Quando si parla di relatività, di spazio-tempo, di deformazione spazio temporale e via dicendo si entra in un mondo descritto da formule di grande complessità e si perde spesso il filo del discorso. Purtroppo, per visualizzare ciò che capita realmente, la matematica è l’unica salvezza. Le parole tendono sempre più a confondere o a risolvere solo un lato del problema. Ad esempio, lo stesso concetto di spazio può essere descritto in vari modi, a seconda dello scopo che abbiamo in testa: ciò che contiene la materia; il luogo dove i corpi possono muoversi; l’insieme delle relazioni che legano la materia; ecc., ecc.

Sono tutte definizioni giuste, anche se estremamente particolari e legate al tipo di discorso che si sta facendo. Non posso certo risolvere in due righe questo problema. Analogamente lo spazio-tempo è spesso un concetto che sembra apparire ovvio e poi improvvisamente si complica e ci fa perdere del tutto il filo del discorso. Tutto va bene, ad esempio, se consideriamo il cono di luce. Molto meno quando scopriamo che non è altro che una delle tante rappresentazioni matematiche che può descriverlo.

Tuttavia, vi offro una relazione semplicissima che potrebbe farvi avvicinare un po’ alla volta alla problematica nel suo insieme. Una relazione che tutti conoscete e che usate quotidianamente. Vi sembrerà una cosa ovvia e banale, ma, pensandoci bene, il segreto di tutto è proprio lei.

Nella fisica classica esiste una relazione fondamentale, alla portata di tutti: la definizione di velocità. Essa è data dal rapporto tra lo spazio percorso e tempo impiegato a percorrerlo. La velocità, quindi, è la più semplice relazione possibile che lega lo spazio con il tempo. Essa però non pone nessun vincolo effettivo tra spazio e tempo. Posso farli variare a piacere e ottenere tutti i valori che voglio. In questo contesto, posso, quindi, considerare spazio e tempo come due grandezze del tutto indipendenti tra loro. Li posso manipolare uno alla volta e ottenere alla fine il valore corrispondente della velocità. Questa è la visione di Newton che va benissimo per un mondo alla portata dell’uomo e delle sue azioni quotidiane.

Se invece impongo un valore fisso alla massima velocità raggiungibile, creo immediatamente un legame indissolubile tra spazio e tempo. In altre parole, non posso cambiare lo spazio quanto voglio e fare lo stesso con il tempo. Potrei, infatti, trovare un valore superiore alla velocità della luce. La costanza della velocità della luce impone quindi che fissato uno spazio (o un tempo) il tempo debba variare in modo da non superare quel valore. Questo fatto cosa ci dice? Che per certi valori della velocità, molto prossimi a quelli della luce, una variazione dello spazio obbliga a far variare il tempo entro certi confini e viceversa. Ed ecco nascere le relazioni della dilatazione dei tempi e dell’accorciamento dello spazio e tutte le deformazioni susseguenti. E, riflettendoci un po’ sopra, anche il concetto di spazio e di universo a molte dimensioni. Sono tutte cose legate tra di loro.

In fondo, la teoria della relatività è tutta qui… o quasi…