Viaggiare nel tempo è possibile. Vi spiego perché

Fabio Costa è un ricercatore italiano dell’università australiana del Queensland. Coordina uno studio in cui le leggi della dinamica e le azioni in punti arbitrari dello spazio e del tempo riescono a incontrarsi e a rendere logicamente possibile il sogno di molti

Viaggiare nel tempo non è affare da sceneggiatori cinematografici o televisivi ma da fisici, astrofisici e matematici. Cartoon come Futurama, indimenticabili saghe statunitensi come quella di Ritorno al futuro firmata da Robert Zemeckis e perfino irresistibili pellicole comiche nostrane come Non ci resta che piangere di Roberto Benigni e Massimo Troisi pongono da sempre al cuore della sceneggiatura il principale ostacolo teorico di poter percorrere in avanti o all’indietro una o più linee spazio-temporali: i paradossi. La cultura popolare, affascinata dal mito della macchina del tempo, finisce spesso per offrire continue variazioni sul tema dei paradossi, cioè di quello che accadrebbe nel futuro se ritoccassimo il passato. Uno dei più celebri è quello detto “del nonno”, esposto per la prima volta nel 1943 dallo scrittore di fantascienza francese René Barjavel nel suo Le voyageur imprudent. Se un nipote tornasse indietro nel tempo e uccidesse suo nonno prima che incontrasse sua nonna, o comunque prima che questi potesse generare una discendenza, quell’assassinio renderebbe impossibile l’esistenza stessa del nipote. Cioè dello stesso viaggiatore nel tempo. Impossibile, dunque, anche solo pensare a salti temporali degni di Marty McFly, il protagonista di Ritorno al futuro? Non è proprio così. Anzi. Uno studio da poco pubblicato su Classical and Quantum Gravity, firmato dal 22enne énfant prodige australiano Germain Tobar e dal suo supervisore all’università del Queensland, il fisico milanese Fabio Costa, ha dimostrato che – almeno matematicamente – viaggiare nel tempo sarebbe possibile. E che i profondi timori di creare pasticci nelle nostre linee temporali, compromettendo il futuro mentre si manomette il passato, sarebbero facilmente superati dalla capacità della realtà di sistemarsi da sola. I complessi calcoli dei due fisici, alla ricerca di un modo per fondere teoria della relatività di Einstein e principi della dinamica newtoniana, sembrerebbero provare questa sorta di disegno teleologico risolutivo. Che tuttavia non ha nulla di metafisico e, invece, è molto concreto. Ne abbiamo parlato proprio con Fabio Costa: 39 anni, studi all’università del capoluogo lombardo, una laurea con un progetto svolto al Perimeter Institute for Theoretical Physics, in Canada. Costa ha svolto il dottorato all’università di Vienna e nel 2014 si è trasferito in quella del Queensland, nella regione nord-orientale dell’Australia. Qui ha ottenuto un Discovery Early Career Award, il più prestigioso riconoscimento nazionale per ricercatori all’inizio della carriera. A Brisbane, la capitale dello Stato del Queensland, è ricercatore con la qualifica di UQ Amplify Researcher nell’università cittadina che è una delle più importanti in Australia ed è inserita fra le prime 50 al mondo.

Partiamo proprio dall’università. Come sta vivendo questa esperienza in Australia?
L’università del Queensland, dove lavoro adesso, è molto grande e piena di risorse. È un modello misto pubblico-privato, ma per molti versi è gestita come una grande azienda, con molta attenzione all’aspetto finanziario. Dal punto di vista scientifico, gran parte dell’interesse è rivolto alla ricerca applicata o comunque con possibilità di commercializzazione. Tuttavia, il dipartimento di fisica ha una componente relativamente forte di studi teorici. Per esempio, in anni recenti sono stati intrapresi diversi progetti riguardanti strutture quantistiche e viaggi nel tempo, argomenti non tra i più comuni sulla scena internazionale. La mia esperienza finora è stata positiva perché ho avuto l’opportunità di sviluppare le mie linee di ricerca e di interagire con altri ricercatori interessati all’argomento. Ho anche potuto accedere a fondi che mi hanno permesso di rimanere in contatto con altri gruppi all’estero, partecipando a conferenze oltreoceano e organizzando eventi.

Qual è l’originalità dello studio firmato da lei e Germain Tobar?
Le leggi fisiche sono solitamente formulate in termini di evoluzione temporale: dato lo stato di un sistema a un certo tempo, determinano il sistema nel futuro. Questa visione è problematica in situazioni dove il viaggio nel tempo è possibile (in termini tecnici, in presenza di curve chiuse di tipo tempo). Infatti, il passato di un viaggiatore può essere il futuro di un altro. In quest’impostazione, le azioni del viaggiatore non possono essere rappresentate come varia-bili: tutto deve essere fissato in un tempo passato, prima che il viaggio abbia inizio. Il lavoro di Germain segue un approccio recente, che ho sviluppato in precedenza con diversi colleghi, in cui abbiamo riformulato le leggi della  dinamica in modo da essere compatibili con la scelta di azioni in punti arbitrari dello spazio e del tempo. Germain ha caratterizzato tutti i processi compatibili con la scelta di azioni arbitrarie e ha scoperto che esiste un grande numero di possibilità (mentre studi precedenti avevano trovato un solo processo, compatibile con la scelta di tre azioni). Questo suggerisce che tali funzioni matematiche possano rappresentare situazioni realistiche, in cui viaggiare nel tempo è possibile senza creare paradossi e senza limitare le azioni dei viaggiatori.

Dal vostro studio emerge una sorta di impostazione teleologica di fondo in base alla quale, anche con azioni incoerenti prodotte nel passato, il futuro finirebbe per “sistemarsi” e tendere in ogni caso a ciò che è accaduto: come si spiega?
In realtà, un modo per esprimere il nostro risultato è che, anche in presenza di viaggi nel tempo, non esistono “azioni incoerenti”. In un certo senso, già nella fisica ordinaria gli eventi si “sistemano”: una volta fissati gli eventi nel presente, quelli futuri seguono un percorso stabilito. Questo non vuol dire che tutto sia fissato in modo assoluto: ad ogni azione corrisponde uno sviluppo diverso di eventi futuri. Anche nel nostro caso, ogni azione determina lo svilupparsi degli eventi, con la differenza che non è più possibile ordinare gli eventi in modo lineare, dal passato al presente al futuro. In altre parole, l’universo non deve “riparare” le azioni inconsistenti dei viaggiatori nel tempo; semplicemente l’universo segue le sue leggi, determinando eventi passati e futuri a seconda delle varie azioni. Il fatto che questo sia anche solo logicamente possibile, e che esista una grande varietà di tali evoluzioni autoconsistenti, è uno dei risultati più sorprendenti del nostro studio.

Perché si parla spesso dei viaggi nel tempo in chiave culturale, pop, leggera? Che cosa manca per immaginarci agenti in grado di muoverci fra le dimensioni dello spazio e del tempo?
È uno degli argomenti più affascinanti dal punto di vista scientifico e a livello di cultura popolare. Sfuggendo alle regole tradizionali della fisica, il viaggio nel tempo offre grande spazio all’immaginazione, con la possibilità di rompere quelle che appaiono regole imprescindibili. Esistono innumerevoli approcci letterari ma molti di loro non riflettono possibilità coerenti dal punto di vista scientifico, per quanto abbiano un valore letterario oppure di intrattenimento. Per esempio, Marty McFly che comincia gradualmente a scomparire quando sua madre si innamora di lui è difficile da inserire in una teoria consistente, sebbene la storia abbia certamente una sua valenza. Tuttavia, non mancano esempi che ben si allineano ad approcci scientifici. Tra questi mi piace citare Los cronocrimenes (uscito in Italia con il titolo Timecrimes), un film di Nacho Vigalondo del 2007 che ben rappresenta l’approccio di autoconsistenza, in linea con i nostri modelli. Andando più indietro, si trovano ottimi esempi nella tradizione greca, dove un oracolo rivela informazioni dal futuro, mettendo in moto quegli eventi che porteranno la profezia ad avverarsi, nonostante lo sforzo dei protagonisti di evitarli.

Finiamo da dove siamo partiti, ossia l’Università. Tornerebbe in Italia?
Non lo escludo. In questo periodo sto considerando diverse possibilità in Australia, Europa, Canada. Tornare in Italia non mi dispiacerebbe, ma al momento non sono al corrente di opportunità che mi potrebbero far tornare. In generale, per intraprendere una carriera in questo campo bisogna essere pronti a una certa flessibilità geografica, andando a cogliere le occasioni là dove si presentano.