Wormholes

Immaginiamo che l'universo sia una mela e che un verme viaggi sulla sua superficie.
La distanza tra due punti opposti della mela è pari a metà della sua circonferenza se il verme resta sulla superficie della mela, ma se invece esso si scava un foro direttamente attraverso la mela la distanza che deve percorrere per raggiungere quel determinato punto diventa inferiore: in maniera simile funzionano i wormholes.

Abbiamo infatti detto che secondo Einstein lo spaziotempo si curva in presenza di massa/energia e non è quindi piatto come un foglio di carta. Può capitare perciò che la distanza più breve tra due punti (ovvero la geodetica) non sia la retta che li unisce (nello spaziotempo) bensì un tunnel spaziotemporale fra di essi, che prende il nome di wormhole (termine inglese che tradotto sarebbe ''buco di verme'') o cunicolo spazio-temporale o, ancora, ponte di Einstein-Rosen (dal nome dei due scienziati che, per primi, teorizzarono la sua esistenza).

Il cunicolo, però, non è nello spazio ma crea esso stesso una nuova regione di spazio che interagisce con lo spazio ''ordinario'' solo nei punti di ingresso e di uscita. Premesso che si tratta pur sempre di un'ipotesi matematica di cui non ci sono prove fisiche, qualora esso esistesse veramente e fosse stabile, potrebbe essere utilizzato per viaggiare nel tempo oltre che nello spazio: infatti, se le due imboccature fossero diversamente accelerate o poste in prossimità di campi gravitazionali di diversa intensità, si creerebbero asimmetrie temporali che potrebbero fungere da ''macchina del tempo''(sebbene bisognerebbe trovarne uno del diametro giusto !!).

Una tazza ed una ciambella sono omeomorfi.
Dalla "deformazione senza strappi" mostrata in figura
si può infatti costruire un omeomorfismo fra i due oggetti.

Infine, si deve tener conto del fatto che, seppure esistano, la possibilità di trovarne uno stabile è pressoché nulla: in primo luogo i wormholes sono estremamente instabili e tendono ad implodere su se stessi a meno che non lo si riempia opportunamente con un particolare tipo di materia (peraltro presente in quantità scarse nel nostro universo), chiamata materia esotica, in cui la gravità agisce al contrario (respinge invece di attrarre) facendola espandere. Non meno importante, i cunicoli spaziotemporali non possono essere creati artificialmente per via di un'importante ''proprietà'' dello spaziotempo chiamata omeomorfismo (in realtà è una funzione tra spazi topologici continua bigettiva con inversa continua), che garantisce che esso può essere deformato, ma mai ''strappato'' o ''forato''.
Alcuni scienziati hanno però ipotizzato che questi cunicoli possano trovarsi al centro di ogni buco nero e quindi possano emergere sotto forma di ''singolarità nuda'' qualora si vengano a sovrapporre gli orizzonti degli eventi (l'area oltre la quale persino per la luce è impossibile sfuggire dall'immensa attrazione gravitazionale di questo) di due buchi neri o altri fenomeni.
Contro la possibilità di viaggi nel tempo attraverso singolarità nude vi è, però, il cosiddetto principio di censura cosmica (formulato, tra gli altri, da Stephen Hawking) che garantirebbe l'assenza nell'universo di queste singolarità. L'argomento wormholes è però ancora al centro di dibattiti e quindi, per adesso, non si sa bene se esso esista o meno. Certo è che non c'è nessuna legge fisica che vieti la loro esistenza, anzi, sono stati previsti teoricamente da varie teorie (non ultima quella delle stringhe).

Fonti: http://it.wikipedia.org/wiki/Wormhole
         http://it.wikipedia.org/wiki/Singolarit%C3%A0_nuda
         http://it.wikipedia.org/wiki/Censura_cosmica