“Tomas si svegliava alle sei con un incubo di otto ore/che lo attendeva al di là della tangenziale”: così recitano i Massimo Volume, uno dei gruppi più inquieti di sempre della scena del rock italiano, nella canzone Ronald, Tomas e io contenuta nel loro primo storico album (Stanze, Underground Records, 1993). Il riferimento poetico è alla frustrazione e all’alienazione che chiunque, prima o poi, può aver provato sul posto di lavoro, ma sorprende il fatto che l’incubo non comprenda anche il tragitto in tangenziale!
La fisica di Star Treck. Inviare atomi o bit?
Infatti a tutti è capitato di restare bloccati nel traffico dell’ora di punta, in coda, con le automobili che procedono a passo d’uomo. Tra guidatori rassegnati a respirare gas di scarico e altri che sfogano la rabbia a colpi di clacson e insulti, c’è chi si ricorda di un vecchio telefilm di fantascienza e si chiede, neanche troppo per scherzo, quando funzionerà davvero il teletrasporto alla Star Trek.
Il fisico statunitense Lawrence Krauss, importante cosmologo e grande appassionato di fantascienza, ha analizzato la questione della fattibilità del teletrasporto in un suo libro, che non poteva che intitolarsi La fisica di Star Trek (TEA, edizione aggiornata 2009). Il primo passo è capire che cosa vada teletrasportato: gli atomi o i bit? È il nostro corpo che sarebbe fisicamente trasferito, oppure viaggerebbero le informazioni su come siamo fatti e noi saremmo ricostruiti secondo questo schema, utilizzando la materia disponibile a destinazione? Nel primo caso è come mandare una lettera cartacea, nell’altro un messaggio di posta elettronica, usando il paragone suggerito il fisico italiano Amedeo Balbi nel suo blog Keplero (http://bit.ly/hi6Oq7).
Il mondo dell’infinitamente piccolo
Ma se inviamo gli atomi, perché possano spostarsi alla velocità della luce dobbiamo trasformarli in energia: Krauss, applicando la nota formula E=mc2, calcola che una persona di corporatura normale produrrebbe l’energia di migliaia di bombe all’idrogeno, con possibili danni all’ambiente ben più gravi di quelli dell’inquinamento delle automobili… Se invece inviamo i bit, ci scontriamo con il fatto che, secondo studi recenti, la quantità di informazioni necessarie per ricostruire il corpo di un individuo è stimata attorno a 1045 bit, cioè cento miliardi di miliardi di miliardi di volte le informazioni contenute in tutti i testi scritti nella storia dell’umanità. Non sappiamo come gestire così tanti dati, che comunque riguardano una sola persona, figuriamoci più viaggiatori contemporaneamente.
Bastano queste considerazioni a mostrare che il teletrasporto è impossibile da realizzare a livello macroscopico, benché alcune ricerche sperimentali negli ultimi quindici anni indichino che potrebbe essere realizzabile per la singola particella elementare grazie ad alcuni fenomeni previsti dalla meccanica quantistica, la teoria fisica che studia il mondo dell’infinitamente piccolo.
….e quello dell’infinitamente grande
L’infinitamente grande, l’universo, è invece descritto dalla teoria della relatività generale. Uno dei suoi fondamenti è il fatto che nulla può viaggiare a una velocità maggiore della velocità della luce, pari a 300.000 km/s, circa un miliardo di km/h. È una velocità elevatissima, ma non infinita e le distanze che separano gli astri sono così vaste che perfino la luce impiega anni ad attraversarle. Ovviamente più grande la distanza, maggiore la durata del viaggio compiuto dalla luce.
Approssimando, per giungere sulla Terra, la luce impiega poco più di un secondo dalla Luna (distanza media 384.000 km), otto minuti dal Sole (150 milioni di km), otto anni e mezzo dalla stella Sirio (oltre 80.000 miliardi di km), più di due milioni di anni dalla galassia di Andromeda (24 miliardi di miliardi di km), miliardi di anni dalla galassie più lontane (decine di migliaia di miliardi di miliardi di km).
Però non è facile anche solo avvicinarsi alla velocità della luce. L’acceleratore Large Hadron Collider (LHC) del CERN, il centro europeo per le ricerche nucleari, spinge i protoni fino al 99.9999991% della velocità della luce. Ma si tratta di minuscole particelle elementari e LHC è la più grande macchina mai costruita. Avrete già capito l’antifona: niente astronavi che solcano lo spazio alla velocità della luce o quasi, tranne nella fantascienza.
I tunnel spazio temporali.
Per aggirare il problema, proprio in un romanzo di fantascienza l’astronomo statunitense Carl Sagan immaginò l’esistenza di tunnel spazio-temporali che fungessero da scorciatoie tra due zone del cosmo, così da ridurre drasticamente la durata dei viaggi interstellari. Queste strutture erano state ipotizzate da altri fisici fin dal 1916, quando Albert Einstein aveva proposto la sua teoria. Per dare un’ulteriore parvenza di attendibilità scientifica alla sua fantasia, Sagan si rivolse al collega Kip Thorne, fisico statunitense tra i massimi esperti di relatività.
Con grande sorpresa, Thorne scoprì che, in linea di principio, le equazioni di Einstein permettevano l’esistenza di simili tunnel in modo stabile. Sagan pubblicò il romanzo Contact nel 1985 (Rizzoli, ultima edizione 1997, anno in cui uscì il film omonimo interpretato da Jodie Foster) ed è scomparso nel 1996. Thorne continua ancora oggi a occuparsi di studi scientifici sui tunnel spazio-temporali, noti anche come wormhole, termine traducibile come “galleria di tarlo”. Si tratta di lavori interessanti, ma che hanno importanza solo teorica. Per realizzare un wormhole come quello di Contact, infatti, bisognerebbe sfruttare la gravità di una sfera omogenea di materia esotica oppure quella di corde cosmiche con massa negativa: si tratta di strutture fisiche ipotizzate la cui esistenza reale è tutta da verificare.
Soluzioni impossibili e soluzioni per vivere meglio.
Teletrasporto, astronavi, wormhole non ci possono aiutare con il traffico della tangenziale. Questo non significa che non ci siano alternative a un’esistenza da “mezzi uomini mezzi veicoli”, come canta nel brano I trafficati il rapper Frankie HI-NRG MC (Ero un autarchico, BMG, 2003), altro autore nostrano che molto ha a che fare con l’inquietudine. Ma spetta a noi proporre soluzioni per vivere meglio, senza aspettare un intervento risolutore, tra scienza e magia, di qualcun altro.
Dibattiti&Incontri: “Teletrasporto, wormhole e altri mezzi di trasporto tra scienza e fantascienza”
sabato 28 maggio 2011, ore 16.45, Primo Chiostro
con Andrea Bernagozzi