Wormhole : gallerie nello spazio

Da oggi dedicheremo una serie di articoli all’approfondimento di alcuni elementi presi dalla fantascienza e cercando di spiegarne la natura e/o il funzionamento. Cominciamo a trattare il film Interstellar, apprezzato da molti e da uno degli elementi chiave che ne determina lo sviluppo: il wormhole.

Il wormhole di Interstellar

Reso famoso dal film Interstellar, forse meno del buco nero Gargantua, un Wormhole è un’ipotetica struttura che permetterebbe di spostarsi tra due punti dello spazio sfidando anche la stessa velocità della luce. Incuriositi? Bene, ma procediamo per gradi.

Nel film un wormhole formatisi nei pressi di Saturno è ciò che permette l’effettivo inizio del viaggio spaziale di Joseph Cooper (Matthew McCounagehy) e i suoi compagni d’esplorazione per raggiungere pianeti potenzialmente abitabili, per salvare l’umanità dall’estinzione per esaurimento delle risorse del pianeta Terra.

A bordo della nave spaziale Endurance, l’equipaggio sfrutta la strana e misteriosa presenza di questo fenomeno per percorrere, in breve tempo, distanze siderali che separano la Terra dai pianeti-obiettivo.

Cos’è un wormhole?

Come si presenterebbe nella realtà questo fenomeno, questa struttura, che permette di operare viaggi spaziali in tempi drasticamente ridotti?

Partendo dal punto di vista fisico, un wormhole che viene definito formalmente “Ponte di Einstein-Rosen“, può efficacemente essere visualizzato come un cunicolo, una sorta di galleria, che dovrebbe permettere la comunicazione tra due punti separati dello Spazio. Tutto ciò è possibile, almeno teoricamente, sfruttando la capacità dello Spaziotempo, ciò che semplicisticamente definiamo “spazio”, di venir deformato.

Il concetto stesso della “deformazione dello spaziotempo”, e di come si innesti un wormhole in tale deformazione, può risultare ostico a primo impatto.
Un esempio può chiarire il suo funzionamento. 

Immaginate di trovarvi su di una sfera di materiale gommoso, che, per sua natura, risulti deformabile. Vi trovate nel punto A di questa sfera, mentre nel punto B, diametralmente opposto a voi, si trova la vostra nuova Tesla Model X di cui siete i fortunati proprietari.

Per raggiungere la vostra auto, in un tempo T, la strada più ovvia sembrerebbe essere il percorso tracciato dall’ideale semicirconferenza che vi separa. Cosa c’entra un wormhole in tutto questo? Un wormhole, nel nostro esempio, vi permetterebbe di raggiungere la vostra auto in un tempo molto ridotto, “bucando” (anche se il termine “deformando” sarebbe più corretto), in direzione del punto B, la sfera nella quale vi trovate.

Quello che otterreste sarebbe letteralmente un cunicolo o un tunnel, che, percorrendo in linea retta la distanza tra voi e la Tesla, vi permetterebbe di raggiungere la vostra destinazione in un tempo T drasticamente minore.

Lo spaziotempo deformato viene attravesato da un wormhole

L’utilità di un wormhole finisce qui. Esso è sostanzialmente una scorciatoia creata “giocando” con la possibile deformazione dello stesso tessuto spaziale. Ma per quale motivo in Interstellar il wormhole non appare come una sorta di “buco spaziale” da cui si dirama un tunnel, ma come una sfera?

intersterllar wormhole
Il wormhole del film Interstellar come appare agli occhi degli esploratori spaziali

Ciò è dovuto alla difficoltà della mente di ragionare in maniera tridimensionale.

Se sulla carta è corretto figurare un wormhole come un tunnel, che deve presentare dunque un necessario foro d’entrata, nella realtà tridimensionale quest’ultimo si articolerà in una sfera, essendo quest’ultima la rappresentazione tridimensionale di un “foro d’entrata” bidimensionale.

D’altra parte, non avendo mai osservato un wormhole direttamente, le ipotesi sulla sua reale forma restano, appunto, solo delle congetture.

Il wormhole in pratica

La reale praticità, come detto, di un wormhole consisterebbe nella possibilità di percorrere enormi distanze in tempi talmente brevi e, sempre teoricamente, di giungere a destinazione prim’ancora di un fascio di luce, che non utilizzasse tale scorciatoia, il tutto senza infrangere la relatività.

Grazie ad un wormhole, infatti, non sarebbe la velocità del viaggiatore ad aumentare fino a superare, eventualmente, quella della luce (cosa vietata dalla relatività), ma sarebbe lo spazio a diminuire, o meglio a contrarsi. Tale contrazione dello spazio permetterebbe di diminuire drasticamente il tempo di percorrenza che, quindi, risulterebbe minore del tempo impiegato dalla luce.

Ciononostante, tutte le simulazioni indicano che la vita media di questo fenomeno è incredibilmente breve, nell’ordine dei miliardesimi di secondo, ed instabile. Purtroppo, fenomeni come la spaghettificazione, operata da forze di marea simili a quelle presenti nei dintorni di un buco nero, o l’instabilità topografica, rendono l’eventuale attraversamento di un wormhole un evento impossibile anche per un fotone.

È comunque doveroso precisare che queste strutture sono solo ipotizzate da modelli matematici, mai confermate sperimentalmente ma che, d’altra parte, non hanno mai ricevuto una smentita sperimentale o teorica.

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