"Lo spaziotempo potrebbe essere pieno di wormhole, che sono scorciatoie attraverso l'universo." Questa idea accattivante, nata dalle equazioni della teoria della relatività generale di Albert Einstein, ha alimentato sia la ricerca scientifica che l'immaginazione degli appassionati di fantascienza.
I wormhole, noti anche come ponti di Einstein-Rosen, sono tunnel ipotetici che potrebbero collegare punti distanti nello spaziotempo. Offrono l'allettante possibilità di scorciatoie cosmiche, che potrebbero ridurre potenzialmente vaste distanze e persino consentire viaggi nel tempo. Tuttavia, la loro esistenza e fattibilità rimangono oggetto di intenso dibattito.
Il concetto di wormhole fu proposto per la prima volta nel 1916 dal fisico austriaco Ludwig Flamm. Esplorò le equazioni di Einstein e suggerì l'esistenza di un "buco bianco" come controparte di un buco nero. Queste strutture potrebbero agire come tunnel gravitazionali, ma la loro stabilità e dimensioni pongono sfide significative.
Un ostacolo importante è la fragilità dei wormhole. La materia ordinaria che tenta di attraversarli potrebbe causare il collasso del tunnel a causa dell'attrazione gravitazionale. Per mantenerli aperti, sarebbe necessaria materia esotica con densità di energia negativa, un tipo di materia osservato solo in alcuni stati della teoria quantistica dei campi.
Inoltre, è previsto che i wormhole siano microscopici, con una dimensione stimata di 10^-33 centimetri, il che li rende impraticabili per il transito umano. Nonostante queste limitazioni, recenti ricerche hanno esplorato metodi per stabilizzare queste strutture.
Nel 2017, i fisici Ping Gao, Daniel Jafferis e Aron Wall hanno proposto un metodo basato sull'entanglement quantistico, un fenomeno che Einstein definì famosamente "azione spettrale a distanza". Questa teoria suggerisce che l'entanglement potrebbe fornire l'ingrediente esotico necessario per mantenere aperti i wormhole, sebbene solo a livello microscopico.
Questo approccio ha ispirato nuovi studi, come quelli di Juan Maldacena e Alexey Milekhin, che suggeriscono che la materia oscura potrebbe svolgere un ruolo cruciale nella formazione di wormhole più grandi, sebbene queste idee non siano ancora state dimostrate. L'interesse per i wormhole si estende oltre il loro potenziale per i viaggi spaziali.
Recenti ricerche hanno collegato la formazione di wormhole all'entanglement quantistico e alla teoria delle stringhe, offrendo potenzialmente indizi sulla natura dello spaziotempo e della gravità. Il fisico Julian Sonner ha dimostrato che l'entanglement dei quark, i mattoni fondamentali della materia, potrebbe teoricamente generare un wormhole.
Questa scoperta suggerisce che la gravità, come la intendiamo, potrebbe essere una conseguenza emergente dell'entanglement quantistico. Tuttavia, la possibilità di utilizzare i wormhole per viaggi nel tempo o nello spazio rimane altamente speculativa. Sebbene i wormhole possano collegare diversi punti nel tempo, trasformarli in macchine del tempo richiederebbe uno sforzo monumentale.
Inoltre, le leggi della fisica probabilmente proibiscono il viaggio umano attraverso queste strutture. Come ha affermato Stephen Hsu, fisico e professore all'Università del Michigan, gli umani non faranno questo nel prossimo futuro, il che confuta le credenze passate su questa teoria.