il limite della velocità della luce nel vuoto. Ma la luce stessa viaggia più lentamente di c quando attraversa un materiale trasparente, come un foglio di vetro od un serbatoio d'acqua. Dunque particelle "ordinarie" possono muoversi più velocemente della luce nell'acqua senza superare il limite c. Quando una particella carica, come un'elettrone, supera c, essa irradia luce. Così come un oggetto che si muove velocemente, rompendo la barriera del suono, provoca un bang sonico, similmente una particella carica che rompe la barriera della luce produce una sorta di bang "ottico". L'effetto venne scoperto nel 1934 da un fisico sovietico, Pavel Cherenkov, ed è noto in suo onore come "radiazione di Cherenkov". Un tachione elettricamente carico che viaggia più velocemente della luce persino nel vuoto dovrebbe emettere la radiazione di Cherenkov, purché abbia disponibilità di energia. I calcoli indicano che la particella disperderebbe con un lampo tutta la sua energia, iniziando a viaggiare a velocità infinita, così da essere, in un certo senso, in tutti i punti della sua linea di universo nello stesso istante. Tuttavia, se questa linea di universo incontrasse un'altra particella, il tachione potrebbe temporaneamente guadagnare energia dalla collisione ed emettere un altro lampo di luce. Purtroppo nei serbatoi d'acqua non sono stati osservati i lampi di luce, nonostante le ricerche di vari laboratori. Si ritiene generalmente che i tachioni non esistano in natura. Essi sono, secondo l'interpretazione convenzionale, un risultato delle equazioni che può venire tranquillamente ignorato e considerato privo di significato fisico reale. Il fisico Nick Herbert, di Stanford, riassume con chiarezza la situazione nel suo libro Faster Than Light (Più veloce della luce); "la maggior parte dei fisici - egli scrive - ritiene l'esistenza dei tachioni poco più probabile di quella degli unicorni". Ma la loro esistenza non contraddice le leggi della fisica. Il fisico Gr2016-10-25 09:46:21egory Benford ha sfruttato l'idea con gran successo nel suo racconto Timescape (fuga nel tempo), in cui parla anche dei mondi paralleli. Tuttavia, nemmeno nei mondi fantascientifici immaginati da Benford vengono trasportati indietro nel tempo oggetti comuni (figuratevi gli esseri umani). Se vogliamo riuscire a viaggiare nel tempo dobbiamo trovare dei sistemi per alterare la struttura dello spazio-tempo stesso; uno di essi ci è offerto certamente dai cunicoli come abbiamo visto prima. Ma c'è anche un altro sistema che ha a che fare con la rotazione e che, per alcuni versi, è più semplice. Esso parte dall'ipotesi secondo la quale l'intero Universo è in rotazione e, quindi, è esso stesso un enorme macchina del tempo, nel senso che contiene cammini chiusi di tipo tempo.

Fonte: http://xoomer.virgilio.it

 


 

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