Diverse visioni del tempo

MARGHERITA HACK

Al principio erano lo spazio ed il tempo; poi un grande scienziato li rese entità inscindibili dimostrando qualcosa che in fondo era già noto: ogni avvenimento è determinato contemporaneamente dalla posizione e dall'istante. Ma se il tempo ha una definizione scientifica univoca, per l'uomo comune è entità oggettiva o soggettiva? Esso stesso è soggetto alle proprie leggi, e ha quindi un principio e una fine? Riuscirà la scienza a spiegare ogni suo aspetto, o l'oggetto con cui hanno giocato i migliori autori della letteratura italiana e straniera potrà ancora essere musa ispiratrice di voli letterari? Ne abbiamo parlato con Margherita Hack - astrofisico, nonché una delle menti più brillanti della comunità scientifica italiana - cercando di capire dalle sue risposte dove il razionalismo della scienza lascia il posto al romanticismo dell'uomo.

di Flavia Farina

Cominciamo con una domanda obbligata: cosa è il tempo, oggi, per la scienza?

Il tempo per la scienza è una coordinata: tutti gli avvenimenti avvengono in un dato posto, a un dato istante. È stato Einstein ad introdurre il concetto di spazio-tempo: la posizione nello spazio è determinata da tre coordinate - sulla terra, per esempio, latitudine, longitudine e altezza sul livello del mare - e qualsiasi corpo ha lunghezza, larghezza e altezza; in più, qualsiasi avvenimento oltre a trovarsi in un dato luogo avviene ad un dato istante. Ci sono quindi quattro coordinate, tre spaziali e una temporale. Il tempo però si differenzia dalle coordinate spaziali: mentre nello spazio si può andare avanti e indietro, in alto e in basso, il tempo va solo in avanti.
Lo spazio-tempo definisce appunto il fatto che ogni avvenimento avviene in un dato luogo e ad un dato istante.

E cos'è il tempo, invece, per Margherita Hack?

Beh, è qualcosa di molto soggettivo; può scorrere rapidamente o molto lentamente, dipende da quello che facciamo: se facciamo una cosa che ci piace sembra passi in un baleno, quando ci annoiamo invece non passa mai. Questo dipende probabilmente anche dall'età: è notorio che quando siamo bambini il tempo sembra scorrere molto lentamente - un anno di scuola sembra un'eternità - mentre più si invecchia più il tempo va veloce; questo forse dipende dal fatto che un certo intervallo di tempo lo si conta relativamente alla nostra età, quindi un anno, per un bambino di cinque anni, è un quinto della sua vita, mentre per un ottantenne è un ottantesimo.

Ma il suo rapporto con il tempo, negli anni, è cambiato? Studiare la natura fisica degli astri non le fa avere una diversa visione del tempo che passa?

No, il mio rapporto con il tempo non è molto cambiato: ho sempre molto daffare e quindi il tempo non mi basta mai.
Quando ero giovane forse ne avevo di più, mentre ora più invecchio più cose ho da fare e meno tempo ho. Direi comunque che il tempo seguitiamo tutti a vederlo allo stesso modo: si vive nel tempo e il fatto di essere scienziati non lo fa vivere in maniera diversa... A meno che poi non ci si ponga la domanda di cosa sia il tempo.
Si potrebbe dire, con S. Agostino, che tutti sanno che cos'è il tempo ma chiunque - cercando di definirlo - si trova in difficoltà.

Un astrofisico trova che l'impossibilità di seguire - nell'arco della propria vita - l'evoluzione completa di un corpo celeste sia un limite?

No, anzi: si stanno facendo dei grossi passi avanti, oggi si conosce molto bene come si svolge la vita delle stelle. Si conosce molto meno bene, ma abbiamo i mezzi per migliorare queste conoscenze, come si formano quei continenti stellari che sono le galassie, come la nostra Via Lattea; quanto al nostro universo, sappiamo come si è originato, come si è evoluto, si comincia a capirlo abbastanza bene e ci sono dati osservativi che confermano le nostre teorie; siamo ancora lontani dal capire tutto, ma si stanno facendo dei progressi enormi.
Il divertimento della ricerca scientifica è anche trovare sempre altre frontiere da superare, costruire mezzi più potenti d'indagine, teorie più complesse... Cercare sempre di progredire pur sapendo che probabilmente ci si avvicinerà sempre di più a comprendere la realtà, senza arrivare mai a capirla completamente.

Studiare sistemi che esistono e si evolvono senza alcuna influenza da parte dell'uomo le fa avere un occhio più distaccato rispetto a quello che succede sul nostro pianeta?

Direi di no, siamo esseri che vivono su questa terra e quindi siamo soggetti agli eventi che avvengono sulla Terra; pensare che quello che succede qui, in fondo, abbia pochissima importanza per l'universo non è molto consolante... È vero, cento anni sono nulla rispetto ai cinque miliardi di anni di età della Terra e ai quindici miliardi dell'universo; di questo universo conosciamo l'età e l'evoluzione, ma siamo sempre immersi nella nostra realtà, in cui soffriamo e godiamo. La nostra vita è quella che è, ed è alla sua durata che ci rapportiamo.

Siamo abituati a misurare ogni cosa secondo il nostro concetto di tempo, ad assegnare a tutto un inizio e una fine. Ma anche il tempo è cominciato, e finirà, oppure c'è sempre stato e ci sarà sempre?

Anche questo non lo sappiamo; esistono varie ipotesi: possiamo immaginare che quello che noi chiamiamo universo - che non è nemmeno detto che sia tutto l'universo - abbia avuto inizio con quello che si usa chiamare il Big Bang; possiamo quindi pensare che il tempo abbia avuto inizio con l'universo, e non abbia senso chiederci cosa c'era prima. Ma un'altra possibilità è che quello che noi chiamiamo universo sia solo una piccola porzione di uno spazio-tempo infinito, che spazio e tempo siano sempre esistiti e l'inizio, per noi, sia riconducibile a quando è avvenuto quel qualcosa che ha dato origine a questa nostra porzione di universo: l'unica che noi possiamo conoscere.

La vita di ogni persona è scandita da momenti fondamentali: per lei quali sono stati i più importanti?

Gli anni di scuola, la fine delle elementari, del liceo, dell'università. È importante quando ci si sposa, quando comincia la carriera e quando si arriva al massimo della carriera...

Se lei potesse, tornerebbe indietro nel tempo?

No. Vorrei piuttosto andare avanti: il passato più o meno lo conosciamo, magari in maniera imperfetta ma lo conosciamo; il futuro, invece, mi incuriosisce molto di più.

Ma sarà mai possibile viaggiare in questa quarta dimensione?

Penso proprio di no. Qualcuno, nel mondo della scienza, pensa che si potrà fare, ma io non vedo proprio fisicamente come sia fattibile... Mi sembra solo fantascienza.

Eppure, guardando le stelle noi vediamo una luce di milioni di anni fa...

Sì, è vero, in astronomia abbiamo una specie di macchina del tempo. Possiamo guardare indietro (e non avanti!); più lontano guardiamo nello spazio, più lontano guardiamo nel tempo, perché la luce viaggia a una velocità molto grande - trecentomila chilometri al secondo - ma finita. Quindi se guardiamo una galassia a dieci miliardi di anni luce, la vediamo com'era dieci miliardi di anni fa, quando l'universo si era appena formato; quando guardiamo invece la galassia di Andromeda, molto più vicina a noi, la vediamo com'era due milioni di anni fa, mentre il Sole lo vediamo com'era otto minuti fa e la Luna poco più di un secondo fa...

Quindi, se potessimo superare la velocità della luce potremmo, guardando indietro, vedere il passato della Terra...

(Ride, n.d.r.) Beh, sì, se ipoteticamente potessimo osservare la Terra da una galassia lontana cinque miliardi di anni luce, vedremmo il nostro pianeta nel momento in cui si sta formando, nel momento in cui il Sole sta nascendo.

Per secoli l'astronomia è stata fondamentale per la misura del tempo: le stagioni, il sorgere e il calare del Sole e della Luna, il movimento degli astri, furono strumenti nelle mani di un uomo bisognoso di "misurare", di creare confini all'interno dei quali far trovare un posto alla vita propria e del mondo che aveva intorno a sé; ma come si è arrivati a definire il tempo di ciò che era stato strumento di misura del tempo, come si è riusciti a misurare l'età dell'universo?

L'età dell'universo deriva dalla velocità di espansione dello spazio: intorno al 1920 è stato predetto teoricamente che lo spazio in cui sono immerse le galassie si sta espandendo; le osservazioni negli anni dal 1920 al 1930 hanno dimostrato effettivamente questa ipotesi. Le galassie in realtà non si muovono, ma sono trascinate in questo moto di espansione, un po' come la pasta di un dolce che lievita: le noccioline immerse nella pasta sono ferme, ma sono trascinate dal suo gonfiamento. Lo spazio è in espansione, ma noi possiamo immaginare di fargli fare il cammino a ritroso e la velocità che si misura ci dice che questa espansione deve essere cominciata qualcosa come dodici o quindici miliardi di anni fa: quella che si definisce l'età dell'universo.

E che margini di errore si hanno su numeri così grandi?

Dipende dalle difficoltà di determinare le distanze delle galassie. Si stima che l'età sia compresa tra dodici e quindici miliardi di anni; potrebbero essere anche undici o dieci, sedici o diciassette, però l'ordine di grandezza non cambia.

Sono tanti gli autori che hanno giocato con il cosmo e con il tempo. Italo Calvino, nelle "Cosmicomiche" e in "Ti con zero", e tanti autori di fantascienza...

Ho letto "Le Cosmicomiche" tanti anni fa: sì, era un bel libro... Quanto alla fantascienza, certi racconti sono belli e interessanti; non tutti, molta fantascienza è ripetitiva, ma alcuni sono bellissimi: racconti di Asimov, di Bradbury. Quelli di Asimov sono anche scientificamente abbastanza rigorosi, e anche Clarke, con "2001 Odissea nello spazio"...

Le capita ancora di perdersi nel cielo stellato?

Guardare il cielo è sempre uno spettacolo, anche sapendo che cos'è, cosa sono le stelle, cos'è la Via Lattea; continua ad essere uno spettacolo molto bello, anche se è sempre più difficile da vedere per via dell'inquinamento luminoso.
Ci sono pochissimi luoghi da dove si riesce ad osservare il cielo; certamente non dalle città, e nemmeno dalle campagne. Perfino in alta montagna arrivano sempre le luci delle città che impediscono di vedere basso sull'orizzonte; l'inquinamento luminoso fa sì che anche gli osservatori e i grossi telescopi siano tutti in posti impervi molto lontani dalla civiltà, quindi quando si riesce a trovare un posto abbastanza scuro da poter osservare la Via Lattea è sempre un po' una sorpresa... Ormai s'è dimenticato l'aspetto del cielo.

Quindi l'emozione c'è sempre...

Certo; anche sapendo cosa sono, anzi proprio pensando che si vedono migliaia di stelle e che si sa quanto sono lontane, di cosa sono fatte: sembra sempre straordinario che si sia riusciti a capire tanto.