La tua domanda tocca un tema molto interessante e dibattuto nella fisica teorica.
È vero che nelle leggi della fisica non c' è la variabile tempo?
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Chatgpt: In sintesi: no, non è del tutto vero che nelle leggi della fisica non ci sia la variabile tempo, ma c'è del vero nel senso che in alcune formulazioni fondamentali della fisica il tempo non appare come una variabile distinta o privilegiata. Vediamo meglio.
1. Fisica classica e tempo
Nella meccanica newtoniana il tempo è una variabile assoluta: tutte le equazioni del moto dipendono dal tempo (es. la seconda legge di Newton, , implica una derivata rispetto al tempo). Quindi qui il tempo è esplicito e fondamentale.
2. Relatività
Nella relatività ristretta e generale, il tempo non è più assoluto ma si unisce allo spazio per formare lo spaziotempo a quattro dimensioni. Le leggi della fisica diventano invarianti rispetto alle trasformazioni nello spaziotempo, e il tempo diventa una coordinata tra le altre. Non sparisce, ma non è più speciale.
3. Meccanica quantistica
Nel formalismo standard (l’equazione di Schrödinger), il tempo è un parametro esterno, non un operatore come lo spazio. È ancora presente ma in modo diverso. Tuttavia, in formulazioni più fondamentali (es. equazione di Wheeler-DeWitt nella gravità quantistica), il tempo non compare affatto. Questo ha portato alcuni fisici a parlare del "problema del tempo".
4. Gravità quantistica e teoria delle stringhe
In approcci come la gravità quantistica a loop o la teoria delle stringhe, il concetto di tempo come lo conosciamo potrebbe emergere solo in certi limiti. Alcune formulazioni non hanno una variabile tempo fondamentale: il tempo emerge da correlazioni tra stati quantistici.
In conclusione:
Nelle formulazioni standard della fisica il tempo è presente, anche se trattato in modi diversi.
In alcune formulazioni fondamentali o speculative, il tempo può non comparire affatto, suggerendo che potrebbe non essere una proprietà fondamentale dell'universo, ma qualcosa che emerge in certe condizioni.
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Allora è vero che nella fisica classica newtoniana il tempo è fondamentale, mentre nella fisica moderna ci si è accorti che il tempo potrebbe avere anche una direzione contraria o non esserci affatto?
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Sì, è vero: il ruolo del tempo cambia profondamente passando dalla fisica classica newtoniana alla fisica moderna.
Fisica classica newtoniana
Il tempo è assoluto: scorre uniformemente e indipendentemente da tutto il resto.
È come un “orologio cosmico” che vale ovunque nell’universo.
Ha una direzione (dal passato al futuro), ma questa direzione è data dall’esperienza quotidiana, non da una legge fondamentale.
Fisica moderna
Nella fisica moderna, specialmente con la relatività e la meccanica quantistica, il tempo diventa un concetto meno assoluto e più complesso:
1. Relatività (Einstein)
Il tempo non è assoluto, ma relativo: scorre in modo diverso per osservatori diversi, a seconda della velocità e della gravità.
Lo spazio e il tempo sono uniti in un'unica entità: lo spaziotempo.
Non esiste più un “presente universale”.
2. Meccanica quantistica e cosmologia
In certe interpretazioni o teorie (es. gravità quantistica o teoria delle stringhe), il tempo potrebbe non esistere come entità fondamentale.
Alcuni processi fisici non distinguono tra passato e futuro: le leggi fondamentali sono “time-symmetric” (simmetriche rispetto all’inversione del tempo).
La freccia del tempo (cioè il fatto che percepiamo un passato e un futuro) sembrerebbe emergere da fenomeni statistici, come l’entropia (la seconda legge della termodinamica).
In sintesi:
Sì, nella fisica classica il tempo è fondamentale e assoluto; nella fisica moderna, il tempo non è più un concetto primitivo e potrebbe addirittura essere emergente o illusorio in alcuni modelli teorici.
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