La morte del Tempo.
Il tempo.
Da sempre affascina l'umanità per il suo essere concettualmente inarrivabile.
Lo ammetto: è uno dei miei temi preferiti e dovrò fare un notevole sforzo per non perdermi in mille divagazioni.
In questa breve nota saranno però toccati dei temi interessanti.
Iniziamo con due giganti del pensiero.
Aristotele diceva che il tempo è solo la misura del cambiamento.
Newton, al contrario, affermava che c'è un tempo che scorre anche quando nulla cambia.
Chi ha ragione?
Il più grande logico della Storia o il padre della Scienza?
Per amor di completezza, aggiungo che solo Gödel e Galilei potrebbero insidiare tali titoli, ma lo scontro rimane titanico.
Il tempo è solo un modo per misurare come cambiano le cose?
O esiste un tempo assoluto che scorre indipendentemente da tutto?
Per un paio di millenni l'idea di Aristotele è stata dominante, quasi intoccabile (ipse dixit).
Anche ai suoi tempi, Newton trovò opposizioni di tutto rispetto.
Basti pensare a Leibnitz!
Leggenda vuole che fosse così contrario, da togliere volontariamente la "t" (come tempo) dal suo cognome per protesta, diventando Leibniz!
Ah! Questi sapienti...
Nonostante questa fiera opposizione, le idee di Newton presero piede e per secoli furono prese per buone.
D'altro canto, quante formule fisiche prevedono l'utilizzo della già citata "t" di tempo?
Intendiamoci: Newton non era uno sprovveduto e non parlava del tempo che percepiamo comunemente.
Gli orologi sono sempre imprecisi!
Lui si riferiva a un tempo "assoluto, vero e matematico", che può essere dedotto osservando la regolarità dei fenomeni e facendo opportuni calcoli.
Il tempo di Newton non è un'evidenza dei nostri sensi, ma una elegante costruzione intellettuale.
Il dubbio però rimane.
Chi ha ragione?
Quale dei due scienziati-filosofi-teologi?
Aristotele o Newton?
Per affrontare i giganti, ci vuole un gigante.
Ecco che entra in gioco un altro "grande" del sapere umano: Einstein.
Einstein trovò una soluzione che potrebbe piacere e dispiacere a entrambi i contendenti:
sì, il tempo esiste al di fuori della materia tangibile come diceva Newton, ma bisogna dare ragione anche ad Aristotele perché esso non è per nulla indipendente!
Come se non bastasse tempo e spazio sono un'unica entità.
Complicato?
Semplifichiamo.
I fisici dividono in "campi" ciò che costituisce la realtà.
I campi di Dirac comprendono tutto ciò che è materiale, nel senso più comune del termine: sassi, erba, stelle...
Il campo elettromagnetico comprende -come è facile intuire- l'origine delle forze elettriche e magnetiche, ma anche della luce.
Il campo gravitazionale è l'origine della forza di gravità, ma non solo!
E' la "trama" che tesse lo spazio e il tempo di Newton.
Lo spazio-tempo è il campo gravitazionale!
Esiste di per sé, anche senza materia, proprio come diceva Newton!
Ma è un campo come un altro e i campi non sono assoluti, ma si influenzano fra loro, proprio come intuito da Aristotele!
Non basta: lo spazio-tempo non è neppure fisso.
Può essere liscio e piano come una superficie dritta (ed è quello descritto da Newton e dalla geometria di Euclide), ma può anche essere... ondulato!
Può concentrarsi o allungarsi.
I fisici lo chiamano spazio-tempo curvo.
In altre parole, talvolta il tempo diventa effettivamente più lento o veloce.
Suona assurdo? Eppure sarebbe piaciuto ad Aristotele, oltre 2300 anni fa!
I calcoli di Einstein lo confermano.
Quindi?
Gloria eterna al genio di Einstein che trovò una soluzione definitiva?
Sì e no.
Einstein fu un genio e tale sarà considerato per sempre, ma la sua formidabile sintesi durò... un anno.
Scrisse le equazioni sul campo gravitazionale nel 1915, ma già nel 1916 capì di non aver messo la parola fine alla diatriba.
Si stava minacciosamente avvicinando la branca più ostica e contro-intuitiva della Fisica: la meccanica quantistica.
Tanto è stato detto sul "mondo" dei quanti.
Spesso a sproposito.
Certo è che offre scenari assurdi, al di là della comprensione umana.
I casi sono due: o la Scienza ha preso una terribile cantonata e ha completamente sbagliato strada o il buon Dio ragiona in modo diverso da noi.
Einstein disse che con la Matematica si può dimostrare tutto e il contrario di tutto.
Era una critica sottile perché in effetti il mondo reale è diverso.
La velocità della luce (299 792 458 m/s) è imbattibile; nessuno ci vieta di pensare a cifre superiori, ma la realtà è un'altra cosa.
Allo stesso modo -per quel che ne sappiamo- non esiste l'infinitamente piccolo.
Si arriva ad un punto dove non è possibile andare oltre: esiste una scala minima per tutti i fenomeni.
In altre parole, la realtà è granulare e questi grani si chiamano "quanti".
Insomma, se Dio è un pittore, ama il Puntinismo.
Tutto è granulare: la materia è fatta di atomi (anche se non sono il gradino ultimo), la luce di fotoni...
Vale anche per il tempo?
Sì.
La durata è discontinua.
Quanto vale il tempo minimo (tempo di Planck)?
Un centomilionesimo di un miliardesimo di un miliardesimo di un miliardesimo di un miliardesimo di secondo.
Nessuno stupore che il tempo ci paia fluido!
Invece procede a piccolissimi saltelli.
Nasce dunque una domanda: sotto quel valore cosa succede?
Il tempo non esiste.
Un'idea nuova e rivoluzionaria?
Non proprio.
"Per lo scienziato che ha vissuto con la sua fede nel potere della ragione, la storia finisce come un brutto sogno. Ha scalato le montagne dell'ignoranza, sta per conquistare la vetta più alta; mentre si trascina sull'ultima roccia, viene accolto da una banda di teologi che sono stati seduti lì per secoli."
[Robert Jastrow, Dio e gli astronomi]
In effetti l'idea del tempo granulare fu difesa dall'arcivescovo e teologo Isidoro di Siviglia, già nel 636 d.C. (Etymologiae sive Origines).
Il Venerabile Beda affrontò il discorso in modo specifico (De Divisionibus Temporum).
La meccanica quantistica però ci dice anche altro.
Il tempo non è solo discontinuo, ma anche indeterminato: esso "fluttua", non ha una "posizione" fissa.
Immaginiamo una sfocata sovrapposizione di spazi-tempi diversi.
Una nuvola di probabilità.
Sembra poco?
E' moltissimo perché vuol dire che anche passato e presente non sono più concetti granitici: un avvenimento può essere prima e dopo un altro... insieme!
Benvenuti nel folle mondo dei quanti!
Esiste qualcosa a cui aggrapparsi in tutta questa paradossalità?
Forse.
Francamente non so se la seguente scoperta vi aiuterà o renderà tutto ancor più assurdo.
Quando parliamo di fluttuazione, non significa che ciò che accade non sia mai determinato.
Talvolta lo è!
Solo talvolta e in modo imprevedibile.
Per la gioia di Aristotele, l'indeterminazione si risolve solo quando c'è interazione.
Anche qui: il concetto è nuovissimo per la Scienza, ma il Buddhismo lo contempla da 2500 anni.
Io adoro la Scienza: è il nostro mezzo principale per indagare la realtà.
In un certo senso, però, dobbiamo ammettere che fa i "conti della serva" per conto della Filosofia, ancella della Religione.
Torniamo all'interazione.
Pensiamo a un elettrone e alla sua nuvola di probabilità.
Quando entra in contatto con qualcos'altro, si materializza in un punto preciso.
Pensate a un'esplosione al contrario e vi farete un'idea,
Attenzione però!
Questo "concretizzarsi" avviene solo rispetto all'oggetto con cui sta interagendo!
In pratica l'elettrone e l'oggetto coordinano la loro indeterminazione.
Tutti gli altri oggetti esistenti non condivideranno questa intesa fino a quando non si scontreranno anche loro con l'elettrone.
Insomma, immaginate che l'Universo sia fatto da tante piccolissime nuvolette che diventano granuli (l'un per l'altra) quando si scontrano.
La cosa bizzarra è che non vale solo per gli elettroni, ma anche per lo spazio-tempo!
Esso è un'entità quantistica che non ha valori determinati, se non quando interagisce con qualcosa; in quel caso, le durate sono granulari e determinate, ma solo per quel qualcosa, mentre rimangono indeterminate per tutto il resto dell'universo.
Tanti fantasmini miopi che solo quando si scontrano smettono di vedere sfocato... e di essere sfocati.
Al termine di questo viaggio lovecraftiano, gli scienziati hanno finalmente capito il tempo?
No.
Troppi punti sono ancora oscuri.
Sono state proposte diverse teorie (compresa la famosissima Teoria delle Stringhe), ma nessuna di queste ha uno straccio di prova.
Eppure, gli scienziati -eroicamente- spendono le loro vite nel tentativo di dimostrare che la loro teoria preferita è quella giusta.
Un atto di Fede.
Senza Fede non si fanno salti nel buio.
Senza Fede non c'è rischio, senza rischio non c'è voglia di dimostrare di aver ragione.
Senza Fede non c'è convinzione, senza convinzione non c'è impegno, senza impegno non si fanno passi avanti.
Questa è la conclusione più importante alla quale siamo potuti giungere in questa nota:
la Scienza si basa sulla Fede.
E il Tempo?
Scienza e Filosofia ci hanno permesso di fare grandissimi passi avanti.
Oggi sappiamo molto meglio ciò che non sappiamo.
Sant'Agostino diceva:
"Che cos'è il tempo? Se nessuno me lo chiede, lo so. Ma se cerco di spiegarlo a chi me lo chiede, non lo so più".
§M§
Da sempre affascina l'umanità per il suo essere concettualmente inarrivabile.
Lo ammetto: è uno dei miei temi preferiti e dovrò fare un notevole sforzo per non perdermi in mille divagazioni.
In questa breve nota saranno però toccati dei temi interessanti.
Iniziamo con due giganti del pensiero.
Aristotele diceva che il tempo è solo la misura del cambiamento.
Newton, al contrario, affermava che c'è un tempo che scorre anche quando nulla cambia.
Chi ha ragione?
Il più grande logico della Storia o il padre della Scienza?
Per amor di completezza, aggiungo che solo Gödel e Galilei potrebbero insidiare tali titoli, ma lo scontro rimane titanico.
Il tempo è solo un modo per misurare come cambiano le cose?
O esiste un tempo assoluto che scorre indipendentemente da tutto?
Per un paio di millenni l'idea di Aristotele è stata dominante, quasi intoccabile (ipse dixit).
Anche ai suoi tempi, Newton trovò opposizioni di tutto rispetto.
Basti pensare a Leibnitz!
Leggenda vuole che fosse così contrario, da togliere volontariamente la "t" (come tempo) dal suo cognome per protesta, diventando Leibniz!
Ah! Questi sapienti...
Nonostante questa fiera opposizione, le idee di Newton presero piede e per secoli furono prese per buone.
D'altro canto, quante formule fisiche prevedono l'utilizzo della già citata "t" di tempo?
Intendiamoci: Newton non era uno sprovveduto e non parlava del tempo che percepiamo comunemente.
Gli orologi sono sempre imprecisi!
Lui si riferiva a un tempo "assoluto, vero e matematico", che può essere dedotto osservando la regolarità dei fenomeni e facendo opportuni calcoli.
Il tempo di Newton non è un'evidenza dei nostri sensi, ma una elegante costruzione intellettuale.
Il dubbio però rimane.
Chi ha ragione?
Quale dei due scienziati-filosofi-teologi?
Aristotele o Newton?
Per affrontare i giganti, ci vuole un gigante.
Ecco che entra in gioco un altro "grande" del sapere umano: Einstein.
Einstein trovò una soluzione che potrebbe piacere e dispiacere a entrambi i contendenti:
sì, il tempo esiste al di fuori della materia tangibile come diceva Newton, ma bisogna dare ragione anche ad Aristotele perché esso non è per nulla indipendente!
Come se non bastasse tempo e spazio sono un'unica entità.
Complicato?
Semplifichiamo.
I fisici dividono in "campi" ciò che costituisce la realtà.
I campi di Dirac comprendono tutto ciò che è materiale, nel senso più comune del termine: sassi, erba, stelle...
Il campo elettromagnetico comprende -come è facile intuire- l'origine delle forze elettriche e magnetiche, ma anche della luce.
Il campo gravitazionale è l'origine della forza di gravità, ma non solo!
E' la "trama" che tesse lo spazio e il tempo di Newton.
Lo spazio-tempo è il campo gravitazionale!
Esiste di per sé, anche senza materia, proprio come diceva Newton!
Ma è un campo come un altro e i campi non sono assoluti, ma si influenzano fra loro, proprio come intuito da Aristotele!
Non basta: lo spazio-tempo non è neppure fisso.
Può essere liscio e piano come una superficie dritta (ed è quello descritto da Newton e dalla geometria di Euclide), ma può anche essere... ondulato!
Può concentrarsi o allungarsi.
I fisici lo chiamano spazio-tempo curvo.
In altre parole, talvolta il tempo diventa effettivamente più lento o veloce.
Suona assurdo? Eppure sarebbe piaciuto ad Aristotele, oltre 2300 anni fa!
I calcoli di Einstein lo confermano.
Quindi?
Gloria eterna al genio di Einstein che trovò una soluzione definitiva?
Sì e no.
Einstein fu un genio e tale sarà considerato per sempre, ma la sua formidabile sintesi durò... un anno.
Scrisse le equazioni sul campo gravitazionale nel 1915, ma già nel 1916 capì di non aver messo la parola fine alla diatriba.
Si stava minacciosamente avvicinando la branca più ostica e contro-intuitiva della Fisica: la meccanica quantistica.
Tanto è stato detto sul "mondo" dei quanti.
Spesso a sproposito.
Certo è che offre scenari assurdi, al di là della comprensione umana.
I casi sono due: o la Scienza ha preso una terribile cantonata e ha completamente sbagliato strada o il buon Dio ragiona in modo diverso da noi.
Einstein disse che con la Matematica si può dimostrare tutto e il contrario di tutto.
Era una critica sottile perché in effetti il mondo reale è diverso.
La velocità della luce (299 792 458 m/s) è imbattibile; nessuno ci vieta di pensare a cifre superiori, ma la realtà è un'altra cosa.
Allo stesso modo -per quel che ne sappiamo- non esiste l'infinitamente piccolo.
Si arriva ad un punto dove non è possibile andare oltre: esiste una scala minima per tutti i fenomeni.
In altre parole, la realtà è granulare e questi grani si chiamano "quanti".
Insomma, se Dio è un pittore, ama il Puntinismo.
Tutto è granulare: la materia è fatta di atomi (anche se non sono il gradino ultimo), la luce di fotoni...
Vale anche per il tempo?
Sì.
La durata è discontinua.
Quanto vale il tempo minimo (tempo di Planck)?
Un centomilionesimo di un miliardesimo di un miliardesimo di un miliardesimo di un miliardesimo di secondo.
Nessuno stupore che il tempo ci paia fluido!
Invece procede a piccolissimi saltelli.
Nasce dunque una domanda: sotto quel valore cosa succede?
Il tempo non esiste.
Un'idea nuova e rivoluzionaria?
Non proprio.
"Per lo scienziato che ha vissuto con la sua fede nel potere della ragione, la storia finisce come un brutto sogno. Ha scalato le montagne dell'ignoranza, sta per conquistare la vetta più alta; mentre si trascina sull'ultima roccia, viene accolto da una banda di teologi che sono stati seduti lì per secoli."
[Robert Jastrow, Dio e gli astronomi]
In effetti l'idea del tempo granulare fu difesa dall'arcivescovo e teologo Isidoro di Siviglia, già nel 636 d.C. (Etymologiae sive Origines).
Il Venerabile Beda affrontò il discorso in modo specifico (De Divisionibus Temporum).
La meccanica quantistica però ci dice anche altro.
Il tempo non è solo discontinuo, ma anche indeterminato: esso "fluttua", non ha una "posizione" fissa.
Immaginiamo una sfocata sovrapposizione di spazi-tempi diversi.
Una nuvola di probabilità.
Sembra poco?
E' moltissimo perché vuol dire che anche passato e presente non sono più concetti granitici: un avvenimento può essere prima e dopo un altro... insieme!
Benvenuti nel folle mondo dei quanti!
Esiste qualcosa a cui aggrapparsi in tutta questa paradossalità?
Forse.
Francamente non so se la seguente scoperta vi aiuterà o renderà tutto ancor più assurdo.
Quando parliamo di fluttuazione, non significa che ciò che accade non sia mai determinato.
Talvolta lo è!
Solo talvolta e in modo imprevedibile.
Per la gioia di Aristotele, l'indeterminazione si risolve solo quando c'è interazione.
Anche qui: il concetto è nuovissimo per la Scienza, ma il Buddhismo lo contempla da 2500 anni.
Io adoro la Scienza: è il nostro mezzo principale per indagare la realtà.
In un certo senso, però, dobbiamo ammettere che fa i "conti della serva" per conto della Filosofia, ancella della Religione.
Torniamo all'interazione.
Pensiamo a un elettrone e alla sua nuvola di probabilità.
Quando entra in contatto con qualcos'altro, si materializza in un punto preciso.
Pensate a un'esplosione al contrario e vi farete un'idea,
Attenzione però!
Questo "concretizzarsi" avviene solo rispetto all'oggetto con cui sta interagendo!
In pratica l'elettrone e l'oggetto coordinano la loro indeterminazione.
Tutti gli altri oggetti esistenti non condivideranno questa intesa fino a quando non si scontreranno anche loro con l'elettrone.
Insomma, immaginate che l'Universo sia fatto da tante piccolissime nuvolette che diventano granuli (l'un per l'altra) quando si scontrano.
La cosa bizzarra è che non vale solo per gli elettroni, ma anche per lo spazio-tempo!
Esso è un'entità quantistica che non ha valori determinati, se non quando interagisce con qualcosa; in quel caso, le durate sono granulari e determinate, ma solo per quel qualcosa, mentre rimangono indeterminate per tutto il resto dell'universo.
Tanti fantasmini miopi che solo quando si scontrano smettono di vedere sfocato... e di essere sfocati.
Al termine di questo viaggio lovecraftiano, gli scienziati hanno finalmente capito il tempo?
No.
Troppi punti sono ancora oscuri.
Sono state proposte diverse teorie (compresa la famosissima Teoria delle Stringhe), ma nessuna di queste ha uno straccio di prova.
Eppure, gli scienziati -eroicamente- spendono le loro vite nel tentativo di dimostrare che la loro teoria preferita è quella giusta.
Un atto di Fede.
Senza Fede non si fanno salti nel buio.
Senza Fede non c'è rischio, senza rischio non c'è voglia di dimostrare di aver ragione.
Senza Fede non c'è convinzione, senza convinzione non c'è impegno, senza impegno non si fanno passi avanti.
Questa è la conclusione più importante alla quale siamo potuti giungere in questa nota:
la Scienza si basa sulla Fede.
E il Tempo?
Scienza e Filosofia ci hanno permesso di fare grandissimi passi avanti.
Oggi sappiamo molto meglio ciò che non sappiamo.
Sant'Agostino diceva:
"Che cos'è il tempo? Se nessuno me lo chiede, lo so. Ma se cerco di spiegarlo a chi me lo chiede, non lo so più".
§M§