Star Wars: dalla Forza a R2D2, esistono basi scientifiche?

Ma cos'è scienza e cos'è finzione in Star Wars? La tecnologia sul grande schermo potrebbe anticipare la scienza reale?

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Fantasia e realtà in Star Wars

Star Wars: The Rise Of Skywalker, il film finale dell’epica serie di Star Wars, è arrivato oggi sui grandi schermi. La fantascienza in generale – e Star Wars in particolare – è un genere estremamente popolare, in parte anche a causa della possibilità che le tecnologie, meravigliose e strabilianti, che vediamo sullo schermo, possano un giorno funzionare.

Ma cos’è scienza e cos’è finzione in Star Wars? La tecnologia sul grande schermo potrebbe anticipare la scienza reale?

La Forza

La Forza è al centro dell’universo di Star Wars. “Dà ai Jedi i loro poteri. È un campo energetico creato da tutti gli esseri viventi. Ci circonda, ci penetra, lega insieme la galassia” come spiegò Obi Wan Kenobi a Luke Skywalker.

Ma Cosa ci dice la scienza sulla possibilità che esista qualcosa di simile alla Forza?

Per quanto ne sappiamo oggi, esistono quattro forze fondamentali nell’universo: la forza elettromagnetica, la forza gravitazionale, la forza nucleare forte e la forza nucleare debole.

Servono, però, diverse teorie della fisica per descrivere queste forze. La meccanica quantistica, che spiega le forze nucleari, è notoriamente incompatibile con la relatività generale, che descrive la gravità. Attualmente, il santo graal della fisica è considerato trovare il modo di combinare queste teorie e unificare tutte le forze in un’unica “Forza”.

La scienza sostiene tuttavia l’idea di un campo energetico che “circonda tutto”. In effetti, se eliminiamo tutte le cose dall’universo – le galassie, i pianeti e le persone – resta solo un tipo esotico di energia intrinseca dello stesso spazio vuoto. Curiosamente, questo tipo di energia del nulla può effettivamente dare origine a forze, come implicito in Star Wars. Detto questo, il suo effetto è minuscolo e certamente non può dare a nessuno poteri speciali.

Per esplorare le forze dell’universo, i fisici usano gli acceleratori ed i collisori di particelle per creare e studiare particelle associate a forze che – in alcuni casi – non sono state prodotte dal Big Bang stesso. Un esempio è il Bosone di Higgs che è stato scoperto nel 2012 dal Large Hadron Collider (LHC) al CERN in Svizzera.

Molta scienza in Star Wars non regge ma, in fondo Star Wars nasce come una favola

Le spade di Luce

Le spade di luce sono tra le armi più famose nella storia del cinema. Sono usate dai Jedi e dai Sith e richiedono la conoscenza della Forza per poter essere controllate correttamente. Purtroppo al momento non è possibile fabbricare una spada del genere nel mondo reale. Un problema è che non c’è modo di far uscire una luce da una fonte che si fermi dopo solo un metro: la luce procede all’infinito a meno che non colpisca qualcosa.

Tuttavia, il nome “Lightsaber” potrebbe essere fuorviante. C’è un modo per creare qualcosa di simile a questa fantastica arma usando il plasmaun quarto stato della materia costituito da particelle altamente cariche. La lama potrebbe essere fatta di plasma ed essere confinata con un campo magnetico elettromagnetico. Teoricamente, una tale sciabola al plasma dovrebbe essere in grado di fare molte delle cose che fanno le spade di luce in Star Wars..

Tuttavia, siamo ancora lontani dall’avere una tale tecnologia a disposizione. Un uso molto meno affascinante del plasma è quello di fondere e saldare il metallo. Tuttavia, ci sono innovazioni più interessanti che utilizzano plasma ad alta energia. Ad esempio, il plasma viene utilizzato per spingere particelle cariche ad alte velocità su distanze estremamente brevi. Ciò sta aiutando gli scienziati a progettare e costruire acceleratori di particelle sempre più compatti, potenzialmente fino a 1.000 volte più piccoli – e considerevolmente meno costosi – degli attuali acceleratori basati sulla radiofrequenza come l’LHC.

In questo approccio, un raggio laser o un fascio di particelle ad alta intensità viene diretto attraverso un mezzo al plasma. Questo crea una scia nel plasma, proprio come la scia creata da una barca che corre veloce lungo un fiume o un lago. Ciò consente la creazione di un forte campo elettrico che può essere utilizzato per accelerare un raggio di particelle cariche che viene iniettato in questa scia al momento giusto.

La speranza è che gli acceleratori al plasma aprano la strada a strutture compatte utilizzate per qualsiasi cosa, dall’imaging di fenomeni ultraveloci ai test di materiali innovativi per l’industria.

Siluri protonici

Nel primissimo film di Star Wars, Luke Skywalker usa “siluri protonici” per distruggere la Morte Nera, la gigantesca e potente stazione spaziale progettata per annientare pianeti. Secondo il canone di Star Wars, questi sono un tipo di testata esplosiva che rilascia nuvole di particelle di protoni ad alta energia (i protoni compongono il nucleo atomico insieme ai neutroni). In Star Wars, queste armi sono eccezionalmente manovrabili, quindi possono essere utilizzate contro una varietà di obiettivi. Questo non è il caso dei siluri reali però.

Più di 40 anni dopo, i protoni vengono invece utilizzati in un diverso tipo di guerra, quella contro il cancro. I raggi di protoni possono penetrare nei tessuti per una distanza specifica determinata dalla loro energia. Possono depositare la maggior parte di questa energia in una posizione specifica, distruggendo un tumore bersaglio ma risparmiando il tessuto sano. Questo sta diventando un metodo in rapido sviluppo per il trattamento del cancro.

Per migliorare ulteriormente la tecnologia, l’acceleratore di particelle e gli esperti clinici hanno esplorato i modi per controllare meglio i raggi di protoni attraverso il monitoraggio online dei raggi. Tra gli altri, gli strumenti originariamente sviluppati per l’LHC vengono utilizzati per misurare le proprietà dettagliate del raggio di trattamento senza toccarlo. Questo aiuta a colpire i tumori con maggiore precisione e aiuta anche a ridurre i tempi di installazione della macchina, consentendo il trattamento di più pazienti.

I droidi

Mentre attualmente non possiamo costruire droidi come R2D2 o C3PO, la ricerca in Big Data Science, l’apprendimento automatico e l’intelligenza artificiale avvicinano sempre più queste tecnologie. Finora, l’IA può già ordinare cose, giocare, diagnosticare malattie e prevedere scoperte scientifiche. Ma siamo ancora molto lontanoi dall’essere in grado di sviluppare Intelligenze Artificiali intuitive e sono notoriamente pessime nelle conversazioni.

Come dice la voce fuori campo di Luke Skywalker nell’ultimo trailer del film: “Abbiamo trasmesso tutto ciò che sappiamo“.