In Fisica la “dimensione” ha un significato preciso associato al modello matematico che si usa. Nel suo uso più comune ci si riferisce alle dimensioni di cui parlavo nell’articolo, cioè una delle tre dimensioni spaziali o quella temporale.

Quindi è chiaro che ipotizzare l’esistenza di altre dimensioni analoghe a queste, ma diverse, implica che, con tutta probabilità, i criteri di valutazione sarebbero completamente diversi.

Se ho ben capito, consiglierei la lettura del libro “Flatlandia”, di Abbott. Il libro racconta di come esseri bidimensionali percepiscono la vita di esseri monodimensionali e “l’intrusione” di esseri tridimensionali nel loro mondo e, potrebbe dare un’idea di quello che intendi tu.

Per quel che riguarda la seconda parte della domanda, è una variazione del classico “dilemma del nonno”: se torno indietro nel tempo e per questo mio nonno (o qualche mio antenato) muore prima che io nasca, cosa ne può essere di me?

Io in teoria non dovrei nemmeno esistere, quindi come potrei essere tornato indietro nel tempo e aver provocato questa catena di avvenimenti?

Nel tuo caso ci si chiede cosa succederebbe se due osservatori, in posti differenti facessero un “viaggetto all’indietro nel tempo” e compissero delle azioni in conseguenza delle quali i due futuri risultanti fossero in contraddizione.

Le risposte a questo genere di domande sono piuttosto speculative, e c’è chi ha evocato l’esistenza di un meccanismo automatico, alla stessa stregua di altre leggi della natura come la gravità o l’elettromagnetismo, che agirebbe impedendo naturalmente l’accadere di questo tipo di “contraddizioni temporali”.

Molto suggestivamente, questa ipotesi è chiamata, se non ricordo male, il “principio del censore cosmico”…

Gli scienziati cercano di trovare dei modi per poter interpretare sia qualitativamente che quantitativamente la realtà che ci circonda (p.es. se c’è un meteorite in rotta di collisione con la Terra si può dire che questo colpirà il nostro pianeta - informazione qualitativa - ma anche quando, dove e con che velocità - informazione quantitativa) dove per “realtà” si intende quello che riusciamo a percepire tramite i nostri sensi o i nostri apparati sperimentali.

Per far questo si ingegnano a trovare delle teorie che, per poter essere quantitative, devono per forza usare la matematica. In altre parole queste teorie non sono altro che dei modelli matematici della realtà. Per poter applicare la matematica alla realtà bisogna adottare delle “regole di corrispondenza” tra quest’ultima e gli oggetti matematici usati: per esempio, quando noi descriviamo le lunghezze come siamo abituati a fare implicitamente ipotizziamo che si possa far corrispondere un metro con un certo sottoinsieme dei numeri reali (i numeri reali sono l’insieme dei numeri interi positivi e negativi, le frazioni e i numeri cosiddetti irrazionali, come la radice quadrata di 2).

Perdona lo sbrodolone iniziale, ma ora arriviamo al succo della questione. Per quanto detto sopra spazio e tempo nella teoria del Big Bang hanno dei significati matematici ben precisi, e per quanto ne so io non si può descrivere, all’interno di questo modello, istanti precedenti al Big Bang, perché mancano le “regole di corrispondenza”. In altre parole, si dice che il Big Bang ha creato non solo l’Universo, ma anche lo spazio e il tempo. Per questa ragione non ha senso chiedersi cosa c’era “prima” del Big Bang: semplicemente non esiste un “prima” in questo modello matematico. Per la stessa ragione, parlare di “qualcosa”, anche un “vuoto”, al di fuori del Big Bang non ha senso.

Spero di non averti deluso con questa risposta, che descrive delle ragioni puramente “tecniche” e non filosofiche, ma per quel che ne so io è l’unico tipo di risposta che si possa dare.

Vedere un oggetto in pratica significa che il segnale luminoso partito da questo ci ha raggiunti ed è stato individuato da noi tramite i nostri occhi o un qualche tipo di apparato di misura o altro.
Siccome, a causa dell’elevato valore della velocità della luce, il tempo che ci mette un segnale luminoso a coprire le distanze da noi considerate “normali” è piccolissimo rispetto ai tempi che riusciamo ad apprezzare, noi tendiamo a considerare questo tempo praticamente nullo. Per esempio, se io vedo un oggetto a trecento metri di distanza, la luce che è partita da questo e mi ha permesso di vederlo ci ha messo 1 milionesimo di secondo per raggiungermi, quindi io lo vedo nella posizione che aveva 1 milionesimo di secondo prima. E’ chiaro che nella vita quotidiana questo fenomeno non ha molta rilevanza. Iniziamo ad apprezzarlo quando, per esempio, si fanno delle telefonate intercontinentali che passano attraverso i satelliti geostazionari. Siccome questi stanno a circa 36000 km sopra di noi, il tempo di andata e ritorno di un segnale elettromagnetico (che viaggia alla stessa velocità della luce) è di circa 4 decimi di secondo (in realtà è un po’ più complicato, ma giusto per rendere l’idea).

Quando però si va a distanze normali per l’astronomia allora le cose cambiano. Per esempio, l’asteroide 2007 TU24 è passato a circa mezzo milione di km dalla Terra, quindi la sua immagine, al momento dello “sfioramento” ci metteva, grosso modo, 1,6 secondi per arrivare ai nostri strumenti. La velocità di questi oggetti rispetto alla Terra, è all’incirca attorno ai 10-20 km/s (per essere più precisi bisognerebbe conoscere gli elementi orbitali dell’asteroide) quindi si può dire che quando lo abbiamo visto si trovava tra i 16 e i 32 chilometri di distanza da quella posizione. Pare molto, ma se lo paragoniamo alla posizione in cielo questo equivale a dire che si è spostato di circa 13 secondi d’arco, cioè di una distanza angolare simile a quella che avrebbe lo spessore di un capello umano visto da più o meno 1 metro e mezzo.
In casi particolari è anche vero che una stella che vediamo potrebbe non esistere, almeno così come la vediamo. Per esempio, se una stella esplodesse a 1000 anni luce da qui trasformandosi in un buco nero, noi continueremmo a vederla come stella ancora per 1000 anni prima di vedere(si fa per dire) il buco nero.

Tutti questi discorsi, però, hanno una loro tara di fondo. Quando dico “se ora una stella esplodesse a 1000 anni luce da qui” implicitamente assumo di poter definire una relazione di contemporaneità tra il mio punto dello spazio-tempo e quello della stella, o meglio, tra io che osservo l’esplosione dalla Terra e un ipotetico altro osservatore che vede la stessa esplosione vicino alla stella. Ma per poter dire che due eventi sono contemporanei dobbiamo per forza avere un modo per mettere in comunicazione i due osservatori, e per poterlo fare questi si devono scambiare dei segnali.

I segnali però non possono viaggiare a velocità superiori a quella della luce e quindi dire una frase come quella di prima semplicemente non ha senso. Affermazioni di questo tipo, come dicevo prima, dipendono dalla nostra abitudine di considerare spazio e tempo come assoluti, mentre questo non è.
Facendo i conti giusti, secondo le formule della Relatività Speciale, ci si accorge che, ad esempio, la successione di due eventi in luoghi diversi A e B, vista da due osservatori diversi, può essere completamente differente, nel senso che un osservatore potrebbe vedere prima A e poi B, mentre secondo un altro potrebbe accadere invece prima B e poi A, cosa che non potrebbe assolutamente succedere se esistesse un unico tempo uguale per tutti.

Forse questa affermazione apparirà un po’ cervellotica, ma ti assicuro che ha conseguenze molto pratiche, senza le quali i nostri sistemi di comunicazione, per esempio, o i GPS o un’infinità di altre cose non potrebbero funzionare.