lunedì 15 ottobre 2012

THE TIME MACHINE FACTORY - LA SCIENZA DEI VIAGGI NEL TEMPO A TORINO

Il convegno - organizzato dal Politecnico di Torino congiuntamente con l'Osservatorio Astrofisico di Torino, l'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF),  l'INRIM (Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica) - si propone di rivitalizzare l'interesse per i viaggi nel tempo, non proibiti dalle leggi fisiche correnti, e inaugurare una rassegna triennale sulle implicazioni delle problematiche connesse alla fattibilità di una macchina del tempo.

Tema centrale è la causalità e la necessità che i comportamenti temporalmente anomali la preservino rigorosamente a dispetto di apparenti possibili violazioni. A tale linea di ricerca si aggancia la non-località quantistica e, in particolare, il fenomeno del teletrasporto, i cui recenti sviluppi aprono nuove prospettive per la "plausibilità" di una time-machine.



L'argomento chiama necessariamente in causa la Relatività Generale e la Meccanica Quantistica, tutt'oggi inconciliabili, ma entrambe ampiamente verificate, sulle quali si focalizza il tentativo di unificare le interazioni fondamentali della natura. Inquadrare tali interrogativi aiuterebbe a comprendere la vera essenza del tempo, il suo ruolo nella formazione dell'Universo osservato, le singolarità come i buchi neri e il perché di strutture gerarchiche come le galassie.

La difficoltà della questione, unita a un persistente scetticismo circa l'attendibilità fisica che un viaggio nel passato preservi il rapporto causa-effetto, hanno ripetutamente rallentato, se non interrotto, qualsiasi studio in tale ambito, relegandolo più al dominio della fantascienza che della realtà. Basterebbe riflettere su come esperimenti mentali fondanti della Relatività Generale e della Meccanica Quantistica siano diventati esperimenti reali e The Time Machine di H.G. Wells (1895) potrebbe non essere più solo un romanzo. Se l'insorgere di paradossi inibisce un viaggio nel tempo, forse la ragione risiede nella troppa fiducia alla realtà fisica in cui l'umanità proietta i suoi schemi mentali. E forse occorre cambiare paradigma proprio a partire dall'immaginazione: Galileo venne processato per eresia, eppure l’abiura delle sue concezioni astronomiche non ha impedito di volare fin sulla Luna.

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THE TIME MACHINE FACTORY [unspeakable, speakable] on Time Travel - in Turin Museo Regionale di Scienze Naturali  -  14-20 Ottobre 2012 http://timemachine.polito.it


“The Time Machine Factory” è un evento innovativo e multidisciplinare, frutto della sinergia fra diversi soggetti operanti sul territorio nell'ambito della ricerca, di base e applicata, che si propone di rivitalizzare l'interesse per i viaggi nel tempo (che, contrariamente all’opinione comune, non sono in teoria proibiti dalle leggi fisiche correnti) ed inaugura un ciclo di appuntamenti dedicati alle implicazioni delle problematiche connesse alla fattibilità di una macchina del tempo, nonché agli aspetti culturali intimamente correlati ad essa.

Perché studiare i viaggi nel tempo?

Nel 1895 Hebert George Wells pubblica The Time Machine. Nel 1905 Einstein stabilisce che per osservatori in movimento il tempo si dilata e postula come velocità limite la velocità della luce. Trascorrono altri dieci anni e nasce la teoria della Relatività Generale: spazio e tempo sono entità confondibili, geometrie curve ed energia si intrecciano per spiegare un Universo a quattro dimensioni e si scopre che la gravità rallenta il tempo. Qualche decennio ancora e si consolida la teoria della Meccanica Quantistica, il mondo fisico diventa un fluttuare di probabilità, rivelando, in seguito, che il vuoto quantistico potrebbe celare l'origine dell'Universo.

La costruzione di una macchina del tempo chiama necessariamente in causa il macrocosmo della Relatività Generale e il microcosmo della Meccanica Quantistica due teorie che, a tutt'oggi, non si conciliano, pur essendo entrambe ampiamente verificate. La possibilità di viaggiare nel tempo è legata alla comprensione di meccanismi che si possono instaurare all'interno dell'orizzonte degli eventi - un limite invalicabile, persino dalla luce, dove tutto può entrare e nulla può uscire - di una singolarità, ovvero i cosiddetti buchi neri previsti nelle soluzioni dell'equazioni di campo di Einstein. Tali singolarità "classiche" potrebbero rivelarsi strutture quantistiche non singolari della geometria. Un buco nero può considerarsi una stella di pura geometria “corrotta” alla scala infinitesima di Planck, dove e' presumibile che si dissolva in un intrico quantistico di cunicoli spazio-temporali, attraverso i quali si distribuisce o altrove nell'Universo o in altri Universi paralleli. Allo stato attuale dell'arte questo richiederebbe l'intervento di energia negativa o esotica e una descrizione quantistica della gravità nel quadro più ampio di una teoria completamente unitaria della fisica, in cui tutte le particelle, le forze della natura, lo spazio e il tempo convivano nel medesimo schema matematico. La natura topologica dello spazio-tempo e della gravità nell'ambito della Meccanica Quantistica implicano che le proprietà di località e causalità, l'ordine sequenziale tra causa ed effetto, siano rivisitate ad un livello più basilare, congetturando anche l'esistenza di entità più fondamentali rispetto alle dimensioni spazio-temporali che osserviamo nella nostra esperienza quotidiana.

Inquadrare tali interrogativi aiuterebbe a comprendere la vera essenza del tempo, il suo ruolo nella formazione dell'Universo osservato, il perché di una freccia del tempo causata dal secondo principio della termodinamica. Analogamente a quest’ultimo, la protezione della causalità fa appello ad un ulteriore principio inviolabile della Natura. Difatti, la possibile esistenza di linee tipo tempo chiuse, dette "time-loop", è negata dall'ipotesi della censura cosmica, un'ipotesi di autoprotezione della Natura onde impedire che un viaggio nel passato produca circuiti causali chiusi non autocompatibili, ovvero paradossi quali quelli di un crononauta che impedisca a se stesso di nascere uccidendo il proprio nonno o, come in Ritorno al Futuro, intralciando la vita sentimentale della propria madre. Tuttavia, ciò non ha impedito di avviare un programma di studi incentrati sullo studio della causalità, mirato a verificare la generalità del fenomeno, e, specificatamente, la necessità che i comportamenti temporalmente anomali la preservino rigorosamente a dispetto di apparenti possibili violazioni. In aggiunta a tale linea di ricerca, recentemente si è collegata la proprietà di non-località quantistica derivante dall'entanglement e, in particolare, il fenomeno del teletrasporto, il quale, tenendo conto dell’omogeneità emergente in ambito relativistico della dimensione temporale con quelle spaziali, può aprire nuove prospettive per la plausibilità di una macchina del tempo. Ciondimeno, una potenziale navigazione nello spazio-tempo, richiederebbe, semmai applicabile, una mappatura dell'Universo (locale e globale) consistente di nuovo e con la teoria della Relatività Generale e con la Meccanica Quantistica, ovvero un’astrometria relativistica e sincronizzazioni inevitabilmente legate alla metrologia quantistica.

Dunque parrebbe che prendere atto della duttilità e ambiguità del tempo giustifichi l'idea di Wells non solo più come trama di un romanzo. Finora la difficoltà dell'argomento, unita ad un persistente scetticismo circa l'attendibilità fisica che un viaggio nel passato preservi il rapporto di causa-effetto e, quindi, la velocità della luce, hanno ripetutamente rallentato, se non interrotto, qualsiasi ricerca in tale ambito, relegandolo più al dominio della fantascienza che della realtà. Però basterebbe riflettere su come gli esperimenti mentali fondanti della Relatività Generale e della Meccanica Quantistica, grazie ai progressi tecnologici, siano diventati esperimenti reali. Se l’insorgere di paradossi inibisce un viaggio nel tempo, allora la ragione potrebbe risiedere nel dare troppa fiducia ad una realtà fisica in cui proiettiamo alcuni nostri particolari schemi mentali. Forse andrebbe rivisitata, soprattutto alla luce dei recenti sviluppi, l’idea classica di una macchina del tempo e andrebbe fatto appello proprio all'immaginazione: Galileo venne processato per eresia, eppure l’abiura delle sue concezioni astronomiche non ci ha impedito di volare fin sulla Luna.

PRINCIPALI REFERENZE SCIENTIFICHE: Dalle prime osservazioni di Chandrasekhar e di Carter (Phys. Rev. 174, 1968) secondo cui le metriche di Gödel e di Kerr nel caso di una singolarità nuda rispettivamente, ammettono linee di tipo-tempo chiuse senza apparenti violazioni delle leggi fisiche, la teoria delle macchine del tempo si è sviluppata senza condizionamenti e inibizioni intellettuali. Dopo i primi lavori di de Felice e suoi collaboratori, in cui si dimostra come traiettorie fisicamente possibili possono svilupparsi in condizioni di inversione temporale nella metrica di Kerr e in presenza di singolarità nude ("Time machine and geodesic motion in Kerr metric" Gen. Rel.& Gravity, 9 155-163, 1978, "Causality violation in the Kerr metric" Gen. Rel. & Gravity, 10 335-341, 1979, "Time-like non-geodesic trajectories which violate casuality. A rigorous derivation" Il Nuovo Cimento 65B 224-232, 1981, "Globally non causal space-times. II- naked sigularities and curvature conditions" Gen. Rel. & Gravity 16 139-148, 1984), un forte impulso all'approfondimento di tali tematiche venne da parte di K. Thorne e suoi collaboratori, i quali supposero la presenza di cunicoli spazio-temporali (Phys. Rev D 44 1077, 1991, Phys. Rev Lett. 61 1446, 1988). Ciò ha dato avvio a un programma di ricerche, con l'intento di verificare la generalità del fenomeno una volta date specifiche condizioni fisiche quali singolarità nude, tramite un teorema - indicato come il teorema delle macchine del tempo - dovuto a Clarke e de Felice (Gen. Rel. Grav, 16 889, 1978), e l’esistenza di cunicoli spazio-temporali, postulata da Igor Novikov e collaboratori (Int. J. Mod. Phys. D4 557, 1995). Tale linea di ricerca si è anche collegata con la non-località quantistica (Phys. Rev. 47, 777, 1935; J. S. Bell, “On the Einstein-Podolsky-Rosen Paradox” Physics, 1: 195–200, 1964) derivante dall'entanglement (E. Schrödinger, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 31, 555–563, 1935; 32, 446–451, 1936; Rev. Mod. Phys. 81, 865-942, 2009) e, in particolare, con il fenomeno del teletrasporto (Nature 390, 575–579, 1997; Phys. Rev. Lett. 80, 1121–1125, 1998), aprendo nuove prospettive per una macchina del tempo (PRL 106, 040403, 2011).

Nome, indirizzo, telefono ed e-mail dei principali organizzatori (contatto informativo):
Dott.ssa Mariateresa Crosta
OATo-INAF, via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese (TO), Italy cell. 3473931091, uff. 0118101922, crosta@oato.inaf.it

Dott. Matteo Luca Ruggiero
DISAT - Politecnico di Torino, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129 Torino, Italy cell. 3491955857, uff. 0110907329, matteo.ruggiero@polito.it

Dott. Marco Gramegna
INRiM, Strada delle Cacce 91, 10135 Torino, Italy
cell. 3393785842, uff. 0113919251, m.gramegna@inrim.it

Comitato Scientifico
Dr. Mariateresa Crosta (chair, INAF-OATo); Dr. Marco Gramegna (co-chair, INRIM); Dr. Matteo Luca Ruggiero (co-chair, DISAT - Politecnico di Torino, INFN); Prof. O. Bertolami (Dep. de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Univ. Porto); Dr. Donato Bini (Ist. M. Picone - CNR, ICRA, INFN); Prof. Salvatore Capozziello (Università di Napoli,INFN); Dr. Sandro Coriasco (Dip. Matematica, Università di Torino); Prof. Fernando de Felice (Dip. Fisica - Università di Padova); Prof. Mauro Francaviglia (SIGRAV; Università di Torino); Dr. Marco Genovese (INRIM); Prof. Robert T. Janzen (ICRA, Villanova Univ. USA); Dr. Chr. Leponcin-Lafitte (SYRTE, Obs. de Paris);
Dr. O. Semerak, (Institute of Theoretical Physics, Charles University, Prague); Prof. Angelo Tartaglia (DISAT - Politecnico, INFN).

Comitato Organizzatore
Dott.ssa Ummi Abbas (INAF, OATo); Dott.ssa Monica Capone (Università di Torino, INFN); Dott.ssa Tullia Carriero (INAF, OATo); Dr Sandro Coriasco (Dip. Matematica, Università di Torino); Dott.ssa Mariateresa Crosta (INAF, OATo); Dr Marco Gramegna (INRiM); Dr Roberto Morbidelli (INAF, OATo); Dr Matteo Luca Ruggiero (DISAT - Politecnico di Torino, INFN); Enzo Obiso (PHOS, IED); Dott.ssa Marika Sarasso (INAF-OATo); Dr Paolo Traina (INRIM).

Principali Sponsors
(consultabili sul sito internet dell’evento)

Istituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astrofisico di Torino, Politecnico di Torino, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Intesa San Paolo, Agenzia Spaziale Italiana, European Space Agency-Gaia DPAC (Data Processing and Analysis Consortium), Camera di Commercio Industria, Artigianato e Agricoltura di Torino.

Patrocini
Regione Piemonte, Provincia di Torino, Città di Torino, Sigrav (Società Italiana di Gravitazione).

Partners
Museo Regionale di Scienze Naturali (MSRN) coadiuva nell’organizzazione, mette a disposizone la sala per la conferenza scientifica e gli spazi per gli eventi pubblici. Il centro polifunzionale per la fotografia e le arti visive PHOS – Chieri (To) (www.phos-sito.eu) organizzerà una mostra di fotografia e arte visiva a come testimonianza celebrativa dell’evento fondante del ciclo TM2012. 

Lo IED coordinerà un reportage fotografico che sarà realizzato dagli studenti del terzo anno del corso triennale di Fotografia.

Il Museo Nazionale del Cinema avrà in programma una proiezione dedicata all’evento The Time Machine Factory.

Il Blah Blah sarà il locale di riferimento per i partecipanti al convegno e per un mini festival cinematografico indipendente dedicato all’eevnto The Time Machine Factory. Ad ogni proiezione gli spettatori potranno usufruire del supporto scientifico degli organizzatori.

PROGRAMMA PRELIMINARE
Il convegno scientifico si articolerà in cinque giornate, nelle quali le sessioni saranno introdotte da review talks; saranno previsti incontri destinati al pubblico di non specialisti, quali conferenze pubbliche e tavole rotonde. A questi si affiancheranno eventi satellite.
Il programma scientifico aggiornato è consultabile sul sito http://timemachine.polito.it.
Si svolgerà ogni giorno dal 15 al 19 Ottobre dalle ore 9 alle ore 18.30. Nelle giornate di lunedì e venerdì l’ultima parte della giornata potrà essere seguita anche da un pubblico non prettamente di formazione scientifica (si prega di prenotare via e-mail: carriero@oato.inaf.it).

In particolare: 

Lunedì 15 Ottobre
17.00 R. Buccheri, M. Alfano, What Kind of Time for a Time Machine?
17.45 S. Fiorina , I think the color
18.00 V.V. Malloy, Astronomy and Time in Modern Art: Rethinking Alexander Calder’s Mobiles

Venerdì 19 Ottobre
16.45 G. Torrengo, Keeping track of identity in time-travel
17.30 O. Ast, Archetypes and Architecture of Time

Oltre agli aspetti scientifici, gli eventi tutti gratuiti che si aprono al pubblico della Città di Torino sono (Invitamo a monitorare il sito dedicato al convegno per eventuali aggiornamenti):

Domenica 14 Ottobre, Inaugurazione al MSRN
Welcome and Space-Time Cocktail Moments (ad inviti, Martini&Rossi)

18.00 Concerto Inaugurale (ammissione fino ad esaurimento dei posti a disposizione)
QUARTETTO "TEA": Carlotta Conrado, violino; Irene Cardo, violino; Ula Ulijona Zebriunaite, viola; Claudia Ravetto, violoncello (vedi allegato “Quartetto Tea”). Un organismo musicale che, come una macchina del tempo virtuale, permette di realizzare un viaggio tra le diverse epoche che hanno segnato la storia della musica. Sedici corde che partendo dagli albori del barocco inglese con Purcell, alla fine del diciassettesimo secolo, e passando cronologicamente da Bach, Haydn, Mendelssohn, Wolf e Pärt, arrivano ad una composizione di Stefano Pierini, "Kairos", scritta appositamente in occasione di "The Time Machine Factory" impiegando lo schema della mappa stellare corrispondente al giorno stesso dell'esecuzione, il 14 ottobre 2012. Come a dire, l'apice della contemporaneità: il viaggio verso il presente.

19.45 Opening Public Lecture: Prof. A. Ashtekar,
http://cgpg.gravity.psu.edu/people/Ashtekar/ The Very Early Universe, On the Origin of Time and Cosmic Structure

20.40
Dimostrazione artistico-scientifica: Intrecci di rete spazio-temporali,  autore Paola Anziché (www.paolanziche.net), su progetto Gaia-OATo (referente scientifico M. Crosta) Un reticolato argentato elastico, grande circa 50mq, verrà aperto e reso disponibile alle dimostrazioni scientifiche come rete simulante lo spazio-tempo. Il lavoro diventerà un dispositivo di relazioni attivate nell’istante della percezione del fruitore che vi entrerà e offrirà le condizioni per la percezione del cambiamento spazio-temprale ad altri partecipanti, stimolando e accomodando movimenti diversi del corpo.

Lunedì 15 Ottobre
ore 20, 00
Public Lecture: Prof. J. Barbour, Does Time exist?

Martedì 15 Ottobre
ore 16,30 Aula Rettorato Università di Torino
Evento: Intrecci tra Logica e Immaginazione Introduzione Prof. Salvatore Capozziello a conclusione public lecture: Prof. Fernando de Felice The Role of Time in Cosmic Puzzles

Venerdì 19 Ottobre
ore 19.30
Round Table: The time-machine factory and all that, folks! [Moderatore Prof. Orfeu Bertolami]

Sabato 20 Ottobre
Round Table per studenti scuole superiori presso Aula Magna Politecnico di Torino [Speakers TBA, monitorare il sito]

Mercoledì 17 Ottobre
Public Lecture + Proiezione Museo Nazionale del Cinema (Cinema Massimo Sala 3) Introduzione: Prof. Lorenzo Maccone
Proiezione Film: Donnie Darko

Dal 14 al 21 Ottobre Festival di Cinema Indipendente: "Beaming up" spacetime: ‘Action!’ on Time Machines presso il Club BLAH-BLAH

Domenica 14 Ottobre
Ore 21.30: LA RAGAZZA CHE SALTAVA NEL TEMPO Regia: Mamoru Hosoda - anno 2006 – Giappone

Mercoledì 17 Ottobre
ore 21.30: TIMECRIMES (Los cronocrímenes)
Regia: Nacho Vigalondo - anno 2007 – Spagna Venerdì 19 Ottobre
ore 21.00: Concerto Live “Dal 2036” di TITOR
introduzione a cura del Comitato Scientifico Organizzatore

Domenica 21 Ottobre
ore 20.30 e 22.00: 1° proiezione: [ANTEPRIMA] JUKO'S TIME MACHINE - Regia: Kai Barry - anno 2011-USA 2° proiezione: PRIMER - Regia: Shane Carruth - anno 2004 -USA

NOTTE al MUSEO
Public Lectures: Prof. Leonardo Castellani "Lo Spazio-Tempo al microscopio" (TBC)
Concept LIVE CONCERT
featuring the DUB PIGEON project
Earth is room enough: the Chronoscope Milieu



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