πάντα ῥεῖ (“Tutto scorre”)
Eraclito
Il tempo è mutamento, il mutamento è tempo
Il significato del tempo è stato da sempre discusso dal momento in cui l’uomo ha iniziato ad analizzare il mondo attorno a sé per descrivere il mutamento del mondo circostante.
Una domanda sorge spontanea quando ci accingiamo ad analizzare il concetto di tempo: cosa determina lo scorrere del tempo? Ovvero, esiste una ragione sottostante al continuo divenire?
Se pensate che questo articolo vi possa dare la risposta, vi sbagliate di grosso! Ci vorrebbe una trattazione fisico-filosofica di altissimo livello per poter proporre delle risposte a un quesito come questo e nei secoli molti scienziati e filosofi hanno cercato di trovare una spiegazione. In questo articolo mi voglio soffermare sulla natura della misura del tempo, ovvero sul tipo di rappresentazione che l’uomo ha fatto del divenire delle cose.
Il tempo, come vedremo, non è altro che una convenzione adottata dall’uomo per orientarsi nel continuo divenire del mondo attorno a sé.
La misura del tempo
La misura del tempo ha da sempre interessato l’uomo e la sua determinazione ci è da sempre fornita da fenomeni astronomici. La rivoluzione della Terra attorno al Sole determina il succedersi delle stagioni e rappresenta l’anno, le fasi della Luna ci indicano il passare dei mesi e il movimento apparente del Sole rispetto alla Terra individua il giorno.
La determinazione del fluire del tempo è da sempre una questione rilevante, in quanto per sua natura l’uomo ne ha bisogno per poter programmare il futuro e ricordare il passato. Immaginate di ritrovarvi sperduti su un’isola deserta: probabilmente una delle prime cose che provereste a fare è riuscire a determinare il susseguirsi dei giorni.
In una situazione ordinaria, il computo del passare dei giorni è fatto tramite l’utilizzo del calendario, che si basa sullo studio dei cicli solari e lunari che si ripercuotono sul mondo in cui viviamo.
In un certo senso, si potrebbe pure affermare che il tempo descritto dal calendario non è altro che una mappatura quasi-periodica tra la posizione della Terra rispetto al Sole e i mesi o stagioni, in quanto le stesse condizioni si ripetono con cadenza quasi annuale.
Utilizzando la definizione di tempo che abbiamo appena introdotto, si potrebbe proporre di determinare la durata di un fenomeno come la distanza percorsa dalla Terra nella sua orbita attorno al Sole tra l’inizio e la fine del fenomeno stesso. Potrete ben immaginare che questa misura non è per nulla pratica ed è tra l’altro incredibilmente difficile da effettuare.
Si può però assumere che il principio che sta alla base della misura dello scorrere del tempo non è altro che il computo della ripetizioni di eventi ciclici con un periodo pressoché costante. I cicli lunari e solari rappresentano il metodo più evidente per la misura del tempo sulla Terra.
Pensate a cosa succederebbe se ci risvegliassimo su un pianeta completamente sconosciuto senza aver portato nessun oggetto terrestre con noi. Come potremmo misurare lo scorrere del tempo in tale situazione? In particolare, come definire un giorno su quel pianeta per poterlo poi rapportare a un giorno terrestre?
Questa domanda, che sembra essere completamente astratta, può tornare utile per il mantenimento dei cicli vitali e può essere applicata a varie situazioni conosciute in cui non è possibile utilizzare il Sole o la Luna per misurare il tempo. Un esempio pratico sono i Poli terrestri, in cui i meridiani convergono e la nozione di tempo “solare” si perde del tutto (provate ad andare al Polo e definire un giorno terrestre analizzando il movimento del Sole!).
Equivalentemente una persona che rimane chiusa in una stanza sotto terra per un lungo periodo senza vedere il Sole potrebbe aver bisogno di un metodo alternativo per determinare il passare dei giorni.
Se pensiamo dunque alla misura del tempo come al conteggio di eventi ciclici, allora basta creare un oggetto che compia un’azione ciclica con un periodo possibilmente costante e abbastanza breve rispetto ai tempi caratteristici della vita umana. Il numero di cicli può essere associato a una quantità di tempo “solare” e di conseguenza questo oggetto può essere utilizzato come orologio. Per questo motivo, un oggetto che possa tornare utile a un essere umano dovrebbe avere un ciclo con periodo equivalente a una frazione di giorno terrestre.
Un esempio è la clessidra, che permette di misurare il tempo espresso come la quantità di una polvere finissima che passa attraverso due recipienti di forma approssimativamente conica collegati tra di loro.
Normalmente quando il recipiente soprastante si svuota, la clessidra deve essere ribaltata di nuovo affinché possa funzionare. Se riuscissimo a costruire una macchina che facesse partire quasi istantaneamente un’altra clessidra quando il recipiente soprastante la clessidra iniziale si svuota, allora potremmo costruire un orologio che misura il tempo in unità di clessidra. Il tempo misurato tramite il movimento della Terra potrà dunque essere rappresentato tramite il tempo misurato con un certo numero di clessidre.
Questa conclusione dovrebbe lasciare perplessi da un punto di vista filosofico, in quanto le due misure sono determinate utilizzando due interpretazioni completamente differenti e ciò sembra portare a una incoerenza di fondo: infatti, la prima misura assume che il tempo sia un fenomeno associato al ciclo solare e che sia intrinsecamente legato al continuo ripetersi delle stagioni o anni, mentre la seconda che il tempo aumenti linearmente e possa essere misurato con un oggetto che compie una semplice azione ciclica.
Questo è ovviamente un esempio semplice della complessità della misura del tempo, infatti tutto potrebbe essere reso ancor più complicato se le persone che effettuano misure di tempo si muovessero a velocità molto elevate o se fossero in prossimità di un campo gravitazionale molto intenso.
Insomma, come avrete capito, il tempo non è assoluto e tanto meno definibile univocamente, esso dipende strettamente dal sistema in cui viene misurato e dall’osservatore che ha compiuto tale misura.
Bibliografia
- Pippo Battaglia, “Il tempo di dire tempo”.
- C. Rovelli, TEDx Lago di Como
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Marco Faggian
Laureato magistrale in fisica a Padova, ho continuato i miei studi con un doppio PhD in fisica statistica di non-equilibrio presso l’University of Aberdeen in Scozia e la Faculty of Information Studies in Slovenia.Oggi lavoro come Data Scientist in Francia e nel tempo libero mi trasformo in un gamer divoratore di libri e appassionato musica.
