K metro 0 – Londra – Non è l’ultimo consiglio dei trattamenti anti-ageing, una trovata per ringiovanire e ridurre rughe o imperfezioni cutanee. Ma un fenomeno scientifico, che  Chris Lintott, professore di astrofisica a Oxford, e co-presentatore della rubrica mensile di astronomia The Sky at Night, della BBC, ha cercato di spiegare, da buon divulgatore.

Il tempo non è universale: è un principio chiave della teoria della relatività di Albert Einstein.  Più velocemente ti muovi, più lento passa il tempo per te. Ecco perché il tempo rallenta quando voli velocemente. In aereo, insomma,  si invecchia più lentamente. E’ uno degli effetti incredibilmente strani della relatività, dice Lintott.

L’effetto è piccolo, infinitesimale. Prendi un volo transatlantico da Londra a New York e il tuo orologio sarà un diecimilionesimo di secondo indietro rispetto a quello rimasto a terra.

Sebbene la maggior parte delle persone non abbia bisogno di conoscere il tempo fino al nanosecondo, ciò tuttavia è possibile grazie, in parte, agli orologi atomici (l’orologio più preciso al mondo in cui la base del tempo è determinata dalla frequenza di risonanza di un atomo, che genera un segnale periodico di frequenza estremamente stabile e affidabile: l’ultimo modello del National Institute of Standards and Technology degli Stati Uniti non perde né guadagna un secondo in un arco temporale di 15 miliardi di anni, superiore all’età stessa  dell’Universo!).

Nel 1971, i fisici Joseph Hafele e Richard Keating presero quattro di questi orologi atomici, su un volo commerciale che viaggiò prima verso ovest e poi verso est intorno al mondo prima di ritornare al suo laboratorio di Washington.

Poi confrontarono i tempi dei loro orologi da viaggio con altri orologi rimasti a terra. Con loro sorpresa, gli orologi non corrispondevano: l’atto del viaggio aveva alterato in modo significativo il passare del tempo.

Un’altra previsione della relatività dice che anche la gravità gioca un ruolo. Allontanatevi dall’attrazione gravitazionale della Terra e il tempo accelererà.

Il sistema di posizionamento  GPS (Global Positioning System) basato sui satelliti in orbita, che gravitano a 20.000 km sopra la Terra, e sono in grado di fornire la posizione e l’ora esatta a qualsiasi dispositivo dotato di un apposito ricevitore,  deve  tenerne conto per funzionare correttamente.

Nonostante questi fenomeni, la Terra, alla fine, è un piccolo pianeta in un enorme universo. Attorno ai buchi neri, oggetti massicci la cui forza gravitazionale  schiaccia qualsiasi pianeta, questi effetti relativistici diventano molto più pronunciati.

Per capire perché, immaginate di cadere in un buco nero. (Supponiamo che stiate viaggiando su una nave magica che vi protegge dall’effetto “spaghettizzazione”, lo stiramento terminale che accade a qualsiasi oggetto che si avvicina troppo a un buco nero).

Mentre cadete, non noterete alcuna differenza temporale in voi stessi o nell’ambiente circostante.

Ma se gli strumenti della vostra navicella spaziale vi permettessero di guardare l’universo al di fuori del buco nero, potreste notare qualcosa di strano: gli eventi all’esterno sembreranno susseguirsi a un ritmo  accelerato.

Se poteste vedere la Terra attraverso un telescopio, vedreste il futuro del nostro pianeta svolgersi sotto i vostri occhi, in modo divrtente, come in un film dal ritmo serrato.

Ma provate adesso a cambiare prospettiva. Immaginate di essere su una stazione spaziale in orbita a distanza di sicurezza dal buco nero e di guardare il vostro collega, coraggioso o sfortunato, caderci dentro.

Il bordo del buco nero, come lo vedrete voi, è l’orizzonte degli eventi, il punto oltre il quale anche le cose che viaggiano alla velocità della luce non possono sfuggire. Sembra ragionevole aspettarsi che il vostro amico, una volta raggiunto questo punto, scomparirà man mano che si addentra nel pozzo gravitazionale del buco nero.

Questo fenomeno viene esplorato nel film “Interstellar” in cui gli astronauti che hanno esplorato un pianeta vicino a un buco nero riemergono scoprendo che l’Universo è andato avanti senza di loro.

Come chiarisce il film, non ha senso chiedersi se il tempo trascorso vicino o lontano dal buco nero sia il tempo “corretto”. La relatività ci dice che non esiste una cosa del genere.

Nella nostra vita ordinaria, a sicura distanza da un buco nero, possiamo muoverci come vogliamo nelle tre dimensioni dello spazio (altezza, larghezza, lunghezza) ma siamo costretti a viaggiare incessantemente nella quarta dimensione: il tempo.

Ma nell’orizzonte degli eventi di un buco nero, le cose accadono all’incontrario. Al suo interno, un astronauta sarebbe costretto a viaggiare senza fine nello spazio – verso il centro del buco nero – il che significa che alcune persone crederebbero di potersi muovere nel tempo.

In questo senso, un buco nero può funzionare come una macchina del tempo, consentendo a chiunque abbia il coraggio di entrarvi di viaggiare nel tempo prima di attraversare l’orizzonte degli eventi, fin dall’origine creazione del buco nero stesso.

Il problema è che, per quanto ne sappiamo, non c’è modo di scappare da un buco nero quindi nessun futuro viaggiatore potrà utilizzare questo trucco per tornare a trovarci sulla Terra.