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La tesina verte sul tempo e sulle sue varie concezioni. Il tempo scorre davvero? La domanda sembra paradossale. Il problema di cosa sia il fluire del tempo nasce nella fisica classica ed è stato posto in evidenza dai filosofi fra il XIX e il XX secolo. “La Fisica descrive il mondo per mezzo di formule che dicono come variano le cose in funzione della "variabile tempo". Ora la posizione nello spazio non "scorre",mentre il tempo sembra "scorrere".
Da dove viene la differenza? Un altro modo di porre il problema è chiedersi cosa sia il "presente". Diciamo che le cose che esistono sono quelle nel presente: il passato non esiste (più) e il futuro non esiste (ancora). Ma nella fisica non c'è niente che corrisponde alla nozione di "adesso". Ma è davvero così? Non manca qualcosa che spieghi il fatto che il tempo "scorre", "passa", "fluisce"? Lo scorrere del tempo è palese per ciascuno di noi: i nostri pensieri e il nostro parlare esistono nel tempo, la struttura stessa del nostro linguaggio richiede il tempo (una cosa "è", oppure "era", oppure "sarà"). Possiamo immaginare un mondo senza colori, senza materia, anche senza spazio, ma non senza tempo.
Ma allora da dove viene la vivida esperienza dello scorrere del tempo? Gli psicologi hanno puntato il dito sulla percezione diretta del fluire, per esempio quando vediamo il movimento. Le lancette di un orologio che segnano ore, minuti e secondi si muovono tutte, ma la lancetta dei secondi, in più, la vediamo muovere. Ma la percezione, insegnano gli studi sui neuroni, è il risultato di una ricostruzione complessa all'interno del nostro cervello, non un'esperienza un'esperienza diretta. Chris Sinha, dell'Università di Lund in Svezia, ha scoperto che la popolazione degli Amondawa, in Amazonia, parla una lingua in cui non esiste una parola che traduce "tempo", e in cui l'idea di un "tempo" in sé, distinto dagli avvenimenti, non esiste.
Queste ricerche convergono nell'indicare che la percezione del tempo, lungi dall'essere esperienza primaria e universale, sia piuttosto una ricca costruzione sociale, cresciuta lentamente nella storia, influenzata per esempio dall'introduzione di calendari e orologi. La nostra nozione di tempo è un potente «strumento cognitivo culturale», per mezzo del quale strutturiamo il nostro vivere comune, prima di essere esperienza diretta.
Al termine di questa breve introduzione, possiamo affermare che il “Tempo” identifica un concetto diversamente declinato e definito all’interno delle diverse discipline (scientifiche, storiche, filosofiche); di conseguenza questa tesina sarà organizzata distinguendo quattro concettualizzazioni del fenomeno nei diversi ambiti conosciuti dall’uomo:
• Tempo Storico-Sociale;
• Tempo delle Scienze Esatte;
• Tempo Soggettivo;
• Tempo della Vita.
La tesina di maturità, in sintesi, vuole descrivere il tempo secondo varie accezioni e percezioni.
Italiano- La Coscienza di Zeno (Svevo) e Alla Ricerca del Tempo perduto (Proust).
Filosofia- Bergson, Heidegger, Nietzsche e Sant'Agostino.
Matematica- Il Paradosso di Zenone e lo sbaglio nel credere che la somma di numeri infiniti non dia un numero finito.
Scienze-Tempo anomalo, l'influenza della gravità sul tempo in relazione a buchi neri e stelle di neutroni.
Biologia- Il tempo in relazione con la vita e il DNA.
Inglese- Waiting for Godot.
"Tu precedi tutto il passato dalle vette dell’eterno presente e
sovrasti tutto il futuro, perché verrà nel futuro, e quando
verrà, passerà; tu invece sei sempre lo stesso, e I tuoi anni non
finiranno. I tuoi anni non vanno né vengono, son questi nostri
che vanno e vengono, finché tutti non son venuti". [13]
Della visione ansiosa ed angosciata del tempo, del disperato bisogno
di controllarlo che trovavamo in Seneca, qui non v’è traccia alcuna.
Agostino non può, in sostanza, concepire il tempo come slegato da Dio:
solo in funzione di Dio il tempo può assumere un significato. Ma
quando poi si trova davanti alla domanda diretta che si autopone:
"Cos’è dunque il tempo?" [13]
Agostino deve ammettere che
"Se nessuno me lo chiede, lo so; se voglio spiegarlo a chi me lo
chiede, non lo so". [13]
Tuttavia, poche righe dopo nel capitolo arriva uno dei passi più
affascinanti della sua opera e forse di tutta la letteratura latina.
Agostino arriva a porre uno degli interrogativi più suggestivi mai posti,
riflettendo sul tempo presente:
"se dunque il presente, per essere tempo, deve diventare
passato, come possiamo dire di lui che esiste, se l’unica
ragione del suo esistere è che non esisterà, non potendo cioè
realmente dire che il tempo esiste se non in quanto tende a
non esistere?". [13]
Alla teorizzazione di una figura umana superiore il "saggio stoico",
capace di farsi da dominato a dominatore del tempo, che avevamo in
Seneca, si sostituisce qui invece il completo affidamento a Dio,
8
sostenuto dalla fede cristiana che traspare in controluce in tutte le
pagine delle Confessioni. Ancora, in Seneca, torna la concezione del
"carpe diem" oraziano.
Tempo in relazione al Nazismo:
Molto interessante per quanto riguarda la concezione del tempo nella
storia nazista è il libro “Uno psicologo nei lager” (prima edizione 1946)
di Viktor Frankl (1905-1997), neurologo e psichiatra austriaco di origini
ebraiche. Egli sopravvisse alla prigionia nei campi di concentramento di
Theresienstadt, Auschwitz, Kaufering III e Turckheim. Una volta liberato
scrisse “Uno psicologo nei lager”, ossia un libro da cui trapela il
dramma di un ebreo che è anche austriaco, che ha fatto propria quella
cultura di lingua tedesca che lo sostiene, mentre i tedeschi si
accaniscono contro di lui, attraverso la riflessione sulla sofferenza, la
morte e la temporalità di Rilke, Nietzsche e Scheler.
Citando l'aforisma di Nietzsche: «Chi ha un perché per vivere, sopporta
quasi ogni come», Frankl nota che ciò che induce l'internato a scegliere
di lasciarsi morire o a decidere di non darsi per vinto è la sua capacità
di scorgere ancora uno scopo che dia valore alla sua esistenza. Egli
trae spunto dalla considerazione che la parola latina “scopo”, “finis”,
ha anche il significato di “fine”, per chiarire i due modi opposti di
reagire alla prigionia in base alla struttura temporale dell'essere
umano. “Se la peculiarità dell'uomo risiede nel fatto che egli «può
esistere solo nella visuale del futuro», il modo più efficace per troncare
l'esistenza umana è privarla di una dimensione temporale successiva al
presente, ovvero lasciare indefinita la "fine" del presente, che dovrebbe
[12]
rappresentare lo scopo della vita attuale.”
Ciò accade nel campo di concentramento, in cui il prigioniero è tenuto
all'oscuro riguardo alla data del proprio rilascio. Giorno dopo giorno egli
si convince così che non sopravviverà tanto a lungo da tornare libero.
L'internato cerca di non soccombere rifugiandosi nel passato e
pensando il
meno
possibile
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alla propria condizione attuale, in modo da evitare il paragone con il
ruolo rivestito nella vita precedente e la lacerazione provocata
dall’insorgere di complessi d'inferiorità e depressione. Allo stesso scopo
egli cerca di occultare la dimensione esperienziale del tempo presente
a esclusivo vantaggio di quella quantitativa, legata ai bisogni fisici più
elementari. Misurando le ore in base ai momenti di pausa e di
distribuzione delle misere razioni di cibo, il prigioniero vive però ogni
breve periodo – per esempio il giorno – come un arco di tempo quasi
infinito; ogni lungo periodo, formato dalla somma di tanti brevi
intervalli temporali uguali e omogenei tra loro, come un tempo
rapidissimo, che lo risucchia progressivamente nel vuoto della
mancanza di senso. In più i nazisti utilizzavano la monotonia della
musica, non per allietare i giorni dei prigionieri, ma al contrario per
scandire maggiormente il tempo e dare quindi la sensazione che
questo non finisse mai se ci si poneva ad ascoltare la stessa melodia
per l’intera giornata.
Ben diversa rispetto alla prospettiva del tempo di S.Agostino o a quella
all’interno dei lager è quella offerta dalla Fisica, nel cui ambito, però,
sono ritrovabili diverse accezioni di tempo. Basti pensare al
rivoluzionamento della fisica classica operato da Albert Einstein, il più
insigne e celebre fisico del Novecento.
Tempo delle Scienze Esatte
Alcune teorie scientifiche consentono, ad oggi, il viaggio nel tempo, ma
solamente attraverso condizioni estreme impossibili da realizzare con
le tecnologie attuali.
La teoria della relatività prende in esame il fenomeno della dilatazione
del tempo, registrabile soprattutto da osservatori che si spostino a
velocità prossime a quella della luce (299.792.458 m/s), fenomeno
verificato da numerosi esperimenti e che sembrerebbe lasciare la porta
aperta all'ipotesi dello spostamento nel futuro. Ma bisogna notare
come tale viaggio nel futuro non ha probabilmente nulla in comune con
l'idea dei viaggi nel tempo usata nella fantascienza.
10
La macchina del tempo
La macchina del tempo "classica", a cui il cinema e le storie di
fantascienza ci hanno abituato, è solitamente rappresentata come un
qualche veicolo o apparecchio dalle dimensioni di una piccola stanza: si
entra, si configurano i parametri di viaggio e si aziona il dispositivo;
dopo pochi secondi si può uscire e ci si ritrova nell'epoca voluta.
Qualora ciò fosse possibile, non sarebbe tuttavia sufficiente. Il pianeta
Terra, infatti, occupa, secondo per secondo, una posizione diversa
lungo l'orbita intorno al sole: a sua volta, il sole orbita intorno al centro
galattico e così via. In conclusione, un viaggio nel tempo così concepito
dovrà necessariamente essere anche un viaggio nello spazio, altrimenti
il crononauta si ritroverebbe sperduto nel vuoto spaziale al momento
dell'arrivo. Tuttavia, nonostante questa deduzione logica, la teoria della
relatività contrasta con tale ipotesi, poiché lo spazio, come il tempo,
2
non ha un valore assoluto. Una stella la cui massa è superiore al limite
¿
di non può trasformarsi in una nana bianca stabile;
Chandrasekhar
al suo interno gli elettroni sono ridotti a densità così elevate che
cominciano a combinarsi con i protoni per effetto di una forza a corto
raggio, l’ interazione debole”, e a formare neutroni. Si forma quindi
all’interno del residuo stellare dell’esplosione della Supernova, un gas
di neutroni liberi: il loro comportamento statistico a densità prossime al
miliardo di tonnellate per centimetro cubo è del tutto simile a quello
degli elettroni nelle nane bianche, e produce una pressione
2* Il limite di Chandrasekhar, o massa di Chandrasekhar, è il limite superiore che può
raggiungere la massa di corpo costituito da materia degenere, un denso stato della materia
che consiste di nuclei atomici immersi in un gas di elettroni e rappresenta la massa non rotante
limite che può opporsi al collasso gravitazionale, sostenuta dalla pressione di
30
degenerazione degli elettroni; il suo valore corrisponde a 3·10 kg, circa 1,44 volte la massa
del Sole; viene solitamente indicato con il simbolo e rappresentata schematicamente
nella forma: dove è la massa solare
. 11
complessiva elevatissima che blocca la contrazione gravitazionale del
frammento restante di nucleo stellare; quest’ultimo diviene dunque
[3]
una “stella a neutroni”.
Di questo mondo fisico quello che noi percepiamo ad ogni istante è
soltanto una proiezione tridimensionale; nonostante ciò anche nel
nostro mondo sensibile si sono potute individuare prove osservative
della sua validità, come lo scorrere anomalo del tempo, più lentamente
dove il campo gravitazionale è più forte, o la deviazione della luce in
prossimità di un forte campo gravitazionale (la gravità devia la luce allo
stesso modo della materia), o quelle anomalie dell'orbita di Mercurio
intorno al Sole che la meccanica celeste non era mai riuscita a
spiegare.
In base a questa visione del mondo un osservatore che sulla superficie
della stella di neutroni (prima di essere schiacciato dalla terribile
gravità del pianeta) si osservasse le scarpe le vedrebbe di un colore
diverso da quello osservato sulla Terra, a causa della perdita di energia,
quindi del conseguente arrossamento, della luce in uscita da un punto
più vicino al centro di gravità ad un punto più esterno nel quale la
gravità è più debole. Inoltre se, per assurdo, vi riuscisse a
sopravvivere, le sue gambe invecchierebbero molto più lentamente
delle parti superiori del suo corpo.
Questi due effetti sono entrambi connessi all’influenza della gravità sul
tempo; tale influenza è tanto più marcata quanto più il raggio di un
oggetto celeste contratto si avvicina a quello al quale la gravità
superficiale è talmente forte da impedire alla luce di uscire dal campo
gravitazionale dell’oggetto stesso, che per un corpo a simmetria sferica
[15]
è uguale al cosiddetto raggio di Schwartzschild:
2 GM
=
R s C 2 I buchi neri come macchina del tempo
12
La teoria della relatività generale, e in particolare lo studio della
stabilità di una struttura stellare in presenza di un forte campo
gravitazionale, pone dei limiti abbastanza stretti alla stabilità di una
stella a neutroni. Accade
infatti che, se il
frammento stellare
superstite dell’esplosione
di una Supernova supera
la massa di 0,7 masse
solari, la pressione dei
neutroni compressi
all’interno della stella
(neutroni “degeneri”) non sia sufficiente a bilanciare il peso
complessivo dell’oggetto all’elevata densità tipica di “mostri” di questo
tipo. Dunque
la contrazione prosegue finché la superficie della stella raggiunge il
limite minimo al quale la gravità superficiale è così forte che nessun
segnale elettromagnetico può più essere emesso dalla superficie della
stella che diviene quindi un corpo completamente oscuro: un “buco
nero”. Essa allora scompare al di là di una sorta di orizzonte oltre il
quale nessun fenomeno diviene più osservabile in alcun modo, e che
viene dunque definito “orizzonte degli eventi”
I buchi neri in veste di "macchine del tempo" naturali non sono
facilmente sfruttabili per vari motivi. Vediamo i più immediati:
Di buchi neri ne esistono tanti, di dimensioni estremamente variabili. Il
problema principale è quello di andarsi a collocare presso l'orizzonte
degli eventi senza esserne inghiottiti. Ma gli effetti gravitazionali del
buco nero si fanno sentire anche prima di giungere all'orizzonte stesso,
e non è facile quantificare la massa della singolarità centrale da cui
dipende l'area coperta dall'orizzonte ed il volume del buco nero
medesimo. Basta un'inezia nel calcolo e l'effetto sarebbe davvero poco
piacevole per gli sperimentatori. 13
Come macchina del tempo un buco nero sarebbe limitato, nel senso
che potrebbe portare indietro nel tempo uno sperimentatore non oltre il
momento della sua formazione.
Se il buco nero fosse di tipo "non rotante" - e nessuno lo può sapere a
priori - non ci sarebbe verso di attraversare indenni l'orizzonte degli
eventi: il verso preso sarebbe inevitabilmente diretto sulla singolarità
centrale, dopo esser stati ridotti a una stringa monodimensionale per
ipercompressione a densità infinita. Questo discorso vale solo in parte
nel caso di un buco nero rotante. Durante gli anni sessanta il
matematico neozelandese Roy Kerr scoprì che lo schianto sulla
singolarità può anche non avvenire se il buco nero è rotante. In questo
caso, si forma pur sempre una singolarità, ma sotto forma di anello