HP TimeTurner: Osservazione domenica 21 giugno 2015 18:36 TIMETURNER 4 SIRIUS AND BUCKBEAK RESCUE Rescue of Sirius Black and Buckbeak From Http://harrypotter.wikia.com/wiki/Time-Turner> https://www.youtube.com/watch?v=XjPb3ziyYYo Time-Turner Object information Manufacturer Department of Mysteries Usage Time travel Owners • Hermione Granger (formerly) • Ministry of Magic (destroyed) [Hide][Source] From <http://harrypotter.wikia.com/wiki/Time-Turner> Harry Potter retourne le temps : comparaison des scènes ! - Back in Time sequence: split screen! Antoine Rich From <https://www.youtube.com/watch?v=LIz8h6uwmKs> https://www.youtube.com/watch?v=LIz8h6uwmKs Timeturner Page 1 HP TimeTurner: Ipotesi domenica 21 giugno 2015 18:37 Timeturner Page 2 Subquestions mercoledì 24 giugno 2015 07:07 Esiste un'analogia tra il "viaggiare" nel tempo e il viaggiare nello spazio. Cosa si fa quando si viaggia nello spazio. Cosa implica questa analogia [R. Il tempo deve essere trattato sullo stesso piano dello spazio. Spaziotempo e evento spaziotemporale] Considerato che è possibile "viaggiare nel futuro", semplicemente aspettando che il tempo scorra, è possibile far scorrere il tempo più velocemente. Almeno nel futuro [R. Sì] E' possibile viaggiare nel passato [R. Forse] Timeturner Page 3 Concetto/i domenica 21 giugno 2015 18:37 Timeturner Page 4 Entropia e freccia del tempo mercoledì 24 giugno 2015 13:16 In condizioni ordinarie il moto di oggetti (macroscopici, che si muovono a velocità ordinarie) è descritto dalle leggi di Galileo-Newton : • ma=F contiene il tempo al quadrato: l'accelerazione misura la rapidità di variazione della velocità nel tempo e la velocità a sua volta misura la rapidità di variazione della posizione nel tempo • Andare in avanti +tempo o indietro -tempo nel tempo non fa differenza • L'entropia definisce il verso in cui scorre il tempo, in termini di probabilità che si realizzi uno stato macroscopico composto da tantissime particelle 1....ventisetteventotto zeri.....: maggiore è il numero di configurazioni microscopiche possibili con tutte queste tante particelle e che corrispondono allo stesso stato macroscopico, maggiore è l'entropia del sistema, maggiore è la probabilità che quello stato macroscopico accada Timeturner Page 5 Velocità della luce mercoledì 24 giugno 2015 08:00 Limite alla velocità con la quale un oggetto può muoversi: • Nulla può muoversi a velocità superiore alla velocità della luce [Relatività Einstein] • La velocità della luce c≈300.000 Km/s è una costante universale Leggi della Fisica per oggetti che si muovono a velocità prossime a quelle della luce • Ma=F non più valida. Servono le leggi della Relatività • Le leggi della Relatività si riducono a quelle di Newton per velocità ordinarie Timeturner Page 6 Spazio-tempo mercoledì 24 giugno 2015 07:28 Conseguenze: 1. Il concetto di spazio e tempo deve essere modificato Distanza D tra due eventi E1 e E2 distanti A in altezza, L in larghezza, e T in tempo Spazio ordinario Teorema di Pitagora: La Distanza è quantità sempre reale positiva Spazio-Tempo Teorema di Pitagora modificato (geometria non euclidea): La Distanza è quantità che può essere immaginaria!!!! Timeturner Page 7 Dilatare il tempo. Relatività domenica 21 giugno 2015 18:42 Conseguenze: A. [Relatività Ristretta]. Gli intervalli di tempo e di spazio hanno lunghezza diversa se misurati da una persona che osservi un evento e che si muova con velocità rispetto ad un'altra. La differenza è tanto più grande quanto è prossima a , di un fattore γ= In particolare: • Il tempo si dilata (il tempo scorre più lentamente) di γ • Lo spazio si contrae di γ B. [Relatività Generale]. Gli intervalli di tempo e di spazio si deformano in presenza di un campo gravitazionale. Un campo gravitazionale curva lo spaziotempo From <http://web2.infn.it/fisicainbarca2011/images/stories/genova/gps_pallavicini.pdf> In definitiva, si può usare la dilatazione del tempo per viaggiare nel (lontano) futuro Timeturner Page 8 Applicazioni domenica 21 giugno 2015 18:42 Abbiamo esperienza diretta di questo SI'. I GPS funzionano finché inseriamo le correzioni relativistiche all'analisi dei segnali elettromagnetici (onde elettromagnetiche=luce di appropriata lunghezza d'onda e frequenza) scambiati tra il dispositivo mobile e i satelliti in orbita Infatti: ► PER LA RELATIVITA' RISTRETTA Il ricevitore sul satellite è in moto rispetto a Terra con γ= L'orologio sul satellite va più lentamente l'orologio accumula un ritardo di 7.1 microsecondi/giorno il GPS accumula un errore di localizzazione di 7.1 microsecondi/giorno x velocità luce=2.2 Km/giorno ► PER LA RELATIVITA' GENERALE Gli orologi a Terra sentono un campo gravitazionale più intenso di quelli sul satellite in orbita a di altezza il GPS accumula un errore di localizzazione (in verso opposto, in verità) di 45.7 microsecondi/giorno x velocità luce=15 Km/giorno I GPS funzionano finché inseriamo le correzioni relativistiche all'analisi dei segnali elettromagnetici (onde elettromagnetiche=luce di appropriata lunghezza d'onda e frequenza) scambiati tra il dispositivo mobile e i satelliti in orbita ► PS. Ci sono poi anche altre correzioni dovute alla rotazione della Terra Timeturner Page 9 CTC martedì 23 giugno 2015 13:28 Curvatura dello spaziotempo Un forte campo gravitazionale potrebbe curvare lo spazio tempo in modo così drammatico da ripiegarlo su se stesso e determinare Curve Temporali Chiuse (CTC) Stephen Hawking non lo considera possibile per i paradossi che implicherebbe. Altri lo considerano possibile in una teoria che riesca a mettere insieme gravità, relatività, e quanti (non ancora completamente definita) Una rottura (tear) nel continuo dello spazio-tempo potrebbe permettere la creazione di una curva chiusa di tipo tempo (closed timelike curve, CTC). (Cortesia Dmitry Schidlovsky) From <http://www.lescienze.it/news/2014/09/06/news/viaggio_nel_tempo_meccanica_quantistica _paradosso_nonno-2275091/ Timeturner Page 10 Ancora entanglement domenica 21 giugno 2015 18:49 Teletrasporto nel tempo Concetto analogo a quello del teletrasporto nello spazio. Si producono stati entangled nel tempo e si teletrasportano con un protoollo simile a quello spaziale [previsione teorica di Olson-Ralph] A depiction of a quantum bridge (Credit: Shutterstock) Timeturner Page 11 Come funziona (o potrebbe funzionare) domenica 21 giugno 2015 18:39 Dilatazione del tempo [solo per viaggi nel futuro] 1. Si parte dalla Terra con una navicella spaziale che può accelerare in modo costante (p.es. con accelerazione dell'ordine dell'accelerazione di gravità) 2. Mentre la navicella spaziale raggiunge velocità prossime a quella della luce, il tempo rallenta 3. Un viaggio A/R di - diciamo 60,000 anni luce p.es. fino al centro della galassia e ritorno verrebbe completato in un po' più di 40 anni (per chi è nella navicella) 4. Al ritorno, sulla Terra sarebbero trascorsi 60,000 anni I problemi da risolvere per ingegnerizzare una tale navicella sarebbero formidabili, ma.... Perché no? Curvatura dello spaziotempo e Curve Temporali Chiuse (CTC) [in generale] 1. CTC appaiono come soluzioni delle equazioni della Relatività se l'Universo intero ruotasse (Gödel) [ops: ma al momento nessuna evidenza della rotazione] 2. CTC appaiono come soluzioni delle equazioni della Relatività anche per buchi neri rotanti in qualche approssimazione [ops: ma al momento avremmo qualche problemino su come entrare e uscire da un buco nero e sulla possibilità che esista un buco nero che ruoti in modo sufficientemente veloce ] Multiversi 1. Usare un Wormhole - un tunnel che connette regioni separate dello spaziotempo: dare alla testa del verme una velocità ben più grande di quella della coda (Everett) [pura speculazione, sebbene non impossibile] Timeturner Page 12 Entanglement nel tempo anziché nello spazio Timeturner Page 13 Sviluppi e prospettive domenica 21 giugno 2015 18:43 Timeturner Page 14