Se ci facciamo piccoli piccoli potremmo tornare indietro nel tempo?

No, non siamo ancora arrivati ai viaggi nel tempo... tuttavia, le leggi della meccanica quantistica ci fanno pensare che la freccia del tempo sia determinata in modo un po' troppo "personale" e troppo legato a ciò che noi percepiamo nel mondo macroscopico.

Eppure, esistono fenomeni della vita di tutti i giorni che potrebbero farci riflettere. Se do fuoco a una casa, la sua completa distruzione sembrerebbe indicarci che la freccia del tempo sia chiaramente indicata. Sarebbe, infatti, impossibile sperare che la cenere torni a ricostruire la casa. Detto in parole più tecniche (QUI) la freccia del tempo si identifica con il passaggio verso il massimo disordine, ossia la ben nota ENTROPIA. La Natura sembra proprio seguire questa strada... tuttavia, non sempre ciò avviene.

Provate a mettere del dentifricio nel vostro spazzolino. Se, magari perché siete ancora assonnati, non schiacciate abbastanza il tubo, ecco svolgersi sotto i vostri occhi (semichiusi) un fenomeno veramente controcorrente: una piccola parte del dentifricio esce ma poi ritorna da dove era arrivato. Voi, ormai abbastanza svegli, fate presto a risolvere ogni dubbio: "Eh sì, è tornato indietro a causa di un altro fenomeno fisico, ossia la decompressione nel tubo". Risolto il problema non vi resta che schiacciare più forte e tutto torna nei ranghi.

Cosa concludere? Ragionando sulla base della teoria quantistica la faccenda ha un chiaro significato: la freccia del tempo unilaterale si ha solo quando si esercita una variazione di entropia decisamente grande, ma le due frecce sono altrettanto valide quando la variazione dell'entropia è decisamente bassa. In parole più tecniche, quando il sistema quantico ammette un doppio stato. Possiamo concludere che in queste condizioni non vi è nessuna preferenza per  un'evoluzione del sistema verso il disordine o verso l'ordine.

Cosa facciamo noi? Noi vogliamo il disordine, dato che lo scopo è quello di fare uscire il dentifricio. Di conseguenza aumentiamo l'energia data al sistema favorendo nettamente una sola freccia del tempo. Forse, se potesse, il tubo  vorrebbe avere l'energia necessaria per risucchiare tutto il dentifricio. Poverino... non riesce a ottenerla e a noi sta bene così e non pensiamo minimamente alla piccola grande lotta di cui il dentifricio sembra essere la "vittima" sacrificale.

Nella vita di tutti i giorni queste lotte sembrano unidirezionali, ma nei sistemi quantici no e, ricordiamocelo sempre, la Natura è composta da sistemi quantici.

Cosa fare per capire meglio la situazione? Creare dei sistemi quantici in cui i due stati sovrapposti abbiano freccia del tempo opposta e poi farli evolvere, quantificando il valore dell'entropia. Questo tipo di esperimenti (oggi fattibili) dimostrano che tutto dipende dalla probabilità che uno dei due sistemi ha di accadere rispetto all'altro (in meccanica quantistica questa non è certo una novità). Vi è un certo valore critico dell'entropia per il quale esiste uguale probabilità di evolvere verso uno stato o verso l'altro. Passando al caso pratico del dentifricio siamo nelle condizioni in cui la pasta che sta uscendo (entropia in un verso) cambia altrettanto rapidamente verso, ammettendo il rientro nel tubo (entropia contraria).

Gli esperimenti continuano con risvolti pratici non trascurabili. Si pensa già all'utilizzo in sistemi in cui due stati siano sovrapponibili e abbiano frecce del tempo opposte. In altre parole nei sistemi di raffreddamento e riscaldamento e nella loro ottimizzazione. Ricordiamo sempre che il Sole continua a scaldarci e a illuminarci solo grazie a un fenomeno quantico!

Insomma, per il microcosmo, passato e futuro sono la stessa cosa. In quel mondo che, in fondo, rappresenta l'intero Universo, i viaggi nel passato sono altrettanto probabili di quelli verso il futuro!

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