Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Andare su e giù tra la Terra e Marte come sul metrò o raggiungere stelle lontane anni luce grazie ad una nave spaziale in grado di deformare lo spazio. Ma anche risolvere qualche problema più pratico come il riscaldamento del nostro pianeta. Magari mettendo un parasole alla Terra o sbarrando lo stretto di Gibilterra con una diga per modificare il clima. A prima vista può sembrare un bestiario scientifico o l’agenda di lavoro di una setta religiosa semiclandestina, ma quelle che vi presentiamo sono tutte idee di scienziati rispettabili, che pubblicano le proprie ricerche su riviste scientifiche internazionali e lavorano o hanno lavorato in istituzioni con tutte le carte in regola. Ciò non significa che abbiano ragione, come del resto lo scetticismo che spesso li circonda non prova che abbiano torto: la credibilità di una teoria deve essere sempre valutata in base alle prove oggettive, e non all’autorevolezza del suo proponente. Le idee innovative e poco ortodosse sono quelle che più vengono osteggiate e per questo sono spesso abbandonate anzitempo, ma alcune si sviluppano in sordina finché non emergono, si affermano e finiscono per cambiare il mondo. Quando per esempio nel 1859 Edwin Drake propose di scavare un pozzo per far estrarre il petrolio, quasi tutti gli ingegneri di allora lo presero semplicemente per matto. Non molto diversa fu l’accoglienza riservata una decina d’anni dopo a Louis Pasteur quando se ne uscì con quello che adesso nessuno si sognerebbe di contestare: che le malattie sono causate da piccolissimi esseri viventi come i virus e i batteri. Ma attenzione! Il mondo della scienza di frontiera è sì affascinante e divertente, ma anche irto di trappole e di equivoci e rimane un campo in cui lucciole e lanterne si assomigliano ancora molto. Dal dibattito intorno a queste idee curiose, strane, strampalate o per ora semplicemente irrealizzabili, forse un giorno una o più prenderanno piede e cambieranno radicalmente la nostra vita. un ascensore per lo spazio L’idea, illustrata qui sopra, era nata negli anni Settanta in un’opera di fantascienza dello scienziato-scrittore Arthur Clarke, padre anche di Odissea 2001 nello Spazio, ma poi è diventata una proposta rigorosa: oggi l’ascensore per lo spazio è considerato un progetto concepibile anche se, tecnologicamente, di difficile realizzazione. Si tratta di un satellite artificiale, in moto su un’orbita geostazionaria, ma saldamente connesso alla Terra da cavi, lungo i quali corrono delle cabine che trasportano persone e merci nello spazio a costi mille volte inferiori degli attuali razzi. Fin qui tutto bene, ma di quale materiale dovrebbero essere quei cavi in grado di mantenersi tesi per trentaseimila chilometri? Fino a pochi anni fa non esisteva una risposta, ma oggi i nanotubi di carbonio, cento volte più resistenti dell’acciaio e cinque volte più leggeri, sono degli ottimi candidati. Clarke non è l’unico sognatore, forse perché quello delle tecnologie spaziali è uno dei terreni più fertili per gli azzardi scientifici e che spesso si intreccia con la fantascienza. La Nasa mantiene un piccolo gruppo di studio, noto come Breakthrough Propulsion Physics Project, letteralmente «Progetto per l’innovazione della fisica di propulsione», che sicuramente fa invidia a Clarke. Il budget dedicato dall’ente spaziale americano a queste ricerche, per lo più teoriche, non è altissimo, ma c’è chi sostiene che siano soldi buttati. Può darsi, perchè si tratta di idee estreme, probabilmente senza sbocchi, ma che, nel caso remoto che ne avessero, farebbero fare agli Stati Uniti un salto tecnologico dieci volte più importante di quello compiuto con l’energia atomica. propulsione spaziale Tra le piste attualmente battute dal gruppo di studio della Nasa, la più esaltante è quella che propone la costruzione di una navetta spaziale in grado di viaggiare più veloce della luce, per raggiungere anche stelle più lontane. L’idea è di Miguel Alcubierre, un giovane fisico messicano, che in una costruzione del tutto teorica, ma fisicamente rigorosa, ha ipotizzato che sarebbe possibile indurre artificialmente una fluttuazione locale delle dimensioni spazio e tempo, che si muovano a velocità elevata nelle immediate vicinanze della nave spaziale, trascinandola lungo il percorso come un’onda marina accelera una tavola da surf. Che Alcubierre si sia fatto trascinare dalla sua passione per il surf? Forse, ma se è vero che nello spazio-tempo che ci circonda non si può andare più veloci della luce, esistono indizi cosmologici che l’Universo, nelle prime fasi della sua evoluzione, si sia espanso a velocità superiori. viaggiare come in star trek Una variante della stessa ipotesi è il warp drive, ben nota ai fan di Star Trek come propulsione a curvatura, ma enunciata formalmente da Kip Thorne, professore di astrofisica presso il Caltech di Pasadena, il prestigioso politecnico della California. Secondo Thorne, per saltare nell’iperspazio come il capitano Kirk dovremmo sfruttare i wormholes, le presunte scorciatoie che collegherebbero tra loro punti remoti dello spazio-tempo. Il termine wormholes, letteralmente «buchi da vermi», richiama scherzosamente i tunnel scavati dai tarli nel legno, ma attualmente, l’unico luogo dove si può sperare di trovarli è nelle vicinanze di un buco nero. In pratica imboccare uno di questi tunnel significherebbe viaggiare nel tempo, perché permetterebbero di passare da un punto all’altro dell’Universo senza percorrerne l’intera distanza, come se per congiungere due punti disegnati su un foglio di carta invece di percorrere la linea retta tra che li congiunge piegassimo il foglio per sovrapporli. «Da un punto di vista teorico il modello non fa una piega» commenta Gianni Comoretto, astrofisico presso l’osservatorio di Arcetri, «ma in pratica richiederebbero quantità immense di energia, in una forma che non siamo nemmeno sicuri esista. Le speculazioni sulle deformazioni dello spazio-tempo sono affascinanti, ma purtroppo non sappiamo se sono attualmente praticabili in questo universo!». Un Charter terra-Marte Un sistema di charter interplanetari, con tanto di calcoli orbitali e termodinamici ineccepibili, chiamato Mars-cycler, viene invece da Edwin Aldrin, l’ex astronauta che nel 1969 fu il secondo uomo a mettere piede sulla Luna dopo Neil Armstrong. Aldrin, a cui evidentemente il viaggetto sull’Apollo 11 ha messo voglia di viaggiare più lontano, ha ideato un sistema di stazioni spaziali, in orbita attorno al Sole a una distanza intermedia tra quelle della Terra e di Marte, che oscillerebbe a intervalli regolari compiendo passaggi ravvicinati verso i due pianeti, permettendo carico e scarico di materiale e di uomini. La distanza effettiva tra la Terra e Marte varia molto lungo le rispettive orbite: i tempi di percorrenza andrebbero dai sei mesi agli oltre due anni. Una commissione della NASA sta vagliando l’idea perchè non è escluso uno sbarco su Marte nel giro dei prossimi 10 anni e un collegamento di linea più economico degli attuali razzi, potrebbe diventare molto interessante. Una diga per il Mediterraneo Se tante preoccupazioni degli ambientalisti sono rivolte a proteggere il nostro pianeta dal troppo calore, c’è chi guarda ad un futuro più lontano: alla prossima epoca in cui la tendenza si invertirà, e andremo incontro a una nuova glaciazione. Robert Johnson, professore di geologia dell’Università del Minnesota, ritiene che a causare i grandi mutamenti climatici siano le variazioni di salinità delle acque del Mediterraneo, che modificano il flusso delle correnti oceaniche. Johnson ha stupito il mondo con una proposta faraonica: una diga sullo stretto di Gibilterra, che si mantenga sotto il livello dell’acqua e che riduca, pur senza bloccarli del tutto, gli scambi tra il mare interno e l’Atlantico aperto. Alla proposta non mancano gli oppositori: «La teoria di fondo è sensata» ammette Carlo Alberto Ricci, geologo dell’Università di Siena e responsabile italiano del progetto Antartide, «perché è vero che le variazioni climatiche secolari sono indotte dalla circolazione delle correnti oceaniche assai più che dall’atmosfera ed è vero che il flusso uscente dal Mediterraneo gioca un ruolo importante nella circolazione atlantica. Ma i fattori in gioco sono troppo numerosi e complessi per risolverli agendo su un solo punto». in galleria dentro la terra Il modo migliore di raggiungere un punto agli antipodi del pianeta? Scordatevi l’aereo e prendete il tunnel! L’idea, pubblicata nel 1966 sull’ ”American Journal of Physics” dal fisico Paul Cooper è semplicissima e sfrutta la gravità terrestre. Un corpo lasciato cadere all’imboccatura di tunnel che perfora la Terra, congiungendo due regioni quasi agli antipodi, si comporterebbe come un pendolo. La forza di gravità lo attrarebbe verso il centro del pianeta, attirandolo dentro al tunnel, ma poi proseguirebbe per inerzia fino all’uscita opposta, dove dovrebbe essere immediatamente afferrato per evitare che la gravità gli facesse nuovamente invertire il suo moto e lo riattirasse nel tunnel. Alzi la mano chi non trova il progetto degno di Giulio Verne: la sua realizzazione significherebbe l’addio a buona parte dei trasporti intercontinentali e una significativa riduzione del consumo di carburante, visto che la forza che muove tutto è semplicemente quella gravitazionale. Per Cooper il nucleo caldo e fluido della Terra non è un problema: basterebbe che il foro fosse decentrato rispetto al centro del pianeta. Qualche inconveniente lo darebbe invece la rotazione terrestre, perché un oggetto sulla crosta avrebbe una velocità angolare maggiore di uno al centro della pianeta. In caduta nel tunnel un corpo conserverebbe perciò la velocità iniziale che aveva in superficie e che lo spingerebbe verso le pareti del tunnel aumentando gli attriti. Il miglior candidato per iniziare a scavare sarebbe il pozzo minerario di Kola, nell’omonima penisola siberiana, per sbucare magari nell’Africa meridionale. Lo scavo però non sarebbe un scherzo visto che anche se è il più profondo mai scavato il pozzo di Kola raggiunge solo i 12 chilometri, mentre il raggio della Terra supera i seimila. Metti un parasole alla Terra Mentre qualcuno brama la conquista dello spazio, c’è anche chi per fortuna si preoccupa della salute del pianeta che ancora abitiamo. Lo scorso novembre, sulla prestigiosa rivista ”Science”, Ken Caldeira, fisico presso i laboratori Lawrence Livermore in California, propone di collocare un’enorme lente di Fresnel, dello stesso tipo di quelle che nelle cabine dei fari riescono a concentrare in un unico fascio i raggi di una sorgente luminosa, tra la Terra e il Sole. Unico accorgimento di Caldeira sarebbe quello di utilizzare la lente in maniera opposta a come si fa nei fari. I raggi solari non verrebbero perciò concentrati, ma deviati, diminuendo del 2% la radiazione che arriva alla Terra. La lente, in orbita a 1,5 milioni di km dalla Terra, sarebbe situata proprio nel punto di Lagrange, dove le attrazioni gravitazionali dei due corpi celesti si equivalgono e si annullano. Caldeira e colleghi avanzano anche altre proposte: produrre energia pulita in quantità sfruttando i raggi solari prima che vengano filtrati dall’atmosfera terrestre con pannelli fotovoltaici posti su satelliti orbitali o addirittura sulla Luna. Reattori nucleari naturali Il grande problema della vita moderna resta l’energia, che deve essere tanta e a buon mercato. Cosa ci sarebbe allora di meglio di un reattore nucleare naturale e pulito dove basterebbe imbrigliare direttamente l’energia? Nel 1993, sul ”Journal of Geomagnetism and Geoelectricity” il geofisico Marvin Herndon ha sostenuto che l’intero nucleo della Terra sia una gigantesca centrale atomica, e che l’energia da essa prodotta sia, in linea di principio, utilizzabile. L’idea sembra pazzesca, ma nella regione mineraria di Oklo, nel Gabon, sono state scoperte le tracce fossili di quelli che, miliardi di anni fa, sono stati veri e propri reattori nucleari naturali. In essi la fissione dell’uranio avveniva spontaneamente, rilasciando energia a ritmo non esplosivo, e conservando le scorie a grande profondità. Al momento sono noti solo questi siti africani ormai spenti, ma la possibilità di trovarne altri, ancora attivi, è sempre aperta. Vi sembra che tutto ciò che vi abbiamo proposto è stato una «selvaggia cavalcata nel pazzo mondo della scienza bizzarra», come avverte Robert Ehrlich all’inizio del suo Il viaggio nel tempo e altre pazzie (Einaudi 2002, 14 euro)? Forse. Ma ricordate, la conoscenza procede anche per ipotesi improbabili e oggi sarebbe imperdonabile l’atteggiamento della moglie di quel vescovo del XIX secolo che a proposito degli studi sull’evoluzione osservò: «Caro, speriamo che quanto dice il signor Darwin non sia vero; ma se è vero, speriamo che non lo si sappia in giro». Lisa Maccari

LISA MACCARI