INDICE
Introduzione
La Galassia di Andromeda (M31) è la grande vicina della Via Lattea. Dista circa 2,537 milioni di anni luce. Ma cosa significa in pratica? Se potessimo viaggiare alla velocità della luce (c), quanto tempo impiegheremmo ad arrivare? E, soprattutto, quanto tempo sarebbe passato sulla Terra quando torniamo?
Nota importante: una navicella con massa non può raggiungere esattamente la velocità della luce. Possiamo però ragionare su velocità molto vicine a c (0,99c, 0,999c, ecc.) dove gli effetti relativistici diventano enormi.
A quanto dista Andromeda in anni luce?
-
Distanza media: ≈ 2,537 milioni di anni luce (Mly).
-
Un anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno nel vuoto.
Se andassimo esattamente alla velocità della luce
-
Tempo “sulla Terra” (sistema della Terra): ~2,537 milioni di anni per l’andata; ~5,074 milioni per andata e ritorno.
-
Tempo “a bordo”: per un fotone il tempo proprio è zero; ma una navicella non può avere v = c, quindi questo è solo un limite teorico.
Il caso realistico: velocità molto vicine a c
Quando viaggi a velocità relativistiche, il tempo a bordo scorre più lentamente rispetto a chi resta sulla Terra: è la dilatazione del tempo descritta dalla relatività ristretta. Il fattore di dilatazione è il famoso gamma (γ) = 1 / √(1−v²/c²).
Qui sotto trovi alcuni scenari andata (per il ritorno raddoppia i tempi):
| Velocità | γ (dilatazione) | Tempo sulla Terra (andata) | Tempo a bordo (andata) |
|---|---|---|---|
| 0,99c | 7,09 | ~2,562,626 anni | ~361,503 anni |
| 0,999c | 22,37 | ~2,539,540 anni | ~113,543 anni |
| 0,9999c | 70,71 | ~2,537,254 anni | ~35,881 anni |
| 0,999999c | 707,11 | ~2,537,003 anni | ~3,588 anni |
Andata e ritorno: raddoppia ciascuna cifra. Ad esempio, a 0,9999c il viaggio A/R richiede ~5,074,507 anni sulla Terra, ma ~71,762 anni a bordo.
Cosa ci dicono questi numeri?
-
Anche spingendoci a 0,999999c, per chi rimane sulla Terra passeranno ~5 milioni di anni per un A/R.
-
A bordo, invece, passerebbero “solo” ~7.176 anni (A/R a 0,999999c).
-
Questo è l’effetto della dilatazione del tempo: per l’equipaggio il viaggio è “più corto”, ma il resto dell’Universo invecchia moltissimo.
E l’accelerazione “realistica” (es. 1 g)?
Un profilo di missione con accelerazione costante (per metà viaggio acceleri, per l’altra metà rallenti) può ridurre ulteriormente il tempo proprio a bordo grazie alla contrazione delle distanze nel frame della navicella. Tuttavia:
-
Le energie richieste sono astronomiche.
-
Il carburante e l’ingegneria necessari superano di gran lunga le nostre capacità attuali.
-
I tempi “sulla Terra” restano comunque dell’ordine di milioni di anni per M31.
Perché al ritorno troviamo una Terra così “lontana nel tempo”?
Perché il tempo non è assoluto. Due osservatori che si muovono a velocità molto diverse misurano tempi diversi tra gli stessi eventi. Chi viaggia a velocità relativistiche “vede” il proprio orologio andare più lento rispetto a quello della Terra: è il cuore della relatività ristretta di Einstein.
In breve
-
Distanza Andromeda: ~2,537 milioni di anni luce.
-
A c (limite teorico): ~2,537 Myr andata; ~5,074 Myr A/R (tempo Terra).
-
A 0,9999c: ~5,074 Myr A/R sulla Terra; ~71,8 mila anni A/R a bordo.
-
A 0,999999c: ~5,074 Myr A/R sulla Terra; ~7,2 mila anni A/R a bordo.
-
Il ritorno troverebbe la Terra nel lontanissimo futuro.
Domande frequenti (FAQ)
Posso “bypassare” i milioni di anni sulla Terra usando la dilatazione del tempo?
Per l’equipaggio sì: il tempo a bordo cala molto. Ma per la Terra no: lì scorrono comunque milioni di anni.
La nostra tecnologia può arrivare a 0,9999c?
No, non con le tecnologie attuali. Siamo ordini di grandezza lontani da tali velocità per veicoli con equipaggio.
E i “wormhole”?
Sono ipotesi teoriche. Non abbiamo evidenze sperimentali né un modo pratico per crearli o attraversarli in sicurezza.
Conclusione
Andare ad Andromeda “alla velocità della luce” è un sogno affascinante. La fisica però ci impone limiti durissimi: una navicella con massa non può raggiungere c, e anche a velocità estreme ma sotto-c il mondo a casa invecchierebbe di milioni di anni. Paradossalmente, per l’equipaggio il tempo scorre poco; per la Terra, scorre tantissimo. È la magia e la tirannia della relatività.
