Wormhole
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Un wormhole (in italiano letteralmente "buco di verme" ma tradotto in genere col termine "galleria di tarlo"), o cunicolo spazio-temporale, detto anche Ponte di Einstein-Rosen, è una ipotetica caratteristica topologica dello spaziotempo che è essenzialmente una "scorciatoia" da un punto dell'universo a un altro, che permetterebbe di viaggiare tra di essi più velocemente di quanto impiegherebbe la luce a percorrere la distanza attraverso lo spazio normale.
Il termine inglese "wormhole" deriva dalla seguente analogia usata per spiegare il concetto: si immagini che l'universo sia una mela, e che un verme viaggi sulla sua superficie. La distanza tra due punti opposti della mela è pari a metà della sua circonferenza se il verme resta sulla superficie della mela, ma se invece esso si scava un foro direttamente attraverso la mela la distanza che deve percorrere per raggiungere quel determinato punto diventa inferiore. Il foro attraverso la mela rappresenta il wormhole.
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[modifica] Basi teoriche
Non si sa se un wormhole possa esistere. Una soluzione alle equazioni della relatività generale che potrebbe rendere possibili i wormhole senza materia esotica, una sostanza teorica che ha una densità di energia negativa, non è stata ancora scoperta. Comunque, né le soluzioni alle equazioni della relatività generale che accomodano i wormhole, né l'esistenza della materia esotica, sono state rigettate. Molti fisici, compreso Stephen Hawking (vedi la congettura di protezione cronologica di Hawking), ritengono che, a causa dei problemi che un wormhole creerebbe in teoria, compreso permettere il viaggio nel tempo, ci sia qualcosa di fondamentale nelle leggi della fisica che lo proibisca. Ad ogni modo, questa rimane una speculazione, e la nozione che la natura censurerebbe gli oggetti sconvenienti è già stata smentita nel caso del principio di censura cosmica.
[modifica] Buchi temporali
Un wormhole potrebbe potenzialmente permettere il viaggio nel tempo. Questo potrebbe essere conseguito accelerando un'estremità del wormhole relativamente all'altra, e riportandola successivamente indietro; la dilatazione temporale relativistica risulterebbe in un minor tempo passato per la bocca del wormhole che è stata accelerata, in confronto a quella rimasta ferma, il che significa che tutto ciò che è passato dalla bocca stazionaria, uscirebbe da quella accelerata in un tempo precedente a quello del suo ingresso. Il percorso attaverso un tale wormhole viene detto Curva chiusa di tipo tempo, e un wormhole con questa caratteristica viene talvolta detto "timehole" o buco temporale. Si ritiene comunque che non sia possibile convertire un wormhole in una macchina del tempo in questa maniera; alcuni modelli matematici indicano che un circuito retroattivo di particelle virtuali, circolerebbe all'interno del timehole con intensità crescente, distruggendolo prima che qualsiasi informazione possa passarvi attraverso. Ciò è stato chiamato in causa dal suggerimento che la radiazione si disperderebbe dopo aver viaggiato attraverso il wormhole, prevenendo così un accumulo infinito. Il dibattito su questo soggetto è descritto da Kip S. Thorne nel libro Black Holes and Time Warps, e richiederebbe probabilmente la risoluzione di una teoria della gravità quantistica.
[modifica] I wormhole nella narrativa
I wormhole, per la loro supposta capacità di rendere possibili i viaggi tra punti molto distanti del cosmo, sono un elemento narrativo assai sfruttato nella fantascienza.
Sono il punto centrale del romanzo di Carl E. Sagan Contact (1985), per il quale Kip Thorne consultò Sagan sulla possibilità dei wormhole. Dal romanzo di Sagan è stato tratto un omonimo film (1997).
Isaac Asimov usa l'espediente del salto temporale nel romanzo Paria dei cieli, pur non usando il nome wormhole per riferirsi al buco temporale che si apre davanti a Joseph Shwartz, il protagonista, che viene catapultato avanti nel tempo di millenni.
Negli anni novanta i wormhole si sono trovati al centro del dittico della Caccia alla Terra (Hunted Earth, 1990 e 1994) dello scrittore statunitense Roger MacBride Allen.
Essi sono poi il principio base su cui si sviluppa la trama del film Stargate e delle serie tv derivatene Stargate SG-1 e Stargate Atlantis. Gli Stargate sono antichissimi congegni costruiti da un'antica razza aliena e disseminati per tutta la Via Lattea e altre galassie, nel tentativo di creare una rete d'interscambio per viaggiare rapidamente da un pianeta all'altro senza dover ricorrere a potenti vascelli spaziali.
L'ambientazione della serie televisiva Star Trek - Deep Space Nine è quella di una stazione spaziale collocata vicino ad un "tunnel spaziale" (wormhole) stabile nello spazio del pianeta Bajor, che mette in comunicazione con il remoto quadrante Gamma della galassia. Il wormhole è peraltro popolato da misteriose entità extradimensionali che, con il nome di "Profeti di Bajor", sono da sempre oggetto di religiosa venerazione da parte del popolo dei Bajoriani.
La serie TV Farscape presenta un astronauta americano che accidentalmente passa attraverso un wormhole e finisce in una parte remota dell'universo.
Nella serie televisiva I viaggiatori (Sliders), viene trovato un metodo per creare dei wormhole che permettono viaggi non tra punti diversi dell'universo, ma tra universi paralleli; gli oggetti e le persone che viaggiano attraverso il wormhole partono e arrivano nello stesso punto geografico e cronologico, ma in una delle tante dimensioni parallele. Questa serie presume che la realtà esista come parte di un multiverso e si chiede cosa sarebbe successo se grandi o piccoli eventi della storia si fossero svolti in maniera differente (ucronia); sono queste scelte che danno vita agli universi alternativi nei quali è ambientata la serie. Analoghe premesse sono usate nell'episodio Universi paralleli della serie tv Star Trek: The Next Generation.
Nel 2000 Arthur C. Clarke e Stephen Baxter scrissero congiuntamente un romanzo di fantascienza, La luce del passato, che discute dei problemi che sorgono quando un wormhole viene utilizzato per comunicazioni a velocità superiore a quella della luce.
Un wormhole è anche alla base della sceneggiatura del film di Richard Kelly Donnie Darko (2001).
Un metodo correlato di viaggio che permette di superare la velocità della luce, che spesso appare nella fantascienza, specialmente nella Space Opera militare, è la "guida a salti", che può spingere un'astronave tra due "punti di salto" prefissati, che connettono i sistemi solari. Connettere i sistemi solari con una rete di questo tipo risulta in un "terreno" fissato che può essere usato per costruire trame legate alle campagne militari.
Nella serie a fumetti X-Men della Marvel Comics, il mutante Magneto utilizza il suo potere di alterare i campi magnetici per creare piccoli wormhole per spostarsi da un punto ad un altro.
Nel videogioco per Nintendo Wii Metroid Prime 3: Corruption i wormhole sono utilizzati dai Leviatani per raggiungere i pianeti vittima. Alla fine del gioco la Federazione Galattica utilizza un Leviatano per produrre un wormhole, in modo da raggiungere il pianeta Phaaze.
[modifica] Possibili vantaggi
Non si avrebbe alcun effetto di dilatazione temporale, e tale metodo potrebbe essere usato sia come "scorciatoia" nel tempo, sia nello spazio per raggiungere luoghi distanti diverse centinaia o migliaia di anni luce. Ciò è giustificabile dal fatto che in realtà non si sfrutta la contrazione dei tempi della relatività speciale, ma l'ipotetica curvatura dello spazio-tempo.
