IL PARADOSSO DEL NONNO E IL VIAGGIO NEL TEMPO ( PASSATO E FUTURO )

Il paradosso del nonno è un paradosso sul viaggio nel tempo.

Il primo a descriverlo fu René Barjavel, uno scrittore francese di fantascienza, nel suo libro " Il  viaggiatore imprudente" (Le voyageur imprudent, 1943). Il paradosso del nonno è stato molto utilizzato, in letteratura e nel cinema, per dimostrare che i viaggi nel tempo sono impossibili.

Il paradosso suppone che un nipote torni indietro nel tempo e uccida suo nonno prima che incontri sua nonna, dunque prima che potessero sposarsi ed avere discendenza. Se ciò fosse possibile, il nipote non sarebbe mai potuto nascere, dunque non sarebbe mai potuto tornare a ritroso nel tempo ed uccidere suo nonno.

                    

Sono state proposte alcune ipotesi ( assai complicate....ma affascinanti )  per risolvere la contraddizione non solo di questo paradosso, ma di tutti quelli derivanti da viaggi nel tempo; ecco le più importanti:

- secondo la teoria del multiverso questo paradosso non è una contraddizione, perché ogni "interferenza" col passato produrrebbe le sue conseguenze solo in un universo parallelo nel quale la storia si evolve in maniera diversa; un universo parallelo viene generato istantaneamente ad ogni singola "interferenza", un viaggio nel passato comporterebbe la creazione di infiniti universi con infinite linee temporali;

- se invece si assume che l'universo esistente sia unico (o che i vari universi siano totalmente isolati, il che è equivalente), allora  deve in qualche modo essere impossibile che il fatto paradossale avvenga; secondo la Congettura di Protezione Cronologica (formulata da Stephen Hawking) deve in qualche modo essere impossibile ogni forma di viaggio indietro nel tempo, per motivi da noi ancora sconosciuti;

- secondo invece il Principio di auto consistenza di Novikov, il viaggio nel tempo non è impossibile, ma le conseguenze che esso produce dal passato verso il futuro sono proprio quelle che hanno reso possibile quel viaggio dal futuro verso il passato: in altri termini è possibile andare indietro nel tempo, ma è impossibile modificare la storia tramite un viaggio indietro nel tempo, poiché esso è già avvenuto nel passato e doveva avvenire nel presente.

-altri scienziati, come Fernando De Felice, docente di fisica all’Università di Padova, ritengono che alcuni buchi neri nascondano macchine del tempo. Infatti i buchi neri sono stelle la cui materia è concentrata in un punto infinitesimo chiamato “singolarità”, dove tempo e spazio si deformano al punto che la traiettoria di una particella si curva su se stessa creando una situazione detta “time loop”. In pratica, la particella in movimento, pur viaggiando nel futuro, ritrova se stessa nel passato. Si ipotizza che, entrando in un buco nero, ci si ritrovi in un anello nel quale il futuro si congiunge al passato e quindi, pur camminando in avanti, prima o poi si torna al punto di partenza. Il rischio sarebbe “solo” quello di rimanere stritolati dalle immense forze gravitazionali.

- un altro paradosso prende in considerazione che un oggetto qualsiasi torni indietro nel tempo. Pertanto, nel momento di arrivo nel passato la massa che costituisce l’oggetto comparirebbe dal nulla, essendo quella materia già presente sotto altra forma, e quindi ci sarebbe una “copia ridondante” priva di passato. Questo, oltre che violare le leggi della logica, viola anche la legge fisica della conservazione della massa-energia.

-William A. Hiscock, professore di fisica al Montana State University, separa il viaggio verso il futuro dal viaggio nel passato. Il primo, infatti, può essere realizzato utilizzando la dilatazione del tempi della Relatività Speciale di Einstein, che sostiene che un orologio, anche biologico, si muove più lentamente man mano che raggiunge la velocità della luce. Perciò partendo dalla Terra su una astronave che riesce ad accelerare fino a raggiungere velocità prossime a quella della luce, si potrebbe compiere un viaggio fino al centro della nostra galassia e ritorno in 40 anni (tempo misurato sulla navicella). Sulla Terra, intanto, sarebbero però passati 60.000 anni e, al ritorno, l’eventuale astronauta si troverebbe quindi nel futuro. Purtroppo un viaggio del genere richiederebbe una grandissima quantità di energia, del tutto irraggiungibile con le tecnologie attuali.

MENDELEEV E LA TAVOLA PERIODICA

Abbiamo visto che tutti gli elementi chimici, sia naturali, che artificiali , sono disposti in una particolare tabella, chiamata " Tavola Periodica degli Elementi".

In essa, in ogni casella , sono indicati il simbolo chimico ed il nome, il numero atomico ( in alto a sinistra ) e la massa atomica ( sotto il simbolo). Quella riportata qui sotto inoltre è interattiva e ci fa vedere anche il numero di elettroni nei vari strati, oltre a darci notizie sulle proprietà fisiche di quel dato elemento.

Gli elementi della tavola sono disposti in colonne verticali, dette gruppi, e in righe orizzontali , chiamate periodi.

Gli elementi che si trovano nello stesso gruppo hanno la stessa configurazione elettronica dello strato più esterno. 

Gli elementi dello stesso gruppo hanno proprietà chimiche molto simili, mentre gli elementi di ciascun periodo hanno proprietà che variano gradualmente.

Tra i primi e gli ultimi elementi dello stesso periodo c'è una grandissima differenza chimica.

Si conclude che: le caratteristiche chimiche degli elementi dipendono dalla configurazione elettronica dello strato più esterno.

Questa dunque è la legge naturale che ha permesso a Mendeleev di fare la sua classificazione senza conoscere nulla della struttura degli atomi, ma semplicemente basandosi sulla regolarità delle caratteristiche chimiche e fisiche degli elementi. le sue osservazioni furono così precise che gli consentirono di prevedere l'esistenza di elementi ancora sconosciuti ai suoi tempi.

Ma scopriamo meglio chi era Mendeleev: 

http://online.scuola.zanichelli.it/esploriamolachimica/files/2010/03/Zanichelli_Valitutti_Mendeleev.pdf

Dmitrij Ivanovic Mendeleev nacque a in Siberia nel 1834 e morì a San Pietroburgo nel 1907. Nel 1860 partecipò al primo Congresso internazionale di chimica a Karlsruhe (nell’attuale Germania) e nel 1869 elaborò la prima tavola periodica. Mendeleev insegnò all’Università di San Pietroburgo; l’elemento 101 della tavola periodica moderna è chiamato mendelevio in suo onore.

Mendeleev viene considerato anche uno dei padri dell’industria petrolifera russa. Si dedicò inoltre a studi sulle proprietà dei gas, formulando l’anticipazione di quella che verrà chiamata temperatura critica, e costruendo diversi strumenti per ricerche di tipo applicativo.

La tavola periodica moderna deve la sua nascita alle discussioni in occasione del congresso di chimica di Karlsurhe. Al convegno, infatti, uno tra gli argomenti principali fu il metodo da utilizzare per la determinazione delle masse atomiche. Mendeleev e il tedesco Julius Lothar Meyer vi parteciparono e la conferenza stimolò in loro il pensiero sulla classificazione degli elementi e su come le «reali» masse atomiche potessero essere alla base della classificazione.

A San Pietroburgo Mendeleev afffrontò con successo il problema dell’ordine dei circa sessanta elementi a lui noti. Mendeleev utilizzò come criterio la massa atomica per cercare di attribuire un ordine agli elementi, ma si concentrò sulle affinità nelle proprietà chimiche. Il russo ordinò gli elementi per massa atomica crescente. Nella prima versione della tavola l’idrogeno era a parte, seguito da righe di sette elementi ciascuna (non erano ancora stati scoperti i gas nobili). La seconda versione prevedeva già una disposizione in righe e colonne, in modo che tutti gli elementi con proprietà chimiche simili si trovassero nella stessa colonna.

Mendeleev lasciò spazi vuoti nei punti in cui le proprietà chimiche non corrispondevano a quelle del gruppo.

Egli previde, per gli elementi ancora sconosciuti, sia la massa atomica sia le proprietà chimiche. In particolare, lasciò vuoti gli spazi sotto boro, alluminio e silicio e chiamò questi elementi rispettivamente eka-boro, ekaalluminio, eka-silicio. Alcuni anni dopo furono scoperti gli elementi gallio (1875), scandio (1876) e germanio (1886), che possedevano proprietà analoghe a quelle previste per eka-boro, eka-alluminio ed eka-silicio. Furono queste previsioni, confermate dai dati sperimentali,a convincere la comunità scientifica del valore della tavola periodica.

Nel 1894, dopo avere scoperto l’argon, il chimico William Ramsay cercò di dimostrare l’esistenza di altri

gas con caratteristiche simili, perché aveva capito che il nuovo elemento non poteva essere collocato in nessuna delle colonne già esistenti. Ramsay scoprì così anche elio, neon, cripton e xenon, ottenendo l’ottava colonna della tavola periodica.

La scoperta del nucleo consentì in seguito la definitiva spiegazione della regolarità della tavola periodica.

Nel 1913 Henry G. J. Moseley completò il lavoro di Mendeleev arrivando alla conclusione che è il numero atomico e non la massa atomica il principio su cui basare la classificazione periodica.

Ecco qui una tavola periodica minimalista, in cui sono  rappresentati solo gli elettroni ( ogni elettrone è un puntino ), ideata dalla  designer Allison Haigh.
L'idrogeno, che ha numero atomico (cioè numero di protoni) e numero di elettroni pari ad uno, è rappresentato da un solo puntino. Inoltre, la posizione dell’elemento rimane invariata rispetto alla sua posizione nella versione “classica” della tavola: ad esempio, l’idrogeno si trova nell’angolo in alto a sinistra della tavola, mentre l’elio si trova nell’angolo in alto a destra. Seguendo l’andamento della tavola, dunque, il numero di puntini, e dunque di elettroni, andrà aumentando se si procede da sinistra a destra lungo un periodo (che è una riga della tavola periodica). Ma non è tutto. Questi puntini infatti sono disposti in una particolare forma simmetrica, piuttosto attraente, che consente di cogliere visivamente, in maniera rapida, le differenze tra i diversi elementi.