Cerchiamo di capire senza troppe pretese come potrebbe essere possibile per un’altra civiltà venire fin qui sulla Terra affrontando un viaggio interstellare in tempi ragionevoli: la curvatura è un'ipotesi plausibile?

Partiamo da qualche presupposto teorico, per cercare di formulare un’ipotesi non troppo fantasiosa, ma prima dobbiamo chiarire alcuni punti.

Diamo innanzi tutto una definizione di cos'è lo spazio, facendoci aiutare dai concetti espressi da Einstein. Si tratta di un concetto estremamente complesso, sia dal punto di vista fisico-matematico che da quello filosofico. La nozione più elementare definisce lo spazio come distanza tra due corpi, questa è una definizione banale solo in apparenza, perché contiene una verità fondamentale: lo spazio esiste solo in presenza di materia (o energia), non è concepibile uno spazio "vuoto" in quanto se dall'universo, con in qualche modo, fosse possibile rimuovere tutta la materia e l'energia, non avremmo un universo vuoto, semplicemente non esisterebbe più l'universo.
Uno dei concetti fondamentali della fisica relativistica è difatti che lo spazio ha una "struttura" e delle "dimensioni" e non deve essere pensato in antitesi alla materia-energia, come una sorta di fondale vuoto in cui la massa è l’attrice principale; la materia, l'energia in realtà sono "spazio concentrato".
Lo spazio presuppone l'esistenza di materia-energia; niente materia, niente spazio. Appare quindi ovvio che non si possa parlare di distanza tra A e B se tra queste non esistesse materia-energia. Lo spazio è "creato" dalla materia, che non è altro che un particolare "tipo" di spazio.

Proviamo ora a chiarire il concetto di tempo: definirlo non è meno difficile che definire lo spazio, definiamolo come: durata o intervallo tra due eventi. Una prima osservazione che si può fare è che, come per lo spazio, anche l'esistenza del tempo richiede materia-energia; perché ci sia un "prima" e un "dopo" è necessario che ci si riferisca a "qualcosa" di diverso dal tempo stesso, ad un "evento". Spazio e tempo sono accomunati, nella loro esistenza, dalla necessità dell'esistenza della materia: niente materia, niente tempo, niente spazio.

Spazio e tempo hanno però un legame molto stretto, accertato fin dalla nascita della fisica relativistica; un legame talmente stretto da far considerare il tempo una delle dimensioni dello spazio: infatti si parla di spazio-tempo (cronotopo). Per capire come possano essere legati dei concetti che apparentemente, non hanno niente in comune, pensiamo ad un oggetto qualunque: appare evidente che tale oggetto occupa una posizione ben definita nello spazio, che può essere determinata con precisione indicando le distanze da una serie di punti di riferimento (ad esempio una palla in un campo avrà una certa posizione rispetto al campo stesso).
Tuttavia tale oggetto, pur se apparentemente immobile, in realtà si sta spostando attraverso il tempo; esso esisteva prima dell'osservazione, a partire dal momento in cui fu creato, ed esisterà dopo l'osservazione, a meno che non venga distrutto. Quindi possiamo dire che qualunque cosa, oltre che esistere e muoversi nello spazio, esiste e si muove anche nel tempo. Se non fosse così e se l'oggetto fosse quindi "immobile" nel tempo, esso esisterebbe solo per un istante, per poi sparire nel nulla. Il tempo, insomma, può essere considerato una dimensione dello spazio, anche se dotata di particolarità tutte sue.


Com’è quindi possibile "comprimere" o "espandere" lo spazio?
Chiariti i concetti di cui sopra, possiamo ora dire che la meccanica relativistica descrive lo spazio-tempo come “un tessuto” quadridimensionale curvo. Il fatto che lo spazio sia curvo e "plasmabile" ha delle importanti conseguenze, perché in tale spazio le distanze non sono "assolute" e la via più breve tra due punti non è necessariamente una retta.
Per cercare di capire la struttura dello spazio possiamo ricorrere ad un classico esempio: immaginarlo come una piattaforma elastica, su questa piattaforma poggiano le varie masse dell'universo: pianeti, stelle ecc. Tali masse "deformano" la piattaforma elastica, nella misura della loro massa (masse maggiori come quelle delle stelle produrranno una "curvatura" maggiore). Abbiamo perciò capito che è la gravità a modellare lo spazio, il quale risulta più curvo nelle regioni più prossime a masse elevate.

Da queste nozioni si può capire che la curvatura è precisamente una "deformazione" dello spazio indotta da un campo gravitazionale (che è comunque una forma di campo energetico). Dato che non può esistere spazio senza massa, possiamo dedurne che lo spazio è sempre e necessariamente curvo, benché la curvatura sia maggiore in prossimità delle masse e minore (in ragione del quadrato della distanza) man mano che ci si allontana da esse. Dato che lo spazio tende a curvarsi sempre di più in prossimità di una massa, un corpo entrato in tale regione deve dirigersi verso la massa deformante, percorrendo la deformazione da essa creata, a meno che non sia in possesso di una velocità sufficiente per uscirne.
Appare quindi evidente che, poiché lo spazio non ha una struttura fissa e immodificabile, sarebbe ipoteticamente possibile "plasmarlo” per percorrere una grande distanza in tempi brevi, comprimendolo tra il punto di partenza e quello di arrivo (senza spostare questi ultimi). In questo modo non sono più necessarie velocità elevate, e comunque irraggiungibili: è come se prendessimo una scorciatoia nello spazio stesso. Questo ragionamento tuttavia serve solo a capire che lo spazio tende a curvarsi già di per sé in natura, il che significa che per concepire un dispositivo che curvi lo spazio quanto serve per viaggiare dovremo usare qualcosa di diverso da “masse di dimensioni superplanetarie”.


La "propulsione a curvatura" può essere a questo punto definita in questo semplice modo: mentre nella propulsione “Newtoniana” la nave si muove nello spazio in maniera lineare, nel caso della curvatura si "muove" lo spazio attorno alla nave. Per la precisione, un’astronave che sfrutti questa ipotetica tecnologia (quindi di una civiltà evidentemente più evoluta della nostra) dovrebbe quindi creare un campo di forza composto da radiazioni elettromagnetiche (molto simile a quello gravitazionale per certi versi) di straordinaria potenza, che comprime porzioni di spazio nella direzione di avanzamento della nave e lo espande nella direzione opposta. Da questa prima osservazione si può evincere che un ipotetico “motore a curvatura” non violerebbe la costante “C”, ovvero la costante insuperabile che Einstein ha preso come riferimento per la teoria della relatività: la velocità della luce; dato che come già detto, non viene percorso lo spazio a velocità uguale o maggiore di detta costante, ma semplicemente se ne percorre di meno.
La distorsione creata da un simile campo di forza la potremmo chiamare “sub spazio”, che a questo punto non appare essere un’altra dimensione, ma “semplicemente”, diciamo pure così, una distorsione dello spazio stesso. Essa mantiene le condizioni di un qualunque sistema di riferimento in moto alla stessa velocità. In parole più semplici possiamo dire che: le masse presenti al suo interno non subiscono né gli effetti di aumento di massa ( che è uno dei motivi per cui non è possibile accelerare alla velocità della luce dato che a quella velocità la massa da spostare richiederebbe energia infinita), ne dilatazione del tempo, né effetti inerziali, poiché la velocità posseduta precedentemente all'ingresso in questo campo di “sub-spazio” non cambia.

Ne consegue che un simile velivolo potrebbe effettuare manovre apparentemente impossibili per le nostre concezioni aerodinamiche e idrodinamiche, compiendo accelerazioni e virate molto brusche, (addirittura virate istantanee di 180 gradi e accelerazioni istantanee da fermo a 10.000 km/s) senza nemmeno che questo causi effetti devastanti all’equipaggio a bordo di detto mezzo, a causa della totale mancanza di inerzia dovuta ai motivi sopra citati. Un’altra considerazione che viene da fare è che con questo sistema un “ufo”, chiamiamolo anche così, avrebbe la capacità di entrare nell’atmosfera di un pianeta senza dover subire gli effetti di surriscaldamento che questa manovra comporta, come pure entrare in acqua anche a tutta velocità, senza sollevarne affatto, per il semplice motivo che non vi entra fisicamente, ma attraversando quella distorsione causata dalla curvatura.
Va in oltre detto che la “curvatura assoluta” (quindi accorciare lo spazio fino a far toccare il punto di partenza con quello di arrivo) non è possibile perché anch’essa richiederebbe una quantità infinita di energia e s’incorrerebbe nel paradosso di trovarsi in due posti contemporaneamente.

Questo ci porta ad un altro problema: se le curvature prodotte da masse non certamente trascurabili, come quelli di pianeti e stelle, sono del tutto insufficienti per certi scopi ( basta pensare che la massa di una stella come il Sole ad esempio, è in grado di deflettere un raggio di luce di circa un millesimo di grado), servirà un’energia enorme per riuscire ad “accorciare" lo spazio in modo tale da diminuire le distanze.
Dove prendere l'energia necessaria, se persino la massa del Sole risulta essere insufficiente?

La risposta potrebbe venire dal completamento dalle ricerche sull’antimateria, che può fornire quella fantastica energia che richiede un’operazione come quella di curvare lo spazio, dato che per ora la richiesta di energia è enorme ed anche incalcolabile (per lo meno con una precisione accettabile), visto che di questa diciamo “ipotetica” tecnologia se ne ha solo una vaga idea.
Possiamo però dire che per ora non abbiamo i mezzi per produrre qui sulla Terra energia a sufficienza per raggiungere un simile scopo.


Spero di non aver detto inesattezze o commesso errori nell’esposizione delle leggi fisiche, ma non essendo io uno scienziato, questo è solo un tentativo di capire, formulando ipotesi su cui intavolare una discussione, attraverso quello che sappiamo.

Nonostante questo l'esposizione è quasi perfetta!
Complimenti per l'analisi/riassunto dell'argomento .

Credo tuttavia che non potremmo realmente parlarne fin quando non troveremo un modo di produrre anti-materia poco costoso e veloce..

il succo c'e'
io penso sia necessario sfruttare qualcosa che esiste gia'.... date le immense energie in gioco, credo che per la razza umana viaggiare a velocita' prossime a quelle della luce o creare un'energia sufficiente per curvare lo spazio sia improponibile almeno per i prossimi 500-1000 anni.
forse il wormhole ci dara' qualche risposta in merito, da li si deve capire come generarlo artificialmente o provocarlo per aggirare il problema energia insufficiente, sfruttando il suo funzionamento per spostare qualcosa da un punto ad un'altro all'interno di esso.
questo tipo di tunnel, che permetterebbe di spostare massa da un punto x ad un punto y nello stesso tempo universale, eliminando il problema tempo/a velocita' luce che renderebbe di fatto inutile il viaggio per i noti problemi ad oggi e' l'unica strada percorribile.
le formule matematiche ci dicevano che il ponte di Einstein-Rosen o cunicolo spazio-temporale, detto anche wormhole, non fosse attraversabile neanche dalla luce , data la sua instabilita' e durata, quindi se non passa un fotone ...addio sogni, ma teoricamente la formuletta per tenerli aperti ci sarebbe....cito wiki che faccio prima:
La possibilità di wormhole attraversabili nella relatività generale fu per prima dimostrata da Kip Thorne insieme a un suo studente laureato Mike Morris in un documento del 1988; per questa ragione il tipo di wormhole attraversabile che essi proposero, tenuto aperto per mezzo di una guscio sferico di materia esotica, viene riferito come un wormhole di Morris-Thorne. Più tardi, altri tipi di wormhole attraversabili furono scoperti come soluzioni accettabili riguardo alle equazioni della relatività generale, includendo una varietà analizzata in un documento del 1989 di Matt Visser, in cui un sentiero attraverso il wormhole può essere praticato senza attraversare una regione di materia esotica. Comunque nella pura teoria di Gauss-Bonnet la materia esotica non serve al wormhole per esistere - poiché possono farlo senza di essa. [3] Un tipo tenuto aperto da massa negativa stringa cosmica fu proposto da Visser in collaborazione con Cramer ed altri., [4] asserendo che tali wormhole potrebbero essere stati creati naturalmente nell'universo primordiale.
inoltre:
Un ponte di Einstein-Rosen potrebbe potenzialmente permettere il viaggio nel tempo. Questo potrebbe essere conseguito accelerando un'estremità del wormhole relativamente all'altra, e riportandola successivamente indietro; la dilatazione temporale relativistica risulterebbe in un minor tempo passato per la bocca del wormhole che è stata accelerata, in confronto a quella rimasta ferma, il che significa che tutto ciò che è passato dalla bocca stazionaria, uscirebbe da quella accelerata in un tempo precedente a quello del suo ingresso. Il percorso attraverso un tale wormhole viene detto Curva chiusa di tipo tempo, e un wormhole con questa caratteristica viene talvolta detto "timehole" o buco temporale.

Per esempio, si considerino due orologi per entrambe le bocche che mostrano la stessa data: 2000. Dopo aver effettuato un viaggio a velocità relativistiche, la bocca accelerata è riportata nella stessa regione di quella stazionaria, con l'orologio delle bocca accelerata che legge 2005, mentre l'orologio di quella stazionaria legge 2010. Un viaggiatore entrato dalla bocca accelerata in questo momento uscirebbe dalla stazionaria quando anche il suo orologio legge 2005, nella stessa regione, ma ora con cinque anni nel passato. Una tale configurazione di wormhole permetterebbe ad una linea di mondo di particella di formare un cerchio chiuso nello spaziotempo, noto come curva del tempo chiusa.

Si ritiene comunque che non sia possibile convertire un wormhole in una macchina del tempo in questa maniera; alcuni modelli matematici indicano che un circuito retroattivo di particelle virtuali, circolerebbe all'interno del timehole con intensità crescente, distruggendolo prima che qualsiasi informazione possa passarvi attraverso. Ciò è stato chiamato in causa dal suggerimento che la radiazione si disperderebbe dopo aver viaggiato attraverso il wormhole, prevenendo così un accumulo infinito. Il dibattito su questo soggetto è descritto da Kip S. Thorne nel libro Black Holes and Time Warps, e richiederebbe probabilmente la risoluzione di una teoria della gravità quantistica.

teniamo presente che la materia esotica e' materia teorica, praticamente se ne suppone l'esistenza perche' legata al funzionamento di alcune teorie matematiche esistenti e provate.
e mi piace anche questo paradosso:
Se il viaggio nel tempo è possibile, perché i nostri discendenti, che dovrebbero certamente controllare questa tecnologia non ci rendono visita? Semplicemente perché il nostro buco temporale non esiste ancora. Le entrate e le uscite nel tempo non potranno farsi se non quando un futuro inventore fabbricherà la "macchina per viaggiare nel tempo".
e gia', noi costruiamo la "fontana bianca" (buco di uscita) e loro arrivano da qualunque punto della linea temporale, anche dal futuro di loro stessi.
ma qui' siamo allo stargate!
una domanda mi sorge spontanea....chi ci visita, dal futuro e' venuto e si e' costruito il buco di uscita?

Aspetta aspetta, non facciamo un minestrone, si parla qui del viaggio nel tempo;
http://www.ufoforum.it/topic.asp?TOPIC_ID=3717

grazie per i complimenti.

Per quanto riguarda il problema della produzione di antimateria io aggiungerei anche quello dell'immagazzinamento, visto che anche per quello serve un campo di forza molto potente, se no facciamo PUF.

Ma per quanto riguarda la soluzione della produzione ad un costo ragionevole, caro Lawliet, credo che la risposta sia stata data agli inizi del secolo scorso dal GENIO che tu stesso porti come avatar: NICOLA TESLA!
Ovvero: se l'energia ce la fornisce gratuitamente il campo elettromagnetico terrestre, per produrre antimateria possiamo anche spendere più energia di quanta ne produciamo, visto che quella spesa nel processo è gratuita ed illimitata (nel senso di quantità rinovabile più che di potenza).
ma allora perchè produrre antimateria se quella derivante dal campo elettromagnetico è illimitata?
Perchè la torre concepita da Tesla è un trasformatore e funziona solo nel campo elettromagnetico planetario e a noi l'energia serve per viaggiare al di fuori, oltre al fatto che l'energia derivante dall'annichilimento dell'antimateria, ci scommetterei su qualche euro, è un pochinino più potente di quella derivante dalla torre di Tesla.

Perchè funziona solo entro i suoi confini

Infatti qui parliamo di curvatura dello spazio, i wormhole sono una cosa differente, oltre tutto Einstein aveva teorizzato che se esistessero non si potrebbero creare, ma solo sfruttare quelli "naturali" e anche in questo caso entrarci senza una tecnologia adeguata si rischia di fare PUF.

Eheh puoi dirlo ben forte..
L'anti-materia è un'energia grandissima.. la reazione di 1 kg di antimateria, con 1 kg di materia produce 1,8×10^17 J di energia, per renderci conto di quanto sia grande;
180.000.000.000.000.000 J, con 1kg di antimateria (anche se tutta l'antimateria fino ad ora creata non arriva nemmeno ad 1g se non sbaglio )! 70 volte l'energia prodotta dalla fusione nucleare dell'idrogeno.

Forse più che concentrarci sulla tecnologia,bisognerebbe cambiare il modo comune di vivere...Gli studi ed i test sono rallentati dalle possibilità economiche...Se scomparisse l'utilizzo del denaro?

Hai detto una cosa quasi pornografica... per quanto è bella e allettante!

Comunque se fosse così, considerando solo il lato tecnologico, direi che ci sarebbe un balzo in avanti di centinaia di anni, poi però dovremmo riconsiderare il concetto di proprietà, la motivazione per cui alzarsi presto e lavorare, il parassitismo sociale (ad un livello enormemente più ampio e generalizzato dell'attuale e a tutti i livelli), fino al caos che una cosa del genere porterebbe senza che la coscienza comune sia pronta ad una simile evoluzione.

fosse per me, il denaro sarebbe già scomparso da un bel pezzo

Vorrei farti una domanda a questo punto, ma visto che ho ipotizzato un campo ad onde elettromagnetiche per ottenere una curvatura, sarebbe possibile a questo punto amplificare la potenza derivante dall'annichilimento dell'antimateria, mettendo in concordanza di fase le onde che dovrebbe produrre il dispositivo a bordo degli ufo?

Per chi non sapesse cosa significa:
Quando 2 onde interferenti si trovano coi picchi coincidenti, si dicono in concordanza di fase e si sommano con un'intensità quadrupla; se invece a coincidere sono le creste e le valli il loro effetto si annulla a vicenda e pertanto si dice che le onde sono in opposizione di fase.
esempio di concordanza di fase:

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esempio di discordanza di fase:


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Questo topic dovrebbe essere spostato nella sezione scientifica..



Ahah, domanda interessante, e leggermente fuori dalla mia portata (per ora)!
Credo comunque che sia alquanto difficile.. inoltre le onde non dovrebbero provenire dalla stessa fonte?
Sicuramente qualche esperimento potrebbe darci piu' informazioni..

e infatti io dicevo di sfruttare cio' che c'e' gia'.

no, non e' ragionevole.... possibile, se si ha la tecnologia per farlo, allo stesso tempo irragionevole per le conseguenze.... al loro ritorno dal viaggio interstellare non tornerebbero in una realta' a loro conosciuta ma in'un'altra epoca..... se chi ci viene a trovare e' arrivato ad un livello tale di evoluzione da curvare lo spazio sarebbe credo in grado di usufruire dei wormhole , potrebbero tornare a casa anche nell'istante in cui sono partiti.
quando parliamo di curvatura o viaggi nel tempo, con o senza worm hole parliamo sempre di spazio/tempo, e viaggiare a curvatura significa anche viaggiare nel tempo.... se voi partite da qui' adesso a velocita' luce verso proxima centauri andate indietro nel tempo, se partite da qui' ora curvando lo spazio fate la stessa cosa prendendo una scorciatoia, quando tornate a casa comunque il tempo terrestre e' stato diverso dal vostro.... perche' che lo vogliate o no viaggiate nel tempo.
il wormhole fa la stessa cosa in modo naturale.
all'inizio si chiede se e' plausibile che chi viene qui' da noi usi la curvatura....io ho risposto no, sono piu' propenso per i wormhole, se rispondo no magari do anche una motivazione personale, magari puo' essere utile per capire come diavolo fanno a fare viaggi stellari.
io non separerei piu' di tanto il viaggio nel tempo con la curvatura, sono venuti fuori dalle stesse formule e dalle stesse scoperte derivate.

Non é detto che noi "comuni mortali" siamo messi al corrente di tutto cio' che si é scoperto o su cui si sta' lavorando.Probabilmente quello che ci domandiamo sui vari problemi che possono sorgere ha gia' una risposta....

da: la fisica di star trek
http://web.mclink.it/MC0004/propulsione_a_curvatura.htm

Tenente Comandante Sooran (al secolo Salvatore Carboni)
Ufficiale Scientifico, con funzioni di Ingegnere Capo, della USS Capella NCC 54999

Lunga vita e prosperità.