I wormhole non sarebbero affatto scorciatoie cosmiche. Una nuova ricerca ribalta completamente quella che per decenni è stata una delle immagini più affascinanti della fisica moderna, suggerendo che il celebre ponte di Einstein e Rosen non colleghi luoghi distanti dell’universo, ma due direzioni opposte del tempo stesso. Un’idea che, se confermata, potrebbe risolvere uno dei rompicapi più ostinati della fisica contemporanea e riscrivere la storia dell’origine del cosmo.

Tutto parte da un lavoro del 1935. Albert Einstein e Nathan Rosen, studiando il comportamento delle particelle in zone di gravità estrema, proposero quella che chiamarono una “struttura a ponte”: un collegamento matematico tra due copie perfettamente simmetriche dello spaziotempo. Non era mai stato pensato come un passaggio percorribile. Era piuttosto un modo per tenere insieme gravità e meccanica quantistica senza contraddizioni. Solo dopo, e con parecchia libertà creativa, quel ponte venne ribattezzato wormhole e associato a viaggi interstellari, buchi nel tessuto cosmico e macchine del tempo. La realtà, però, è che quei ponti si chiudono più velocemente della luce. Nessuno potrebbe attraversarli, nemmeno in teoria. Strutture instabili, puramente matematiche. Niente portali, niente scorciatoie galattiche.

Due frecce del tempo nascoste nella fisica quantistica

La ricerca pubblicata sulla rivista Classical and Quantum Gravity da Enrique Gaztañaga, Sravan Kumar e João Marto propone una lettura completamente diversa. Il ponte di Einstein e Rosen, letto con gli strumenti della fisica quantistica moderna, funzionerebbe come uno specchio temporale. Da un lato il tempo scorre in avanti, dall’altro scorre all’indietro, in una posizione riflessa. Entrambe le direzioni sarebbero necessarie per descrivere un sistema fisico completo. In condizioni normali, la componente invertita del tempo viene semplicemente ignorata. Ma vicino ai buchi neri, o in universi che si espandono e collassano, entrambe le direzioni diventano indispensabili.

Questa prospettiva offre una soluzione naturale al famoso paradosso dell’informazione dei buchi neri. Nel 1974, Stephen Hawking dimostrò che i buchi neri irradiano calore e possono evaporare, cancellando apparentemente ogni informazione su ciò che vi era caduto dentro. Una cosa che la meccanica quantistica non può accettare, perché l’informazione deve conservarsi. Il paradosso nasce, spiegano gli autori, solo se si insiste nel descrivere l’orizzonte degli eventi con una sola direzione temporale. Se si include anche la direzione inversa, l’informazione non scompare: cambia semplicemente binario temporale. Nessun bisogno di invocare fisica esotica o materia impossibile.

E se il Big Bang non fosse stato l’inizio?

La parte più vertiginosa della ricerca riguarda le implicazioni cosmologiche. Quello che chiamiamo Big Bang potrebbe non essere stato un inizio assoluto, ma un rimbalzo quantistico tra due fasi cosmiche a tempo invertito. In questo scenario, i buchi neri funzionerebbero come ponti tra epoche cosmologiche differenti, e il nostro universo potrebbe essere nato dall’interno di un buco nero formatosi in un cosmo precedente. Una regione chiusa di spaziotempo che è collassata, ha rimbalzato e ha cominciato a espandersi: quello che osserviamo oggi.

La cosa notevole è che questa ipotesi sarebbe verificabile. Resti della fase precedente al rimbalzo, come piccoli buchi neri primordiali, potrebbero essere sopravvissuti alla transizione e trovarsi nel nostro universo in espansione. Parte di quella che attribuiamo alla materia oscura potrebbe essere composta proprio da questi relitti. Esisterebbe persino un indizio già noto: la radiazione cosmica di fondo mostra una piccola ma persistente asimmetria spaziale che i modelli standard faticano a spiegare, a meno che non si includano le componenti quantistiche a tempo invertito.

Nessun viaggio nel tempo, nessun collegamento tra galassie lontane, nessun wormhole da fantascienza. Quello che emerge da questa rilettura del ponte di Einstein e Rosen è qualcosa di molto più profondo: un quadro in cui lo spaziotempo incarna un equilibrio tra direzioni opposte del tempo, e dove il nostro universo potrebbe avere una storia che precede il Big Bang. Non si tratta di rovesciare la relatività o la fisica quantistica, ma di completarle.

L'articolo Wormhole non sono scorciatoie cosmiche: potrebbero essere specchi del tempo proviene da Tecnoapple.

Le gocce d’acqua su pellicole di sapone si comportano in modo sorprendente: orbitano le une attorno alle altre, si attraggono e finiscono per fondersi, esattamente come fanno le galassie in collisione nello spazio profondo. Sembra quasi una trovata da film di fantascienza, e invece è il risultato di esperimenti reali che stanno aprendo prospettive affascinanti per chi studia il cosmo senza dover necessariamente puntare un telescopio verso il cielo.

Un gruppo di ricercatori ha osservato che quando piccole gocce vengono depositate su una sottilissima pellicola di sapone, il loro comportamento dinamico ricorda da vicino le interazioni gravitazionali tra corpi celesti. Le gocce deformano la superficie della pellicola, creando una sorta di “pozzo” che attira le gocce vicine. È un meccanismo che richiama, almeno in forma analogica, il modo in cui la massa curva lo spaziotempo secondo la relatività generale di Einstein. E la cosa più interessante è che tutto questo accade su una scala incredibilmente piccola, accessibile a chiunque disponga di un laboratorio anche modesto.

Un modello analogico per studiare il cosmo

La tecnica potrebbe rivelarsi uno strumento prezioso per la fisica sperimentale. Simulare fenomeni cosmici su larga scala è notoriamente complicato: servono supercomputer, modelli matematici estremamente complessi e tempi di calcolo lunghissimi. Avere a disposizione un sistema fisico che replica, almeno qualitativamente, le dinamiche di fusione tra galassie rappresenta un vantaggio enorme. Le gocce d’acqua su pellicole di sapone offrono proprio questo: un banco di prova tangibile, economico e visivamente spettacolare.

Quello che colpisce è la fedeltà con cui le gocce riproducono certi schemi. Le orbite che descrivono prima della fusione, ad esempio, mostrano traiettorie a spirale che ricordano le braccia delle galassie a spirale. E il momento della fusione stessa avviene con una dinamica che non è poi così diversa, almeno nella forma, da quella osservata nei grandi ammassi stellari.

Perché questa scoperta conta davvero

Non si tratta solo di curiosità scientifica. Questo approccio potrebbe aiutare a testare ipotesi sulla formazione delle galassie e sulle interazioni gravitazionali in modo rapido e ripetibile. Invece di attendere milioni di anni luce di osservazioni o settimane di simulazioni digitali, un ricercatore potrebbe ottenere indicazioni utili in pochi minuti, osservando il comportamento delle gocce sotto un microscopio.

Certo, nessuno sta dicendo che una pellicola di sapone possa sostituire il telescopio James Webb. Però l’idea che fenomeni così complessi trovino un’eco in qualcosa di così semplice e quotidiano ha un fascino che va oltre la scienza pura. È un promemoria del fatto che le leggi della fisica operano su scale molto diverse, ma con schemi che a volte si ripetono in modo quasi poetico. E questo, per chi fa ricerca, è il tipo di sorpresa che rende tutto il lavoro ancora più stimolante.

L'articolo Gocce di sapone si comportano come galassie: la scoperta sorprendente proviene da Tecnoapple.

Fare figli nello spazio potrebbe rivelarsi una faccenda parecchio più intricata di quanto si pensasse. Uno studio della Adelaide University, pubblicato sulla rivista Communications Biology, ha dimostrato che gli spermatozoi in microgravità perdono letteralmente la bussola. Non smettono di muoversi, sia chiaro. Nuotano come sempre. Il problema è che non sanno più dove andare, e questo cambia tutto quando si parla di fecondazione.

Il gruppo di ricerca, che comprende scienziati del Robinson Research Institute e del Freemasons Centre for Male Health and Wellbeing, ha messo gli spermatozoi di tre specie diverse di mammiferi, esseri umani inclusi, alla prova in condizioni che simulano l’assenza di gravità. Per farlo hanno usato un clinostato 3D sviluppato dal dottor Giles Kirby della Firefly Biotech, un dispositivo che ruota continuamente le cellule ricreando l’effetto disorientante dello spazio. Gli spermatozoi dovevano attraversare un labirinto progettato per imitare il tratto riproduttivo femminile. E qui arriva il dato interessante: in condizioni di microgravità simulata, il numero di spermatozoi capaci di completare il percorso è crollato in modo significativo rispetto alla gravità terrestre normale. E questo nonostante la loro motilità, cioè la capacità fisica di muoversi, non fosse cambiata di una virgola.

Come ha spiegato la dottoressa Nicole McPherson, autrice senior dello studio, è la prima volta che si dimostra in modo controllato che la gravità gioca un ruolo chiave nella capacità degli spermatozoi di orientarsi lungo un canale simile al tratto riproduttivo. Un dettaglio non da poco per chi sogna colonie su Marte.

Il progesterone come possibile soluzione e gli effetti sulla fecondazione

C’è però un piccolo spiraglio. I ricercatori hanno scoperto che aggiungendo progesterone, l’ormone sessuale che viene rilasciato naturalmente anche dall’ovulo, la navigazione degli spermatozoi umani in microgravità migliorava sensibilmente. L’ipotesi è che questo ormone funzioni come una sorta di segnale chimico capace di compensare, almeno in parte, la mancanza della gravità. Serviranno però ulteriori studi per capire se possa davvero rappresentare una soluzione praticabile.

Ma il problema non si ferma all’orientamento. Il team ha anche analizzato cosa succede quando la fecondazione avviene in condizioni di gravità zero. Dopo quattro ore di esposizione alla microgravità simulata, il tasso di fecondazione negli ovuli di topo è sceso di circa il 30 percento. E con esposizioni più prolungate le cose peggioravano ancora: ritardi nello sviluppo embrionale e, in alcuni casi, una riduzione delle cellule destinate a formare il feto nelle primissime fasi.

Il futuro della riproduzione oltre la Terra

La prossima fase della ricerca punta a esplorare come ambienti gravitazionali diversi, dalla Luna a Marte fino ai sistemi di gravità artificiale, influenzino la navigazione degli spermatozoi e lo sviluppo embrionale. Una delle domande chiave è se gli effetti cambino gradualmente al diminuire della gravità oppure se esista una sorta di soglia critica oltre la quale tutto si blocca di colpo.

Capirlo sarà fondamentale per chi pianifica insediamenti umani sulla Luna o su Marte. Come ha sottolineato il professor John Culton, direttore dell’Andy Thomas Centre for Space Resources, comprendere l’impatto della microgravità sulle prime fasi della riproduzione è un passaggio obbligato se l’umanità vuole davvero diventare una specie multiplanetaria.

La nota positiva? Anche nelle condizioni simulate più difficili, molti embrioni sani sono comunque riusciti a formarsi. Questo, secondo la dottoressa McPherson, lascia aperta la speranza che riprodursi nello spazio, un giorno, possa effettivamente funzionare.

L'articolo Spermatozoi nello spazio: la riproduzione in microgravità è a rischio proviene da Tecnoapple.