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Trascrizione

Se tu vedessi un wormhole nella realtà,

lo vedresti tondo, sferico, un po’ come un buco nero.

La luce dall’altro lato vi passa attraverso e ti dà uno scorcio di un luogo lontanissimo.

Una volta attraversato, l’altro lato diventa completamente visibile

con la tua vecchia casa adesso posta in quella luccicante finestra sferica.

Ma i wormhole sono reali? O sono solo magia camuffata da fisica e matematica?

Se esistono, come funzionano? E dove possiamo trovarli?

Kurzgesagt - In poche parole In collaborazione con Brilliant

Per la maggior parte della storia dell’uomo, abbiamo pensato che lo spazio fosse piuttosto semplice:

un grosso palco piatto dove gli eventi del cosmo prendono atto.

Anche se togliessi la scenografia di stelle e pianeti, rimane comunque qualcosa

Quel palcoscenico vuoto è lo spazio ed esiste, immutabile ed eterno.

La teoria della relatività di Einstein ha cambiato questo.

Dice che spazio e tempo formano quel palco assieme, e non sono uniformi in ogni luogo.

I corpi sul palco possono influenzare il palco stesso, stirandolo e deformandolo.

Se il vecchio palco è come inamobivile legno massiccio, quello di Einstein è più come un materasso ad acqua.

Questo tipo di spazio flessibile può essere piegato, e forse anche lacerato e rattoppato,

il che potrebbe rendere i wormhole fattibili.

Vediamo come apparirebbe in due dimensioni.

Il nostro universo è come un grosso foglio piatto.

Se piegati correttamente, i cunicoli possono collegare due punti estremamente lontani con un breve ponte

che suò essere attraversato istantaneamente,

permettendo di viaggare nell’Universo anche più velocemente della luce.

Quindi dove possiamo trovare un wormhole?

Al momento, solo sulla carta.

La relatività generale dice che possono esistere, ma ciò non vuol dire che debbano esistere.

La relatività generale è una teoria matematica. È un gruppo di equazioni che hanno più soluzioni possibili

ma non tutta la matematica descrive la realtà.

Però teorieticamente sono possibili, e sono di diversi tipi.

Ponti di Einstein-Rosen

Il primo tipo di cunicoli ad essere teorizzato sono stati i ponti di Einstein-Rosen

Descrivono ogni buco nero come una sorta di portale per infiniti universi paralleli.

Proviamo nuovamente a rappresentarli in due dimensioni.

Lo spaziotempo vuoto è piatto ma viene curvato dai corpi su di esso.

Se si comprime un corpo, lo spaziotempo attorno ad esso si curva di più.

Ad un certo punto, lo spaziotempo diventerà deformato al punto che può solo collassare in un buco nero.

Si forma una barriera a senso unico: l’orizzonte degli eventi, dove ogni cosa può entrare ma non uscire,

per sempre intrappolata nella singolarità al suo centro.

Forse però non c’è alcuna singolarità qui.

Una delle possibilità è che l’altra parte dell’orizzonte degli eventi assomiglia un po’ al nostro universo

ma speculare, e dove il tempo scorre all’indietro.

Nel nostro universo, le cose cadono nel buco nero.

Nell’universo parallelo dove il tempo va all’indietro, il buco nero specchio sputa fuori cose

un po’ come il Big Bang: questo è chiamato un buco bianco.

Sfortunatamente, i ponti di Einstein-Rosen non possono essere davvero attraversati.

Ci vuole un tempo infinito per arrivare nell’universo parallelo, ed il cunicolo si interrompe.

Attraversando un buco nero, non si diventerebbe ciò che esce dal buco bianco: si morirebbe e basta.

Quindi, per attraversare l’Universo in un batter d’occhio, gli umani hanno bisogno di un altro tipo di wormhole,

uno che sia attraversabile.

Antichi cunicoli della teoria delle stringhe.

Se la teoria delle stringhe, o una sua variante, è la corretta rappresentazione del nostro universo

allora potremmo essere fortunati e l’Universo potrebbe già avere una rete incalcolabile di wormhole.

Appena dopo il Big Bang, fluttuazioni quantistiche nell’Universo alle più piccole grandezze,

di gran lunga più piccole degli atomi, potrebbero aver creato davvero molti cunicoli percorribili.

Infilate in essi ci sono stringhe, chiamate “stringhe cosmiche”.

Nel primo miliardesimo di bilionesimo di secondo dopo il Big Bang,

le estremità di questi piccolissimi cunicoli vennero spinte anni luce le une dalle altre, e sparpagliate nell’Universo

Se i wormhole si formarono nell’Universo primordiale, con stringhe cosmiche o altri mezzi,

potrebbero essere ovunque, aspettando per essere trovati.

Uno potrebbe essere persino più vicino di quanto non immaginiamo.

Dall’esterno, i wormhole ed i buchi neri possono essere molto simili,

portando alcuni fisici a suggerire che i buchi neri supermassivi nel centro delle galassie siano in realtà wormhole.

Sarebbe estremamente difficile viaggiare fino al centro della Via Lattea per scoprirlo, ma va bene lo stesso.

Potrebbe esserci un modo altrettando difficile per ottenere un wormhole: potremmo provare a crearne uno.

Cunicoli artificiali

Per essere percorribili e utile, ci sono alcune proprietà che vogliamo il wormhole abbia.

Primo: deve ovviamente collegare due differenti punti nello spaziotempo.

Come la tua stanza da letto ed il bagno.

O la Terra e Giove.

Secondo: non dovrebbe contenere orizzonti degli eventi che impedirebbero viaggi andata-ritorno.

Terzo: dovrebbero avere la grandezza adatta così che le forze gravitazionali non uccidano i viaggiatori umani.

Il problema più grande che abbiamo è tenere aperti i nostri cunicoli.

Indipendentemente da come li facciamo, la gravità prova a chiuderli.

La gravità vuole interromperli, lasciando solo buchi neri alle estremità.

Che sia un cunicolo attraversabile con le estremità nel nostro universo o un cunicolo per un altro universo,

proverà a chiudersi a meno che non abbiamo qualcosa che lo tenga aperto.

Per gli antichi cunicoli della teoria delle stringhe, quello è compito delle stringhe cosmiche.

Per i cunicoli artificiali, c’è bisogno di un altro ingrediente:

la materia esotica.

Non è come quella che troviamo sulla Terra e nemmeno come l’antimateria,

è qualcosa di completamente nuovo, diverso ed entusiasmante, con proprietà folli e mai viste prima.

La materia esotica è qualcosa che ha massa negativa.

La massa positiva, come le persone, i pianeti ed ogni altra cosa nell’Universo, attrae grazie alla gravità.

Ma una masa negativa sarebbe repulsiva e spingerebbe via.

Questo genera una sorta di antigravità che terrebbe aperto il cunicolo.

E la materia esotica deve esercitare un’enorme pressione per tenere lo spaziotempo aperto,

più grande anche della pressione al centro delle stelle di neutroni.

Con la materia esotica, potremmo tessere lo spaziotempo come più ci aggrada.

Potremmo persino avere un candidato per questa materia esotica: il vuoto stesso dello spazio.

Le fluttuazioni quantistiche dello spazio vuoto creano costantemente coppie particella-antiparticella

che si annichiliscono a vicenda un istante dopo.

Lo spazio vuoto ribolle di ciò, e possiamo già manipolarle

per ottenere un effetto simile alla massa negativa che cerchiamo.

Potremmo usare questo per stabilizzare i nostri wormhole.

Una volta che lo teniamo aperto, le estremità combacerebbero

quindi le dovremmo spostare in posti interessanti.

Potremmo iniziare interlacciando il sistema solare lasciando un’estremità di ogni cunicolo in orbita attorno alla Terra.

Potremmo scagliare gli altri nello spazio profondo.

La Terra potrebbe essere una stazione di cunicoli per una vasta civiltà interstellare umana,

separata da anni luce di distanza ma lontana solo un wormhole.

Tuttavia, i wormhole hanno un lato negativo.

Aprire anche un singolo cunicolo rompe l’Universo in maniera fondamentale,

creando potenzialmente paradossi temporali e violando la struttura causale dell’Universo.

Molti scienziati pensano che questo non significhi solo che sia impossibile crearne uno, ma addirittura che esistano.

Per ora, quindi, sappiamo che i wormhole esistono nei nostri cuori e sulla carta, in forma di equazioni.

Sappiamo che vuoi sapere di più sull’Universo, quindi stiamo provando qualcosa di nuovo.

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Grazie al loro aiuto, ci saranno più video sul canale nei prossimi sei mesi.

È un po’ che Kurzgesagt lavora con Brilliant, e adoriamo cosa fanno.

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