Il tempo e il paradosso dei gemelli

La teoria della relatività di Einstein ha sconvolto il nostro senso comune, in particolare per quanto riguarda la nostra concezione del tempo. Tuttora, la maggior parte delle persone considera lo scorrere del tempo come indipendente dalle azioni che facciamo, pensa che esista un orologio universale che scorre allo stesso modo per tutti. Ma non è così!

Einstein ha postulato che il tempo scorre meno per chi si muove, rispetto a chi è fermo, e la cosa è stata dimostrata senza ombra di dubbio da diversi esperimenti. Le differenze di tempo in gioco sono però estremamente piccole alle nostre velocità e gli orologi non sono in grado di valutarle. Le cose però cambiano se si utilizzano orologi atomici (in grado di misurare variazioni temporali piccolissime) a bordo di aerei velocissimi: le prove sono state fatte e gli orologi in movimento hanno segnato qualche miliardesimo di secondo in meno rispetto a quelli fermi.
Se fossimo in grado di costruire astronavi che si muovano a velocità elevatissime, sperimenteremmo effetti molto strani. Immaginiamo per esempio che di due fratelli gemelli, uno si metta in viaggio a bordo di un’astronave del genere e torni dopo diversi anni: troverà il gemello rimasto sulla Terra invecchiato rispetto a lui, tanto più quanto più velocemente si è mosso (di anni o, per velocità prossime a quella della luce, anche di generazioni).                                
La situazione è apparentemente contraddittoria (è per questo che si parla di paradosso): infatti, poiché il movimento tra i due fratelli è relativo, per il gemello in viaggio è la Terra che si allontana da lui e dovrebbe essere lui a invecchiarsi prima. La contraddizione è risolta considerando che per partire e tornare sulla Terra il gemello in moto deve necessariamente subire delle accelerazioni (ossia un’inversione della velocità), i cui effetti gli fanno capire che è lui il gemello in moto e lo distinguono dal fratello fermo.