Nell'emisfero nord è estate, e di tanto in tanto la mente si allontana dai pensieri puramente scientifici. Prendiamo per esempio l'idea del viaggio nel tempo. Per quanto ne sappiamo, su scale fisiche macroscopiche l'unico tipo di viaggio nel tempo che funziona è muoversi verso il futuro.

Possiamo sederci e aspettare, oppure possiamo scappare a velocità molto elevate e sfruttare la dilatazione del tempo relativistica per alterare il passare del tempo rispetto all'universo che ci circonda. Il famoso paradosso dei gemelli (che non è proprio un paradosso, poiché ha perfettamente senso) è un esempio di come si possa raggiungere il futuro sperimentando un tempo trascorso inferiore (la chiave sta nel cambiamento dei sistemi di riferimento inerziali).

Ma viaggiare nel passato o trasferirsi istantaneamente in qualsiasi momento voluto del tempo rimane, per ora, nel regno della fantasia. E di ottime fantasie sul tema ce ne sono parecchie: a partire da H.G. Wells fino a Ritorno al futuro, e un fanstatilione di altre storie e film che vanno da Doctor Who a Star Trek a Bruce Willis.

Tuttavia, malgrado i lodevoli sforzi per radicare alcune di queste storie nella fisica conosciuta, c'è un aspetto di tutti i viaggi temporali della fiction che, a mio avviso, è stato costantemente trascurato. Io lo chiamo il "problema spaziale" del viaggio nel tempo.

Facciamo un rapido esperimento mentale. Immaginiamo di avere un'ingegnosa macchina del tempo e di decidere di fare un salto nel passato. Magari è per evitare di pagare una multa per scaduto parcheggio o di subire le conseguenze di un curry particolarmente indigesto, ma la ragione specifica del viaggio non è importante. In una tipica storia, appariremmo esattamente nella stessa posizione, però un mese prima. Ma come mai la nostra macchina del tempo (o qualsiasi altro dispositivo, incantesimo o strana entità aliena che stiamo usando) ci porterà proprio in quello specifico luogo fisico?

Sulla superficie della Terra siamo in costante movimento. La rotazione del pianeta ci fa correre in cerchio a 1.600 chilometri all'ora, se siamo all'equatore. La Terra orbita intorno al Sole a una media di 110.000 chilometri all'ora.

Il Sole si sta attualmente spostando rispetto al centro della Via Lattea a circa 828.000 chilometri all'ora, e il nostro Gruppo Locale di galassie sta attraversando il cosmo a una velocità di circa 2,4 milioni di chilometri all'ora rispetto al fondo cosmico a microonde. Quel campo di radiazione offre un modo per stabilire una misura dello stato di quiete o di moto universalmente accettata. Ma lo spazio, naturalmente, è in espansione, quindi su scale molto grandi, per nessun oggetto fisico si può stabilire che se sia veramente in quiete rispetto agli altri: può essere ugualmente non a riposo in tutte le direzioni.

Questo ci riporta ai nostri esperimenti sui viaggi nel tempo. Per tornare indietro di un mese e apparire nello stesso posto – il nostro bar preferito, la nostra sala da pranzo, la nostra DeLorean che si muove lungo una strada principale – devi anche percorrere una notevole distanza fisica. E devi farlo con estrema precisione. Questo è il problema spaziale.

Prendiamo il moto della Terra attorno al Sole. Un mese di orbita corrisponde a muoversi su un arco di circa 78 milioni di chilometri. In questo stesso periodo, l'intero sistema solare si sarà anche spostato di circa 600 milioni di chilometri intorno alla nostra galassia, e il nostro intero Gruppo Locale di galassie avrà attraversato circa 1,7 miliardi di chilometri di spazio rispetto al fondo cosmico a microonde. Non solo è necessario attraversare questo tipo di distanze, ma bisogna farlo con una precisione di una parte su un milione di miliardi.

In altre parole: il vostro dispositivo per viaggiare nel tempo deve essere estremamente bravo a capire anche dove metterti nell'universo, e non solo quando.

Ora, lo so che è sciocco mettersi a discutere con la fantasia. Dopo tutto, a chi importa? Sappiamo che è tutto per divertimento e un po' di provocazione intellettuale. Ma in questo caso ci sono alcune cose davvero interessanti da considerare, anche se del tutto ipotetiche.

Da una parte è scientificamente interessante pensare a come gestire effettivamente le coordinate in un universo reale e molto dinamico. Dove ci troviamo in questo istante non è un punto fisso in alcun senso cosmico. In realtà, ciascuno segue una traiettoria piuttosto complessa attraverso l'universo e, grazie a complicate interazioni e comportamenti gravitazionali e meccanici, questa traiettoria probabilmente non è del tutto prevedibile. Lo spin della Terra varia; anche la sua orbita varia leggermente in tempi molto lunghi, e anche il nostro movimento intergalattico avrà un'evoluzione con l'avvicinarsi di altre galassie e concentrazioni di massa nel corso del tempo.

È anche divertente pensare che questo potrebbe spiegare come mai, se il viaggio nel tempo è stato inventato, non siamo stati visitati da esseri del futuro (per esempio, appena prima di certe elezioni presidenziali o in altri momenti cruciali). Forse la ragione è che nessuno ha (mai) risolto il problema spaziale, e il cosmo è disseminato di viaggiatori del tempo alla deriva tra stelle e galassie.

(L'originale di questo articolo è stato pubblicato su "Scientific American" il 1° agosto 2018. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.)