Il teletrasporto

Stella e pianeta

Fabrizio Tamburini – Astronomo ricercatore presso il Dipartimento di Astronomia dell’Università degli Studi di Padova – Intervista del 03/11/2008 – Puntata 48

«Teletrasportare un corpo e rimaterializzarlo a distanza è estremamente complesso, almeno per il momento».

Post Dottorando presso il Dipartimento di Astronomia dell’Università degli Studi di Padova, Fabrizio Tamburini si occupa dell’applicazione all’astronomia di alcune tecnologie derivanti dall’utilizzo della Meccanica Quantistica e dell’«Informazione Quantistica». Quest’ultima disciplina, in particolare, si occupa della ricerca di una serie di tecniche di calcolo che utilizzano i quanti e le leggi della meccanica quantistica per memorizzare ed elaborare le informazioni in modo completamente nuovo e rivoluzionario.

«Ci sono delle metodologie nuove che stiamo cercando di utilizzare per rivelare nuovi aspetti di alcuni oggetti celesti che, finora, pare non siano mai stati rivelati» racconta Tamburini.
«Conosco Stephen Hawking perché abbiamo avuto lo stesso Advisor, il Prof. Dennis W. Sciama (1). Sciama mi ha seguito durante la tesi di laurea che ho conseguito all’Università di Padova e, successivamente, una volta trasferitomi in Inghilterra, durante la tesi di dottorato. A dire il vero, all’inizio desideravo ed avrei dovuto lavorare con Hawking, ma non mi piacevano alcuni aspetti della cosmologia molto in voga all’epoca, come i modelli cosmologici degli Universi a membrana (“brane cosmology”), anzi mi infastidivano e, così, ho preferito seguire un indirizzo più fantasioso e matematico, quello offerto dalla Meccanica Quantistica Teorica e dalla Relatività Generale, trovando applicazione in ambito astronomico».

wormhole

«Quando si parla di teletrasporto (2)  si va subito a ricordare la famosa serie TV ideata verso la fine anni ’60 dallo scrittore di fantascienza Gene Roddenberry, «Star Trek» (3), in particolare la famosa frase del Capitano Kirk quando dice all’ufficiale tecnico a bordo della nave con il minicom: «Scott, tirateci su», in realtà, le cose non sono così semplici. In «Stark Trek» si immagina un trasporto di materia e la conseguente rimaterializzazione dell’equipaggio a bordo dell’Enterprise. In realtà, sarebbe sufficiente teletrasportare solo l’informazione che organizza la materia di ciascuno dei componenti dell’equipaggio, lasciandone solamente gli atomi privi di struttura, una polvere con entropia massima della struttura.
Quello che ha permesso la nascita dell’Informazione Quantistica, e di conseguenza, il concetto di teletrasporto, è il fatto che l’interazione con un qualsiasi sistema fisico (e dunque la sua misura) comporta uno scambio d’informazioni. L’informazione stessa è parte di un processo d’interazione fisica. L’interazione è essa stessa un processo fisico.

Usare il teletrasporto significa trasportare l’informazione codificata nella materia e trasferirla in altre particelle.
Questo implica che se abbiamo due particelle a una certa distanza l’una dall’altra, col teletrasporto si può trasportare l’informazione che contiene la prima particella verso la seconda. Non è la particella o il corpo quello che sarà fisicamente smaterializzato e rimaterializzato a distanza, ma solo l’informazione, proprio come attualmente lo può fare un fax del nostro ufficio.
Da un punto di vista dell’«Informazione Quantistica» è possibile prendere tutta l’informazione di una particella, decodificarla e trasportarla in un’altra parte dello spazio. Questo non è possibile farlo con oggetti macroscopici, perché la quantità di informazioni sarebbe così grande da non essere contenuta e maneggiata in nessun banco di memoria di un attuale computer. Quando ci sarà in un lontano futuro il famoso computer quantistico, basato sulle leggi della Meccanica Quantistica, riusciremo a salvare ed elaborare tanti dati quanti sono criptati all’interno di un essere umano, riusciremo a decodificare l’essere umano stesso, ossia a disintegrarlo particella per particella, e a ricomporlo, ricodificandolo, in un’altra parte. Teletrasportare un corpo e rimaterializzarlo a distanza diventa estremamente complesso, almeno per il momento».

Movie Contact Sagan

«Al concetto di teletrasporto quantistico è legato di solito nella fantasia degli scrittori di fantascienza quello classico dei cunicoli spazio-temporali (4), che deriva da soluzioni particolari della relatività generale. Queste sono però delle soluzioni puramente teoriche e non sappiamo se in realtà queste deformazioni dello spaziotempo possano esistere in natura. Sarebbe necessaria l’energia che si sviluppa in un collasso di una stella massiccia per aprire uno di questi cunicoli. Per il film «Contact» (5) , interpretato dall’attrice Jodie Foster e basato su un’idea del famoso astronomo Carl Sagan, che è stato uno dei fondatori del Progetto SETI (Search For Extraterrestrial Intelligence – Ricerca di vita intelligente extraterrestre), alcuni ricercatori del CalTech e della Princeton University hanno trovato delle soluzioni di cunicoli spazio-tempo attraversabili, per esempio, da esseri viventi.

Cover Contact_Sagan

Possiamo concludere, perciò, che delle soluzioni nella Relatività Generale esistono; questi ponti spazio-temporali permettono di «piegare» l’Universo in due punti o in due regioni, in modo da attraversarlo senza violare il principio di causalità.
Inoltre, a questi cunicoli spazio-tempo sono collegate le famose macchine del tempo, progetto sul quale il mio amico, Matt Visser (6) , attualmente professore di matematica presso l’Università della Nuova Zelanda, ha lavorato per molto tempo. In definitiva, o con la macchina del tempo, o attraverso un cunicolo spazio-tempo, è possibile passare da un punto ad un altro dello spazio e dello stesso tempo». Unico problema sembra sia legato alla violazione della legge di conservazione dell’energia relativistica che richiederebbe una pressione negativa come quella data dall’inflatone, il campo quantistico supposto responsabile per  l’espansione esponenziale dell’universo primordiale o dall’effetto Casimir.

Grazie Fabrizio.

Sabrina

Note:

 (1) Dennis William Sciama (1926 – 1999) fisico esperto in particolare di astrofisica e cosmologia; scrisse di radioastronomia, astronomia X, quasars, si dedicò alle anisotropie della radiazione cosmica di fondo, del mezzo interstellare e intergalattico, di fisica delle astroparticelle e della natura della materia oscura. Nel 1983 lasciò Oxford per Trieste, dove fu Professore di Astrofisica alla Scuola Internazionale di Studi Superiori Avanzati (SISSA) fino alla morte. Tra i suoi allievi più famosi si ricordano Martin Rees, John Barrow, David Deutsch e, come si ricorda in questa intervista, Stephen Hawking.

(2) Teletrasporto: si intende il processo di trasporto più o meno istantaneo di un oggetto da un luogo ad un altro, senza l’uso di mezzi convenzionali. E’ usato spesso nelle opere di fantascienza, dove è generalmente usato come sinonimo di trasporto istantaneo, intendendo che il processo possa avvenire anche attraverso grandi distanze e a velocità pari o superiori a quella della luce; costituisce uno dei maggiori soggetti di ricerca tra i fisici di tutto il mondo che sono operativi nel campo della meccanica quantistica.

(3) Star Trek: è una saga fantascientifica che ha avuto inizio nel 1966 con una serie televisiva ideata da Gene Roddenberry, divenuta in seguito tra le più famose nella storia della televisione. AL successo, in larga parte postumo, della prima serie sono derivate altre cinque serie televisive (di cui una a cartoni animati) e dieci pellicole cinematografiche nel corso di quarant’anni (l’undicesima è prevista nel 2009).
Star Trek narra delle vicende degli umani del futuro, appartenenti ad una Federazione Unita di Pianeti che riunisce sotto un unico governo numerosi popoli di sistemi stellari diversi, e delle loro avventure nell’esplorazione dell’Universo.
(4) Si parla di Ponte di Einstein-Rosen: o cunicolo spazio-temporale (in inglese «wormhole»): è un’ipotetica caratteristica topologica dello spazio-tempo, una sorta di «scorciatoia» da un punto dell’Universo a un altro, che permetterebbe di viaggiare tra di essi più velocemente di quanto impiegherebbe la luce a percorrere la distanza attraverso lo spazio normale.

(5)«Contact» è un romanzo di fantascienza scritto dall’astronomo americano Carl Sagan (1934 – 1996) e pubblicato nel 1995. Attraverso il romanzo, Sagan veicola le proprie idee riguardanti molti dei suoi interessi nella vita reale e, in particolare, l’ipotesi di come potrebbe svolgersi il primo contatto con esseri extraterrestri. Nel 1997 ne è stato tratto l’omonimo adattamento cinematografico, interpretato dall’attrice Jodie Foster.

(6) Matt Visser è Professore di matematica al Victoria University di Wellington. E’ autore del libro «Lorentzian Wormholes – from Einstein to Hawking» (1996) e co-autore di «Artificial Black Holes» (2002). Per maggiori informazioni, si visiti la sua Homepage all’indirizzo: http://homepages.mcs.vuw.ac.nz/~visser/ .

Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.
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Una risposta a Il teletrasporto

  1. Sabrina dice:

    Una delle interviste che più ho apprezzato, grazie Fabrizio!