Il Tempo della Fisica e suoi riflessi sul concetto di Realtà
Cos’è il tempo? Con un gioco di parole si potrebbe dire che chiedersi cos’è il tempo, è una “perdita di tempo”. Infatti il tempo è un mistero così profondo che cercare di capirci qualcosa … cosa sia, da dove viene fuori, cosa misura un orologio, perché scorre sempre in avanti e mai indietro, potrebbe rivelarsi solo una gran perdita di tempo.
Sarebbe più giusto forse non perdere tempo in inutili elucubrazioni ed, infatti, la maggioranza della gente non si pone il problema.
Seneca diceva che non importa sapere cos’è il tempo, interessa sapere come lo usiamo. Forse aveva ragione … ma noi siamo curiosi e la curiosità è il motore della conoscenza ed è per questo che siamo qui a “sprecare” un po’ del nostro tempo. A proposito del tempo, c’è innanzitutto da dire che le cose non stanno come appaiono. Il tempo come noi lo sperimentiamo nella vita di tutti i giorni non coincide per niente con il tempo della fisica. Per noi il tempo scorre uniformemente in tutto l’universo, per la teoria della relatività, invece, il tempo scorre ad un ritmo diverso in luoghi diversi. Questo crea problemi al nostro concetto di realtà … vedremo perché.
Inizio con una domanda semplice, semplice: Che ore sono? Guardate l’orologio … sono le 10:30.
Bene, allora possiamo dire che qui, ora alle 10.30, siamo nel “presente”?
No, non possiamo dirlo. Bisogna prima definire quanto dura il presente. Dura un minuto? Un secondo? Può essere che il presente duri un millesimo di secondo? Perché no! Solo un periodo di tempo che non sia più possibile dividere in parti lo si può dire “presente”.
Secondo la meccanica quantistica la durata di un “quanto” indivisibile di tempo è di 10 alla –44 secondi: un centomilionesimo di un miliardesimo di miliardesimo, di miliardesimo, di miliardesimo di un secondo. E’ questa la durata del presente?
Non è il caso di soffermarsi sulle implicazioni di una risposta affermativa a questa domanda. Per il momento mi preme far notare che nel momento della vostra risposta “sono le 10:30”, la mia domanda “che ora sono?” è già nel passato.
Il concetto di presente è un gran bel casino.
Io sto parlando e la mia voce si propaga nell’aria, sotto forma di onda sonora, alla velocità di circa 300 metri al secondo. Voi siete a circa 3 metri e per giungere fino al vostro apparato uditivo l’onda sonora impiega un centesimo di secondo.
E’ un tempo molto piccolo ma l’emissione dell’onda sonora dalla mia gola e la vostra percezione della mia voce non sono simultanee e quindi non possono essere entrambe nel presente. L’emissione dell’onda è nel vostro passato quando mi sentite e, mentre parlo, la vostra percezione della mia voce è nel mio futuro.
Quando questa bella ragazza si guarda allo specchio pensa che il viso che vede riflesso sia il suo viso nel presente. A voler cercare il pelo nell’uovo ragionando in termini scientifici, questo è sbagliato: quello che la ragazza vede è il suo viso com’era un poco prima, infatti la luce ci mette un po’ di tempo per andare dal suo volto allo specchio e tornare ai suoi occhi. In realtà più lei si allontana dallo specchio più ringiovanisce, ovvero, vede un’immagine più giovanile del suo viso reale. Provate a guardarvi nello specchio da più lontano. Scherzo ovviamente.
Il fatto è che siamo naturalmente portati a ignorare intervalli di tempo molto piccoli ma se vogliamo analizzare il tempo dal punto di vista scientifico non possiamo trascurare neanche un nanosecondo.
A questo punto devo far notare che noi sperimentiamo sempre cose ed eventi del passato. Quando abbiamo coscienza di un lampo di luce, non stiamo vedendo qualcosa nel presente, stiamo elaborando la traccia lasciata nella nostra memoria da un’onda elettromagnetica. Questo sfasamento, che può essere anche di un miliardesimo di nanosecondo, tra evento e percezione dello stesso da parte della coscienza, ha implicazioni filosofiche e fisiche di basilare importanza.
Ho detto all’inizio che il tempo non è come ci appare. Vediamo allora come appare il tempo secondo il buon senso comune per confrontarlo poi al tempo della fisica.
Secondo il buon senso comune il tempo è univoco e universale, scorre, cioè, in maniera uniforme in tutto l’universo. Questa figura visualizza il concetto di tempo secondo il senso comune.
Al centro c’è il “presente”, in marrone, di brevissima durata, a sinistra in rosso c’è il “passato” e, a destra, il “futuro” in azzurro.
In corrispondenza del presente c’è il fronte del tempo che si muove rapidissimamente da sinistra verso destra. In rapida successione, il presente diventa passato e il futuro diventa presente ad un ritmo uniforme in tutto l’universo. Tutto è univoco e solido. L’avanzamento del fronte del tempo è governato dal tempo universale. Si potrebbe immaginare un grande orologio cosmico che batte lo scorrere del tempo dell’universo e che detta il ritmo, uniforme e costante, di avanzamento del presente. Questo è quello che ci viene naturale pensare.
In questa prospettiva l’Evento E1 che si verifica su Vega12 e l’Evento E2, che si verifica su Alpha43, trovandosi entrambi sulla linea del presente, sono da considerare simultanei. A questo concetto del tempo è legato il nostro concetto di “realtà”. Infatti chiamiamo realtà quello che è nel presente, nella stretta fascia marrone. Diciamo che le cose del passato, nella zona rossa, “erano reali” e che le cose del futuro, nella zona azzurra, “saranno reali”. I filosofi chiamano “Presentismo” l’idea che solo il presente sia reale, che passato e futuro non lo siano, e che la realtà evolva, ad un rapidissimo ritmo universale, da un presente a un altro successivo.
Questo è quello che si pensava prima della Teoria della Relatività di Einstein.
La teoria della relatività dice che il tempo è relativo. Non temete … non mi metterò qui a spiegare la teoria della relatività, mi limito a parlare delle sue conseguenze.
La teoria di Einstein conclude che non esiste un orologio universale che scandisce il tempo dell’universo. Ogni punto dell’universo ha un proprio orologio che batte il tempo secondo una logica descritta dalle due teorie della relatività, quella ristretta e quella generale. Insomma non esiste un “presente” definito globalmente.
E’ evidente che il “Presentismo” non funziona più. Se non esiste un presente globale dove la mettiamo la realtà?
Ma procediamo per passi successivi cominciando con la teoria della relatività generale.
L’immagine dell’universo che viene fuori dalla teoria della relatività generale è assolutamente stupefacente.
Non c’è uno spazio vuoto in cui si muovono i corpi celesti.
Il vuoto non esiste, esiste un immenso campo gravitazionale che può essere immaginato come un grande mollusco che avvolge e ingloba in sé tutti i corpi celesti. E questo grande mollusco non è statico, non sta mai fermo: è deformato, contorto e incurvato dalla massa dei corpi celesti che si muovono al suo interno. Più grande è la massa, più grande è la deformazione del corpo del mollusco … un po’ come se il suo corpo gelatinoso cedesse sotto il peso della massa dei pianeti e delle stelle.
Per esempio, la massa della Terra crea un addensamento nel corpo del mollusco. Nella figura, la griglia di linee convergenti verso il centro della Terra rappresenta il campo gravitazionale e la relativa deformazione dello spazio ma anche del tempo.
Maggiore è l’intensità del campo gravitazionale, maggiore è la curvatura dello spazio, maggiore è il rallentamento del tempo.
Facciamo un prova con due precisissimi orologi … di quelli che vengono usati per gli esperimenti scientifici.
Prendiamo i due orologi e sincronizziamoli perfettamente. Poi portiamo un orologio in cima ad una montagna e l’altro al livello del mare. Dopo un certo tempo riportiamo insieme i due orologi per vedere se sono ancora sincronizzati. Ebbene, non segnano più lo stesso tempo: l’orologio che è stato in cima alla montagna è avanti rispetto a quello che era al livello del mare. Questo perché il ritmo a cui scorre il tempo è determinato dal campo gravitazionale. L’orologio in riva al mare, essendo più vicino al centro della Terra, è soggetto ad un campo gravitazionale più intenso rispetto a quello in cima alla montagna. La teoria della relatività dice che il tempo rallenta in proporzione all’intensità del campo gravitazionale ed è per questo motivo che l’orologio a livello del mare rallenta rispetto all’orologio in cima alla montagna.
Questo fatto sembra essere frutto della fantasia sovraeccitata di uno scienziato pazzo ma non è così: è una realtà verificata sperimentalmente con opportuni orologi di precisione. Le formule matematiche che calcolano lo sfasamento tra orologi vengono utilizzate in svariati campi di applicazione.
Prendiamo i GPS, cioè i navigatori che usiamo in macchina. Il GPS funziona misurando la distanza da alcuni satelliti che girano intorno alla Terra ad un’altezza di circa 20.000 km.
Ma come fa un ricevitore GPS a calcolare la sua distanza dai singoli satelliti?
Semplicemente calcolando il tempo impiegato dal segnale per arrivare dal satellite all’auto; essendo nota con grandissima precisione la velocità del segnale che è poi la velocità della luce, la distanza si calcola con la classica formuletta scolastica: distanza uguale velocità della luce per tempo. Solo che nel calcolo del tempo bisogna considerare lo sfasamento tra l’orologio imbarcato sul satellite e l’orologio a terra. Se non si tiene conto di questo sfasamento il GPS sulla nostra auto ci darebbe una posizione sbagliata anche di chilometri. E allora addio alla navigazione satellitare.
La relatività generale dice quindi che il ritmo del tempo è proporzionale all’intensità del campo gravitazionale. Il tempo, in particolare, rallenta con l’aumentare dell’intensità del campo. Vediamo allora cosa succede in vicinanza di un campo gravitazionale molto più intenso di quello della Terra.
Nell’universo ci sono corpi celesti chiamati “buchi neri” che hanno un campo gravitazionale talmente intenso da non permettere a nulla di sfuggire alla sua attrazione, neppure alla luce. Man mano che ci si avvicina ad un buco nero l’intensità del campo gravitazionale aumenta sempre di più provocando la curvatura dello spazio e il rallentamento del tempo. Sul bordo del buco nero, chiamato orizzonte degli eventi, il tempo rallenta fin quasi a fermarsi. Un viaggiatore nello spazio che sosta per alcune ore nei pressi dell’orizzonte degli eventi del buco nero, quando torna sulla Terra probabilmente troverà i propri figli più vecchi di lui come succede nel film “Interstellar” che pur essendo un film di fantascienza si basa su teorie scientifiche comprovate.
Come vedete secondo la relatività generale, il tempo scorre a ritmi diversi in posti diversi dell’universo. Dov’è allora il presente? Semplicemente non esiste a livello globale, il presente ha senso solo localmente.
Ma anche la relatività ristretta attacca dalle fondamenta il concetto di tempo universale. In questo caso è il concetto di “simultaneità” che perde la sua assolutezza.
Infatti, se la velocità della luce è costante ed è la stessa per ogni osservatore, due eventi simultanei per un osservatore, non lo sono più se osservati da un altro osservatore in moto rispetto al primo.
… sembra complicato. Faccio un esempio dando spazio alla fantasia.
Tre ricercatori, Ciro, Alberto e Vincenzo sono stati incaricati dal Centro Internazionale di Astrofisica di osservare due esplosioni, P1 e P2, che si presume avverranno la prima su Alpha43, la seconda su Vega12. Ciro è fermo sulla Terra, Alberto pilota un’astronave rossa che si muove velocemente verso sinistra, Vincenzo pilota un’astronave verde che si muove in direzione opposta.
Ciro, sulla Terra, si trova in un punto equidistante da Alpha43 e da Vega12, e non si muove rispetto ai due corpi celesti. Dal suo comodo punto di osservazione Ciro rileva che le esplosioni avvengono contemporaneamente. Sapendo di essere esattamente alla stessa distanza dal luogo delle due esplosioni, Ciro scriverà nel suo rapporto che le esplosioni P1 e P2 sono state simultanee.
Alberto, nella sua astronave rossa, è in rapido movimento verso sinistra in direzione di Alpha43. Anch’egli osserva con attenzione lo spazio per rilevare le esplosioni e a un certo punto vede il flash di luce dell’esplosione P1 su Alpha43, seguito, dopo un istante, dal flash dell’esplosione P2 su Vega12. Nel suo rapporto Alberto scriverà quindi che le due esplosioni non sono state simultanee perché P1 è avvenuta prima di P2.
Vincenzo, che si muove invece velocemente verso destra in direzione di Vega12, vede prima l’esplosione P2 e successivamente l’esplosione P1.
In pratica, rispetto ad Alberto, per Vincenzo c’è un’inversione dell’ordine temporale dei due eventi. Nel rapporto scriverà che P2 e P1 non sono state simultanee e che P2 ha preceduto P1.
Ma alla fin fine qual è l’esplosione che è avvenuta prima. Ha ragione Alberto o Vincenzo? O ha ragione Ciro che dice che le esplosioni sono simultanee?
Il fatto è che tutti e tre hanno ragione perché il loro fronte del tempo non coincide.
Ricordate l’immagine del fronte del tempo universale che abbiamo visto prima?
Ebbene, quest’immagine non va più bene: il fronte del tempo di Ciro, Alberto e Vincenzo non è più questa bella linea verticale comune a tutti e tre. Ognuno avrà il suo fronte del tempo personale o linea di simultaneità come nella figura seguente.
Ciascuno dei tre osservatori avrà il suo personale fronte del tempo rappresentato in figura dalla linea nera tratteggiata.
Per Ciro, le esplosioni P1 e P2 sono sul fronte del tempo e sono quindi simultanee.
Per Alberto il fronte del tempo è distorto in senso orario per cui c’è un momento in cui l’esplosione P1 si è già verificata (è nella zona rossa del passato), mentre P2 non è ancora avvenuta (è nella zona azzurra del futuro). Per Alberto, P1 e P2 non sono simultanee in quanto P1 precede P2.
Il fronte del tempo di Vincenzo è distorto in senso antiorario per cui P2 è nel passato (è nella zona rossa) e P1 nel futuro (è nella zona azzurra) … ma c’è qualche dubbio che il fronte del tempo raggiungerà, avanzando, l’evento P1? In altre parole, c’è qualche dubbio che P1 sia nel futuro di Vincenzo? No! Non c’è alcun dubbio … il suo futuro è determinato. Quest’idea è sconvolgente e ci fa riflettere sulla realtà del mondo.
Immagina l’immensità dell’universo con i miliardi di corpi celesti in movimento uno rispetto all’altro ciascuno con il suo particolare ritmo del tempo. Un’infinità di eventi si verificano nello spazio ma non c’è un presente oggettivo valido in tutto l’universo. Abbiamo invece un’infinità di presenti soggettivi … si riesce ad immaginare una cosa del genere? Questa è un’idea sconvolgente al limite dell’accettazione della nostra mente. Si riesce ad intuirla solo se si viene fuori dal nostro piccolo, remoto angolo di universo e pensiamo in grande, abbracciando con l’immaginazione Tutto quello che c’è.
Il fatto che non esista un “presente” oggettivo e universale ci confonde perché siamo portati a pensare che la realtà del mondo sia costituita da tutte le cose esistenti nel presente. Infatti diciamo che il passato è passato, non è più reale ed esiste solo nella nostra mente sotto forma di memorie; il futuro non è ancora reale ed esiste solo nella mente come un insieme di aspettative. Come sostiene il “Presentismo”, solo il presente contiene la realtà.
Ora ci dicono che il presente universale oggettivo non c’è … dov’è la realtà allora? Dove abita? Solo nella nostra testa? O abita in un quanto indivisibile di tempo di 10 alla meno 44 secondi?
C’è da rimanere sconcertati. Come la mettiamo?
Un’ipotesi proposta dai filosofi è “l’Eternalismo”. In questo caso, presente, passato e futuro sono tutti egualmente “reali”. Il corrispettivo dell’eternalismo dei filosofi è l’universo in blocco dei fisici.
Per i fisici, la “visione” immaginaria e “in contemporanea” di tutto lo spazio e tutto il tempo dell’universo è chiamata “Block Universe” o anche continuum spazio-temporale.
L’idea è che sia necessario pensare all’intera storia dell’universo come un unico blocco, tutto ugualmente reale.
I punti gialli in figura rappresentano gli infiniti eventi di tutta la storia dell’universo ciascuno definito dalla coordinata tempo e dalle tre coordinate spaziali (In figura, per semplificare, le tre coordinate spaziali sono rappresentate da un’unica coordinata spazio).
Per esempio, l’evento E1, la mia nascita, e l’evento E2, la mia morte, esisterebbero realmente, staticamente, da sempre e per sempre, nel Block Universe. La linea verde che unisce la mia nascita e la mia morte sarebbe la mia linea di vita ed i puntini gialli gli eventi che mi competono. Secondo questa visione, la mia nascita non è un evento svanito nel nulla del passato, come la mia morte non è un evento che avverrà nel futuro. Entrambi gli eventi sarebbero reali sempre, eternamente, ma sarebbero fuori dal “cerchio dell’apparire”.
L’espressione “cerchio dell’apparire” è del filosofo Severino e può essere spiegata con una metafora.
Immaginate di essere su un’altura e sotto di voi c’è una lunga strada diritta e buia. Lungo la strada ci sono alberi, case, villette, auto parcheggiate ma voi non vedete assolutamente nulla … è buio totale, non c’è neanche la luna. All’improvviso un cerchio di luce proveniente da un faro lontano illumina un breve tratto di strada … una casa, un’auto parcheggiata appaiono nel cerchio di luce. Ora il cerchio di luce si sposta lungo la strada e dopo un po’ la casa e l’auto scompaiono nel buio, mentre alcuni alberi e un ponte vengono illuminati dal cerchio di luce. La casa e l’auto, anche se non sono più nel cerchio di luce, sono ancora realmente esistenti, così come gli alberi e il ponte erano realmente esistenti già prima di essere illuminati dal cerchio di luce.
L’apparire delle cose nel cerchio di luce è chiamato da Severino il “sopravvenire degli eterni”.
Nella metafora la strada è il Block Universe; le case, le auto, il ponte sono gli eventi nello spaziotempo, il cerchio di luce la nostra coscienza.
In conclusione, secondo questa ipotesi, il divenire ed il movimento del tempo che sperimento sarebbero il prodotto dell’elaborazione della coscienza man mano che gli eventi che ci competono sopravvengono nel “cerchio dell’apparire”.
Ma torniamo alla fisica. Cosa dicono i fisici più famosi, a partire da Einstein, a proposito dell’ipotesi Block Universe?
“Siccome nella struttura a quattro dimensioni dello spazio-tempo non è più possibile rappresentare obiettivamente il “NOW”, l’adesso, i concetti di accadimento e divenire sono, se non proprio completamente sospesi, certamente resi più complicati. Sembra quindi più naturale pensare la realtà come a un’esistenza quadridimensionale, piuttosto che all’evoluzione nel tempo di un’esistenza tridimensionale”.
Secondo Einstein, è più ragionevole pensare che le cose tridimensionali (la realtà del mondo fisico) non evolvano nel tempo e che siano invece oggetti immutabili definiti dalle tre dimensioni spaziali più la dimensione tempo.
Kurt Goedel è stato uno dei più grandi matematici del XX secolo e collaboratore per un certo periodo di Einstein:
Nel suo scritto: “A Remark about the relationship between Relativity Theory and Idealistic Philosophy” dice: “Data la relatività della simultaneità, non è più possibile dividere lo spazio-tempo in sezioni di ‘adesso’ in modo univoco. Questo indica che non è realistico pensare al mondo come a una serie di fugaci ‘ADESSO’ con il passato e il futuro non esistenti. E’ più realistico pensare che il passato e il futuro esistono staticamente e che il tempo in realtà non scorre “.
Brian Greene è un famoso fisico teorico noto per le sue ricerche sulla teoria delle stringhe. Nel suo libro, The Fabric of the Cosmos, scrive:
“Proprio come noi immaginiamo tutto lo spazio come realmente esistente là fuori, allo stesso modo dovremmo immaginare tutto il tempo essere là fuori, come realmente esistente “.
Anche se non siamo a Roma non abbiamo nessun problema a sostenere che Roma esiste. Allo stesso modo, anche se non siamo nel 2000, possiamo immaginare che il tempo che chiamiamo 2000 sia realmente esistente e che le Twin Towers di New Your siano ancora in piedi, realmente, nello spazio tempo quadridimensionale.
Il famoso fisico Stephen Hawking, recentemente scomparso, nel suo best seller ‘Brief History of Time’, scrive:
“Ciò che chiamiamo tempo reale è solo frutto della nostra immaginazione “
Stephen Battersby, ricercatore e divulgatore scientifico:
“Tutti gli eventi che sono accaduti o che accadranno sono contrassegnati da punti nel ‘blocco’ di spazio-tempo, come bolle d’aria sospese nel ghiaccio. Passato e futuro sono sullo stesso livello, non c’è nessun flusso, niente scorre”.
Insomma, secondo questa ipotesi, le cose del passato non sono svanite nel nulla, sono solo uscite dall’orizzonte della nostra coscienza. Le cose del futuro non appariranno dal nulla, sono già esistenti, ma noi non ne abbiamo coscienza perché sono ancora oltre il nostro orizzonte.
Da un punto di vista religioso le bolle d’aria sospese nel blocco di ghiaccio corrispondono alla manifestazione della volontà di Dio. “Sia fatta la volontà di Dio” dicono i credenti. In effetti, sarebbe proprio così!
L’eternità di Dio non indica l’infinita estensione del tempo, cioè una durata temporale senza inizio e senza fine. Filosofi e teologi affermano che l’eternità riferita a Dio è ‘assoluta atemporalità’, cioè durata scevra da qualsiasi successione temporale. Nell’eternità di Dio il tempo è un eterno presente, niente scorre, tutto è fermo e immobile come nel Block Universe.
E’ celebre la definizione di eternità di Dio di Santo Agostino: “interminabilis vitae tota simul et perfecta possessio”. La vita eterna di Dio è “TOTA SIMUL”, “TUTTA IN UNA VOLTA”, priva di qualunque fluire, modificazione o divenire. Dio è perfetto, immobile, è tutto in una volta, simultaneamente. E’ onnisciente perché, nel suo eterno presente ingloba, “conosce” la produzione della propria volontà, cioè gli eventi che sperimenteremo nella nostra vita.
Se noi mettessimo i suoi occhiali saremmo in grado di vedere l’Universo tutto in una volta. Non ci sarebbe passato, presente e futuro … tutti gli infiniti eventi della storia dell’universo sarebbero contemporanei.
Il nostro destino si realizzerebbe allora necessariamente secondo la “volontà di Dio” e la sua Onniscienza o secondo le bolle d’aria del Block Universe.
Ma c’è un problema, un grosso problema. Se nel Block Universe e nell’Onniscienza divina sono già predeterminati gli eventi futuri della nostra vita, dove va a finire il “libero arbitrio” cioè la nostra capacità di decidere di fare questo o quello e di prendere questa o quella strada?
Siamo dei burattini schiavi del destino?
Allora anche l’ipotesi Matrix andrebbe bene. Non esisterebbe alcuna realtà oggettiva … “lì fuori” non ci sarebbe niente che corrisponda alla realtà come la sperimentiamo … la realtà sarebbe elaborata in qualche modo dal nostro cervello sollecitato da segnali elettrici generati chissà dove … forse in un super computer gestito da esseri soprannaturali. Vivremmo allora in una realtà virtuale come nel film Matrix.
Questa prospettiva non ci piace affatto. Siamo certi della nostra potenza e capacità di determinare il nostro e l’altrui futuro. La nostra vita, senza questa convinzione, non avrebbe senso, infatti, ogni nostro atto è basato sulla volontà, sulla potenza del volere.
Ma siamo certi che la volontà sia libera? Non potrebbe essere che la nostra volontà sia anch’essa predeterminata? Le moderne neuroscienze non escludono questa possibilità … anzi. Si pensa che l’esito di un processo decisionale, la scelta di andare a sinistra e non a destra, non sia libero ma determinato dallo stato fisico del cervello nel momento della scelta, a sua volta determinato da eventi precedenti. “Noi possiamo volere questo o quello ma non possiamo volere che quello che vogliamo” diceva Schopenhauer. Ma non è il caso ora di affrontare il dilemma del “libero arbitrio”, ci porterebbe fuori tema.
Torniamo al tempo e alla realtà. Tolto dalla scena il Presentismo, è l’Eternalismo o il Block Universe l’unico modo che ci resta di pensare il mondo? Niente cambia e tutto è immobile? Il cambiamento non è reale ma solo un’illusione? Il passato, presente e futuro esistono tutti insieme in un eterno presente?
Il fisico italiano Carlo Rovelli, molto attivo nella ricerca sulla gravità quantistica, risponde negativamente e offre una terza via.
Secondo Rovelli, il fatto che non possiamo ordinare l’universo come un’unica successione ordinata di tempi non significa che nulla cambi. Significa che i cambiamenti non sono ordinati lungo un’unica successione ordinata. La struttura temporale è più complessa che una semplice successione lineare di istanti. Non per questo non esiste o è illusoria.
Nel mondo, secondo Rovelli, c’è il cambiamento perché c’è una struttura temporale di relazioni fra gli eventi tutt’altro che illusoria. Non è però un cambiamento e un accadere globale, è un accadere locale molto complesso e soggettivo.
La struttura temporale del mondo sarebbe incentrata su un “quanto” indivisibile di tempo (il tempo di Plank) che, come detto prima, ha una durata di 10 alla –44 secondi: un centomilionesimo di un miliardesimo di miliardesimo, di miliardesimo, di miliardesimo di un secondo. Questo sarebbe il ritmo del cambiamento della realtà. Impressionante! Sembra che Kurt Goedel avesse torto e che la realtà abiti, in effetti, una serie di fugaci istanti con il passato e il futuro non esistenti. In contrapposizione al Presentismo e all’Eternalismo, quello di Rovelli si potrebbe chiamare “ATTIMISMO” perché la realtà, oltre ad essere soggettiva e locale, è sfuggente, istantanea, senza una durata, come uno fantasmagorico istantaneo sfarfallio. Noi invece sperimentiamo una realtà globale, solida e che, pur soggetta al cambiamento, dura nel tempo. Com’è possibile? Come possiamo essere consapevoli della durata, addirittura misurarla, se siamo sempre solo nel presente che è per definizione è granulare e istantaneo. Qui e ora non ci sono passato e futuro, c’è solo il presente che dura un istante. Per misurare la durata abbiamo bisogno del passato. Dove sta? In noi, nella nostra testa. Posso misurare la durata del volo di una pallina da tennis usando un orologio. Per farlo devo leggere l’orologio in due istanti diversi, ma questo non è possibile perché noi siamo sempre in un momento solo … non in due, dove sono le due letture dell’orologio? Sono nella nostra memoria. La consapevolezza del passare del tempo è interna a noi ed è fondata sulla memoria e l’anticipazione.
E’ nella mia mente che misuro il tempo. Quando misuro il tempo sto misurando qualcosa nel presente della mia mente
Allora non è la fisica che può dare una risposta alla domanda ma le neuroscienze.
Fondamentalmente noi siamo il risultato dei nostri processi cerebrali. Il nostro sistema nervoso riceve input sensoriali, elabora informazioni in continuazione e genera comportamento. Lo fa attraverso reti di neuroni che formano sistemi dinamici, flessibili che si modificano in continuazione. Il nostro cervello, risultato di milioni di anni di evoluzione, è un complicato meccanismo che raccoglie memoria del passato per predire il futuro. Questo vivere a cavallo tra eventi passati e previsioni future è per noi il fluire del tempo. E’ il nostro cervello che trasforma la realtà dell’Attimismo in qualcosa che accade e si estende nel tempo creando così la percezione della durata delle cose e di una solida e consistente realtà.
Proust dice esplicitamente: “La realtà si forma soltanto nella memoria”. Detto con altre parole “niente esiste per più di un attimo a meno di quello che esiste nella memoria”
Per capire meglio cosa questo significhi spostiamoci sul campo di tennis dove Roberto e Paul stanno giocando. Ai fini pratici, non ci sono dubbi, Paul e Roberto non stanno giocando né nel passato, né nel futuro, stanno giocando ora, qui nel presente e il campo da tennis, l’ambiente circostante, le racchette, la rete, le palline, costituiscono la realtà che li circonda.
Analizziamo uno scambio. La pallina, colpita da Roberto all’evento E1, descrive una traiettoria perfetta, supera la rete e giunge a fondo campo dall’altra parte all’evento E5. Per Roberto e Paul il volo della pallina da un campo all’altro avviene nel “presente” … i due non hanno alcun dubbio in proposito. Che problema c’è?
Un problema c’è perché E1 ed E5 avvengono in due istanti diversi per cui non si può dire che avvengano entrambi nel “presente”.
Ma non ci sono solo due eventi lungo al traiettoria della pallina, ce ne sono moltissimi, esattamente uno ogni 10 alla meno 44 secondi. Limitiamoci ad individuarne solo alcuni: l’evento E2 quando la pallina raggiunge la linea di servizio, l’evento E3 quando è sulla verticale della rete e l’evento E4 quando raggiunge la linea di servizio nel campo di Paul.
Questo è quello che avviene nel mondo fisico “esterno”. Vediamo invece cosa succede “all’interno” della testa di Paul.
L’Evento E1, Roberto che colpisce la palla, viene percepito dal cervello di Paul e ritenuto in memoria nella Traccia T1. Quando, dopo qualche decimo di secondo, la pallina raggiunge la linea di servizio all’Evento E2, la realtà dell’Evento E1 non esiste più altrimenti ci sarebbero due palline in volo contemporaneamente. Anche l’Evento E2 viene percepito da Paul e ritenuto in memoria nella Traccia T2. Lo stesso avviene per gli Eventi E3 ed E4: E3 è ritenuto nella Traccia di memoria T3 ed E4 nella Traccia T4.
Ora, guardando la figura, consideriamo la situazione in un certo istante P corrispondente all’Evento E5.
Sulla linea orizzontale sono riportati gli eventi istantanei. E’ evidente che gli istanti della struttura temporale non esistono tutti insieme, anzi, ne esiste solo uno per volta. Lo sfarfallio di fugaci istanti non basta a configurare la realtà solida e stabile della nostra percezione. Secondo l’attimismo, niente esiste per più di un istante.
Diversa è la situazione nel cervello di Paul. Infatti, guardando la figura, sulla linea verticale sono riportate le tracce di memoria nel cervello di Paul. All’istante P, nella memoria di Paul esistono contemporaneamente le tracce di tutti gli eventi avvenuti nel mondo fisico. La presenza contemporanea in memoria delle tracce degli eventi e la loro elaborazione cerebrale permettono a Paul la percezione del movimento continuo della pallina, del tempo, della durata e quindi della realtà solida e consistente. Nella memoria la realtà esiste e permane.
“La realtà si forma soltanto nella memoria” per uno scopo ben preciso: per prevedere il futuro e, quindi, per la sopravvivenza. Le strutture cerebrali preposte all’anticipazione collegano le rappresentazione future e creano un ponte tra passato, presente e futuro che ci permette di sopravvivere nella vita di tutti i giorni anche se noi siamo sempre “solo nel presente”.
CONCLUSIONI
Alla fine, alla domanda cos’è il tempo, cos’è la realtà, abbiamo fatto ipotesi ma non abbiamo dato una risposta definitiva perché non è possibile darne una.
Se non è possibile razionalmente capire cos’è il tempo e la realtà, da un punto di vista pratico, dobbiamo accettare l’esistenza del tempo che scorre, del divenire, del passato, del presente e del futuro. Non ci rimane altro da fare, da un punto di vista pratico, che considerare “reale” quello che sperimentiamo nel presente del senso comune.
Ma questo non toglie a ciascuno di noi la possibilità di pensare, riflettere e immaginare “cosa c’è sotto”. Io penso che questa ricerca debba essere fatta per il proprio beneficio personale, per star bene con se stessi e sereni in questa vita. Le risposte ai quesiti posti nella presentazione sono quindi soggettive. Nessuno ha una Verità assoluta con la V maiuscola, ma nulla ci vieta di ricercare una verità che ci fa star bene.
Come la vedo io?
Sono per l’Eternalismo e il Block Universe? Sono per Parmenide: “… senza nascita è l’Essere e senza morte, tutto intero, unigenito, immobile, ed incompiuto mai è stato o sarà, perché è tutt’insieme adesso”?
O sono per l’Attimismo e per il “panta rei” di Eraclito secondo il quale tutto cambia, tutto si trasforma, niente resta immutato?
Non ho preferenze. L’uno vale l’altro. Quello che conta, secondo me, è capire che l’accadere degli eventi non è “contingente”, ma necessario, inevitabile.
In questa foto, non si vede, ma c’è un vento teso che piega il fuscello.
Il sottile stelo viene sballottato a destra e sinistra, a volte si piega quasi a spezzarsi.
…. ecco … il vento.
Il vento ha sparso il seme da cui è nato il fuscello, il vento alla fine spezzerà l’esile stelo. Che può fare il povero fuscello per opporsi al vento?
Cosa possiamo fare noi per opporci al “vento”? Niente. Sia con l’Eternalismo, sia con l’Attimismo, la realtà che colpisce la nostra coscienza emerge da un Ordine sottostante … un Ordine, un Logos su cui noi non abbiamo alcun controllo.
E’ disperante? Dipende. Io personalmente trovo molto consolante pensare che noi stessi siamo parte di quest’Ordine, anzi, credo che ognuno di noi sia espressione particolare dell’Ordine.
Sum ergo Cogito 