Un fisico ha ricreato un mini-universo e ha visto ’nascere il tempo'!
Circa 24.000 atomi raffreddati quasi allo zero assoluto, divisi in due gruppi distinti da impulsi laser: è la ricetta con cui l'Università di Birmingham ha fatto nascere il tempo dentro un cosmo in miniatura, senza orologi esterni, misurandolo solo dal disordine crescente tra le particelle.
A guidare il progetto, pubblicato sulla rivista Physical Review Research, è il professor Giovanni Barontini, che ha voluto verificare l'equazione di Wheeler-DeWitt: secondo questa ipotesi l'universo primordiale non aveva un cronometro predefinito e il tempo emergeva dalle interazioni tra le sue componenti, non da un flusso esterno che lo imponesse dall'alto.
Per testarla servivano condizioni impossibili da riprodurre nello spazio reale su scala cosmica.
Il cosmo in miniatura creato in laboratorio
Gli atomi ultrafreddi sono stati separati in due nubi distinte, una visibile e monitorata costantemente, definita "chiara", e una nascosta, definita "scura", isolate dentro un sistema sigillato e protetto da ogni interferenza esterna.
La porzione osservata ha iniziato a espandersi e contrarsi in modo ritmico, riproducendo in scala ridotta la sequenza completa di un Big Bang seguito da un Big Crunch, ovvero la modalità con cui un universo potrebbe finire di vivere.
Il tempo entropico e la freccia del tempo
Osservando il sistema è emerso il dato chiave, il cosiddetto tempo entropico: i fisici hanno misurato il grado di disordine generato dal passaggio degli atomi tra le due nubi e da quella variazione hanno ricostruito la cronologia degli eventi, senza alcun riferimento esterno.
Quando la distribuzione delle particelle cambiava, il tempo scorreva in una direzione precisa; quando il movimento si fermava, il tempo si fermava.
Il modello conferma così che la freccia del tempo non è uno sfondo fisso su cui si muove la materia, ma nasce dal cambiamento delle sue componenti interne.
Il team di Birmingham prevede di usare lo stesso apparato di laboratorio per simulare la fisica dei buchi neri e le condizioni dei primissimi istanti dell'universo, senza ricorrere a osservazioni astronomiche dirette.
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