La luce… è strana da queste parti, non è vero? E’ come se non si diffondesse nel modo giusto!

Daniel Faraday, un grandissimo personaggio che già con questa affermazione nell’episodio 4×02 ha rivelato, a pochi in verità, tutte le sue conoscenze nel campo della fisica. Una frase apparentemente senza senso, un esordio non felicissimo, tanto indurre i più a classificarlo nella categoria degli imbranati. Ma niente di più sbagliato!

Questo è stato il primo vero segnale su come la storia si sarebbe sviluppata, sulla necessità di seguire LOST con occhi scientifici, unica possibilità di comprenderlo davvero a fondo.

Con questo articolo vorrei ripercorrere gli eventi scientifici che hanno caratterizzato la quarta stagione e questo spettacolare inizio di quinta attraverso l’analisi delle pagine del diario di Daniel Faraday.

Non so quanti riusciranno a leggere tutto fino in fondo, considerata l’argomentazione non facile che ho voluto trattare in questo topic – mi scuso con tutti gli utenti per questo; ma mi è sembrato doveroso riassumere i risultati più importanti delle mie ricerche eseguite durante la scorsa stagione.

Io ce la metterò tutta per renderlo il più comprensibile possibile.

Andiamo con ordine.

The Constant (4×05): tempo sull’isola e sulla nave cargo

Sin da subito durante la quarta stagione è stato chiaro che gli autori avessero celato le risposte dei misteri dell’isola nella Teoria della Relatività di Einstein, introducendo tanti elementi e richiami apparentemente casuali, fondendoli con pura fantascienza. Cercherò di spiegare nel modo più semplice possibile.

Secondo la teoria, al posto del consueto spazio tridimensionale, un evento che accade in un punto qualsiasi deve essere descritto da quattro dimensioni, le tre del consueto spazio tridimensionale (x, y, z) più il tempo. Questo spazio-tempo a 4 dimensioni in fisica viene chiamato spazio di Minkowski (non a caso l’operatore alle comunicazioni della nave cargo si chiamava così).

Il mondo reale e l’isola rappresentano due sistemi di riferimento diversi in moto l’uno rispetto all’altro. In ognuno il tempo scorre e viene percepito dagli abitanti normalmente. Quindi 24 ore sull’isola sono effettivamente 24 ore se misurate da un orologio di un abitante dell’isola. Tuttavia il tempo dell’isola percepito da un altro sistema di riferimento come il mondo reale potrebbe essere diverso (e viceversa). Il tutto può essere spiegato matematicamente dalle “trasformazioni di Lorentz”.

Ci sono tutta via dei fenomeni invaranti se si passa da un sistema di riferimento ad un altro (cioè per cui non subiscono cambiamenti di valore), ad esempio le equazioni dell’elettromagnetismo.

Ma attenzione, le comunicazioni radio sono onde elettromagnetiche e quindi durante il passaggio dal mondo reale all’isola non subiscono variazioni: questo potrebbe essere il motivo per cui il tempo resta uguale durante le comunicazioni al telefono che risultano perfettamente sincronizzate.

Matematicamente queste grandezze vengono dette “invarianti di Lorentz“.

Guardate ora cosa scrive negli appunti Faraday (“The Lorentz Invariant“):

Come spiegare gli sfasamenti temporali dell’elicottero nel passaggio tra l’isola e la nave cargo?

Sono convinto che l’unico modo per poter mettere in comunicazione le due dimensioni (cioè i due sistemi di riferimento) sia quello di seguire le coordinate indicate da Faraday. Questa traiettoria potrebbe condurre all’interno di un tunnel (wormhole) invisibile: il wormhole rappresenta una estrapolazione della Teoria della Relatività Generale di Einstein, che può essere compresa solo se si considera uno spazio a più dimensioni “curvo” (descritto da una geometria diversa da quella a cui probabilmente siete abituati, nota come la geometria di Riemann) e la possibilità di curvarlo, deformarlo attraverso intensi campi gravitazionali.
Mi rendo conto che è molto difficile spiegare questi concetti in poche parole e senza l’ausilio della matematica… e mi scuso per questo!

Il wormhole rappresenta un tunnel spazio-temporale, praticamente una “scorciatoia” che permetterebbe di collegare due punti dello spazio-tempo e quindi di viaggiare da un punto all’altro più velocemente rispetto a quanto si impiegherebbe nello spazio normale.

Cosa vuol dire nel nostro caso? Semplicemente che il tempo percepito all’interno del tunnel (dall’elicottero o dal missile ad esempio) è più breve rispetto a quello misurato nel mondo esterno (sia esso l’isola o nave). Ho riportato queste considerazione in una rudimentale rappresentazione grafica:

Quindi se si tentasse di andar via dall’isola senza passare dal wormhole , non si andrebbe da nessuna parte e si rimarrebbe nel sistema di riferimento dell’isola. Stessa cosa se si tentasse di entrare nel sistema isola dal mondo reale, l’isola non si riuscirebbe a trovare. L’unico contatto sarebbe il “tunnel”… Ma una volta nel tunnel, se si cambiasse rotta, si rischierebbe di rimanere tra i due sistemi di riferimento, senza possibilità di uscirne, a meno che non si riuscisse a trovare un varco, una connessione tra le due dimensioni (ed ecco che gli autori introducono la “costante”…).

Conseguentemente, se Sayid o Desmond avessero avuto un orologio, una volta atterrati sulla nave cargo avrebbero letto un orario differente rispetto ad un orologio al polso dei boaties. Questo perché, sebbene il tempo percepito in viaggio dall’isola verso la nave sia di sole due ore, la traiettoria spazio-temporale più breve percorsa sarebbe causa di una “dilatazione dei tempi” (cioè l’elicottero si troverebbe nel futuro di un giorno).

Non abbiamo gli orologi, ma fortunatamente una misura empirica di questo fenomeno: l’esperimento di Daniel Faraday sull’isola con il missile eseguito nella 4×03.

I Wormhole ed i viaggi nel tempo

Un meccanismo in grado di generare un campo gravitazionale anomalo può essere causa di una deformazione spazio-temporale; l’isola ha queste proprietà, Daniel Faraday se ne accorge affermando proprio al suo esordio che la luce sull’isola si diffonde in modo strano. In effetti, come è noto in fisica relativistica, la luce non si propaga in modo rettilineo ma segue traiettorie “geodediche”; una geodetica è una particolare curva che descrive localmente la traiettoria più breve fra punti di un particolare spazio, questa curva viene deformata in presenza di un campo gravitazionale molto intenso.

In condizioni particolari queste deformazioni spazio-teporali possono generare veri e propri cunicoli (wormhole) in cui le usuali leggi della fisica sul movimento spaziale e sullo scorrere del tempo sono diverse da quelle che conosciamo. L’isola potrebbe essere in grado di generare questi cunicoli permanenti (come le traiettorie seguite dall’elicottero per entrare/uscire dall’isola), temporanei come il tunnel generato da anomalie geomagnetiche/gravitazionali causate dal ritardo di Desmond nel digitare la nota sequenza e che, come sappiamo, è stato causa della caduta dell’aereo sull’isola (e non nella dimensione reale) o variabili (quelli che si creano nella quinta stagione ripetutamente trasportando i nostri isolani alla deriva nel tempo).

In una pagina del diario di Daniel Faraday è riportato un grafico che potrebbe avvalere queste ipotesi: l’unione tra due eventi dello spazio-tempo, quello del mondo reale e quello immaginario (l’isola).

Anche sulla lavagna del laboratorio di Faraday è rappresentata una schematizzazione di un wormhole:

Appunti di Faraday

In fisica relativistica esiste un’equazione di fondamentale importanza che descrive la curvatura dello spazio-tempo in funzione della densità di materia, dell’energia e della pressione, alla base delle teoriche che descrivono i buchi neri ed i wormhole: l’Equazione di Campo di Einstein.

Una pagina del diario mostrato nella premier della Season 5, Faraday mostra proprio questo particolare riferimento:

In un’altra pagina del suo diario (puntata 4×12), Faraday annota la seguente frase: “Using Eddington – Finkelstein Coordinates (V, R) removes the singularity”.

Anche questa volta sembra che gli autori ci vogliano indicare alcuni elementi che porterebbero alla strada verso la conoscenza dei misteri dell’isola. Queste pagine confermano ancora una volta che i pilastri che sorreggono i rompicapi della storia si basano su argomentazioni di fisica molto avanzate, concetti di fisica relativistica e geometria della curvatura dello spazio-tempo. Senza entrare nel dettaglio (molto complicato…) ed in maniera molto generalizzata vi dico solo che le coordinate di Eddington-Finkelstein sono estrapolazioni relativistiche che rappresentano una delle soluzioni di Schwarzschild alle equazioni che descrivono la curvatura dello spazio-tempo intorno a corpi estremamente densi. Lo ammetto, sto entrando troppo nel dettaglio, ma il livello della materia è estremamente elevato… mi scuserete come sempre per questo.

La soluzione di Schwarzschild spiegherebbe in cosmologia ciò che molto affascina e stimola fortemente l’immaginario collettivo, e che, come nel caso di Lost, si trasporta spesso in estrapolazioni fantascientifiche: i buchi neri ed i Wormhole… Sì ancora e sempre wormhole!

In sintesi, se il corpo sorgente del campo gravitazionale è estremamente denso, la soluzione di Schwarzschild prevede che attorno alla sorgente, ad una distanza nota come Raggio di Schwarzschild, esista una superficie ideale, detta Orizzonte degli Eventi, il cui raggio è proprio R = 2m… cioè quello che riporta Faraday nei suoi appunti.

La metrica di Eddington-Finkelstein è molto utilizzata per capire come mai in un buco nero niente possa allontanarsi dal campo gravitazionale della sorgente una volta passato l’orizzonte degli eventi… Il problema generale è quello di capire se è possibile rimuovere la singolarità di un buco nero (per singolarità si intende un punto in cui converge tutta la materia ad energia infinita) e creare una “non singolarità” che consenta di lasciare aperta una doppia porta… un buco nero da una parte, un buco “bianco” dall’altra, cioè un tunnel, ovvero un wormhole… Ormai è la parola chiave!!!

La ruota e la “sacca di particelle esotiche”

Ma come teoricamente sarebbe possibile creare un cunicolo spazio-temporale stabile, permettendo (sempre in teoria) di viaggiare nel tempo?

Ancora una volta gli autori ci rivelano la risposta, questa volta attraverso il video di orientamento Dharma della Stazione Orchidea.

Nel video il dott. Marvin Candle fa riferimento ad una “specie di Effetto Casimir“, nel senso che il comportamento sembrerebbe analogo ma gli effetti imprevedibili non danno la certezza dell’origine del fenomeno. L’isola potrebbe nascondere fenomeni a noi (e alla Dharma) sconosciuti, ma che assomigliano a quelli studiati in fisica teorica e sperimentati in qualche maniera dalla Dharma. Nel video, inoltre, si fa riferimento alla materia esotica di cui l’isola potrebbe esserne ricca.

Secondo alcuni fisici teorici come Stephen Hawking, la materia esotica potrebbe essere composta anche da particelle a massa ed energia negativa (mai verificate sperimentalmente ma predette solo teoricamente). Queste sarebbero in grado di sfruttare l’energia attrattiva della forza di gravità (anzi “antigravità“) per ottenere una contro forza repulsiva e quindi mantenere stabile il collasso di un wormhole.

In poche parole l’isola potrebbe contenere una “sacca di particelle esotiche” (come citato nel video di orientamento), particelle cioè tali da rendere stabile un tunnel gravitazionale e quindi teoricamente rendere possibile i viaggi nel tempo e nello spazio.

A questo punto la scienza si ferma ed interviene la fantascienza: l’ipotesi mistica dell’antica ruota che innesca il wormhole stazionario grazie alla presenza di particelle esotiche è innovativa e di sicuro effetto! Da qui in poi tecnologia e mitologia devono necessariamente convivere: la scelta delle ruota ha un forte valore simbolico, per approfondimenti si veda il topic del nostro forum Simboli antichi, Wormhole e i misteri dell’Isola o l’articolo in questo  blog.

Teoria dei Sistemi tra gli appunti di Faraday

E’ straordinario come una delle pagine del diario mostrate per un istante nella puntata 4×05 “The Constant” abbia graficamente indicato quello che ho cercato di spiegare con la teoria dei tre sistemi di riferimento (Mondo Reale, Isola, Non-Nativi), che ho riportato anche nell’articolo Episodi 5×01 – 5×02: Teoria dei sistemi:

Sono evidenti i collegamenti/spostamenti dei 3 sistemi: “real time e “real space” corrispondono allo spostamento relativamente al mondo reale, “immaginary time” e “immaginary space” corrispondono al sistema isola e – proprio così! – gli scarabocchi all’interno di ciascun cerchio corrispondono agli spostamenti nel tempo dei non-nativi. A ragione di questa mia ipotesi altri due elementi:

1. le scritte “event B” ed “event C” che indicano un punto nello spazio-tempo del sistema non-nativi (puntano all’interno del cerchio). Ricordo ancora una volta che in fisica relativistica si definisce evento un punto nello spazio-tempo (a 4 dimensioni)
2. I trattini sui cerchi potrebbero essere la rappresentazione grafica delle arpeture spazio-temporali dal sistema isola verso il mondo esterno, i wormhole appunto!

Conclusioni

Sino ad ora le teorie di spostamenti quadridimensionali (spazio-temporali) per via di wormhole ed effetto Casimir si sono rivelate esatte e ne abbiamo avuto conferma. E’ affascinante e per certi versi divertente indagare su indizi scientifici nascosti che, se ben interpretati, aiutano ad avvicinarsi sempre di più alla soluzione del mistero LOST. Tuttavia vorrei concludere con questa citazione di una nostra utente (melusina) che mi sembra racchiuda perfettamente l’essenza più profonda di LOST:

“E’ per questo che ho avuto sempre l’impressione che in LOST si vada molto al di là del loop o dei viaggi nel tempo… penso che sia un po’ come il mare dove vanno a finire mille fiumi: conoscenze scientifiche, mitologiche, letterarie, archeologiche, filosofiche, psicologiche; insomma un gran contenitore che presenta un’incredibile varietà di collegamenti che accontenta un po’ tutti… da chi ama la parte soprattutto scientifica e chi guarda a LOST come una metafora della vita, in cui i “viaggi” dei nostri eroi potrebbero essere considerati viaggi interiori, alla ricerca della propria anima e dell’essenza più vera.“

Algol

Tags: Faraday, lost, spaziotempo, teoria
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