Novembre 28, 2021

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5 (teoricamente) possibili idee fantascientifiche

I romanzi e i film di fantascienza sono pieni di idee strane. Il più delle volte, sono solo lo sfondo della trama, senza tentativi seri di prevedere le tendenze future nella scienza o nella tecnologia. E questo è un peccato, perché la fantascienza non predice il futuro, ma lo ispira. Alcuni concetti che troviamo nei film e nei romanzi non sono possibili secondo le leggi della fisica come li intendiamo. Spiacenti, nessuna unità di curvatura. Tuttavia, queste stesse leggi sembrano consentire altre idee apparentemente inverosimili. Diamo uno sguardo ad alcuni concetti di fantascienza che sono veramente realizzabili, almeno in teoria.

1 wormhole

Wormhole (so che dovrei chiamarlo Punt Einstein Rosen) è un acronimo attraverso lo spazio che consente viaggi quasi istantanei tra le parti lontane dell’universo. Vi sembra un’idea per un romanzo di fantascienza, magari nato dopo un paio di cattive birre? Tuttavia, è un concetto teorico serio, che lascia la relatività generale ad Albert Einstein. Lavorando con il fisico Nathan Rosen, Einstein teorizzò nel 1935 che punti gravitazionali estremamente forti, come i buchi neri, potevano essere direttamente collegati tra loro. Così è nata l’idea dei wormhole.

Naturalmente, le forze che circondano un buco nero dovrebbero distruggere chiunque si avvicini, quindi l’idea di viaggiare attraverso un wormhole non è stata presa sul serio. Almeno fino agli anni ’80, quando l’astrofisico Carl Sagan Ha deciso di trasformarlo in un romanzo di fantascienza. Sagan ha fatto di più: rallegrare il fisico del suo compagno di squadra Capo Thorne Trovare un modo praticabile per percorrere distanze interstellari in un lampo. E Thorne ha trovato un modo. Improbabile, certo, ma è possibile. Da lì è nato “Contact”, un grande libro (trasformato in un grande film con Jodie Foster).

Come accennato, è improbabile che i wormhole diventino un mezzo di trasporto come nei film. Ma gli scienziati l’hanno inventato due anni fa Un modo più praticabile per costruire un wormhole Dal suggerimento originale di Thorne. E se i wormhole esistono già nell’universo, la loro posizione può essere determinata utilizzando una nuova generazione di rilevatori di onde gravitazionali.

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2 trasmissioni a catena

Idee di fantascienza - Warp Engine

Una delle tattiche fantascientifiche “classiche” della maggior parte dello “spazio” è essere in grado di andare dal punto A al punto B molto più velocemente di quanto possiamo fare oggi. A parte i wormhole, ci sono molti ostacoli per raggiungere questo obiettivo utilizzando un veicolo spaziale convenzionale. Dettagli minori, come l’enorme quantità di carburante richiesta e gli enormi effetti dell’accelerazione. Come se non bastasse, c’è un piccolo problema: l’universo ha limiti di velocità rigidamente imposti. Questa è la velocità con cui viaggia la luce. Per essere precisi, ci vuole un anno luce… per viaggiare in un anno luce. No, non è ad alta velocità, sai? Proxima Centauri, la seconda stella più vicina alla Terra, dista 4,2 anni luce dal Sole, ma il centro galattico dista 27.000 anni luce.

Perché non è fantascienza

Fortunatamente, c’è un difetto (teorico) nel limite di velocità cosmica. Come ha spiegato Einstein, lo spazio stesso può essere distorto, quindi potrebbe essere possibile manipolare lo spazio intorno alla nave in modo da sovvertire i limiti di velocità. La navicella continuerà a viaggiare attraverso lo spazio circostante a una velocità inferiore a quella della luce, ma lo spazio intorno si muoverà più velocemente.

Questo è ciò che gli scrittori di Star Trek avevano in mente quando hanno ideato il concetto di Warp Engine negli anni ’60. Ma per loro era solo una frase che sembrava ragionevole e non fisica reale. Fino al 1994, quando la vista Miguel Alcubierre Ho trovato una soluzione alle equazioni di Einstein. Naturalmente, la soluzione di Alcubierre non è meno artificiale del passabile wormhole di Thorne, ma gli scienziati stanno cercando di perfezionarla con la speranza che un giorno possa essere pratica.

3 viaggio nel tempo

Idee di fantascienza - Viaggio nel tempo

Il concetto di macchina del tempo è uno dei migliori strumenti della fantascienza. Dovremmo chiamarla? menzionalo. Ritorno al futuro, ritorno al futuro, ragazzi. Trilogia brillante, conosciuta anche come Esposizione di paradossi logici. D’altra parte: Doc avrebbe costruito la sua macchina del tempo se il futuro Marty non fosse andato a trovarlo… con la stessa macchina del tempo? Hai già mal di testa, vero? A causa di paradossi come questo, molte persone trovano impossibile viaggiare nel tempo. Ma secondo le leggi della fisica, non è così.

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Perché non è fantascienza

Proprio come con i wormhole e la curvatura dello spazio, la fisica ci dice che è possibile viaggiare nel tempo. Questo deriva anche dalla teoria della relatività generale di Einstein. Proprio come parliamo di deformare lo spazio con un wormhole o un’unità di curvatura, anche il tempo può essere deformato abbastanza da piegarsi su se stesso, in quella che gli scienziati chiamano una “curva chiusa simile al tempo”. Ma per noi, siamo solo umani… Macchina del tempo!

Nel 1974, il fisico pubblicò persino il progetto del prototipo Frank Tipler. un altro fisico, David Lewis Anderson, descrive la ricerca presso l’Anderson Institute, un laboratorio di ricerca privato. Soprannominato il cilindro Tipler, questo tunnel dovrebbe essere lungo almeno 97 chilometri (60 miglia) e ad alta densità, con una massa totale simile a quella del Sole. Per farlo funzionare come una macchina del tempo, il cilindro dovrebbe girare abbastanza velocemente da deformare lo spaziotempo fino al punto in cui il tempo si ripiega su se stesso. Invece, il fisico Ron Mallett ha recentemente sviluppato un altro progetto: nel suo caso, un laser sostituirebbe un cilindro rotante. So che non è semplice come inserire un canale di streaming in DeLorean, ma hanno il vantaggio di funzionare davvero. Almeno sulla carta.

4 trasferimento istantaneo

Idee di fantascienza - Teletrasporto

Anche qui la fantascienza è andata a un matrimonio, e anche qui l’amato “Star Trek” ha fatto la parte del leone. Che idea, vero? Invece del viaggiatore che si muove attraverso lo spazio dal punto di partenza alla destinazione, il teletrasporto crea una replica nel punto di destinazione mentre l’originale viene distrutto. Dati questi termini (e a livello di particelle subatomiche), il teletrasporto è davvero possibile, secondo IBM.

Perché non è fantascienza

Questo è chiamato teletrasporto quantistico. Questo processo copia l’esatto stato quantistico di una particella, come un fotone, in un’altra particella che può trovarsi a centinaia di chilometri di distanza. Il teletrasporto quantistico distrugge lo stato quantico del primo fotone, quindi sembra che il fotone sia stato magicamente teletrasportato da un luogo all’altro. Il trucco si basa su ciò che Einstein chiamava “spettroscopia remota”, ma è ufficialmente noto come Entanglement quantistico.

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Se questo suona come un processo complicato, anche per un singolo fotone, hai ragione. È complicato. E non c’è modo di abbinarlo al tipo di sistema di teletrasporto visto in “Star Trek”. Tuttavia, il teletrasporto quantistico avrà importanti applicazioni nel mondo reale, come le comunicazioni resistenti agli hacker e l’informatica quantistica ultraveloce.

5 universi paralleli

L’universo visibile è una cosa enorme: miliardi di galassie si sono espanse verso l’esterno dal Big Bang. Ma è tutto? La teoria dice “forse no”. Ci possono essere molti, molti universi. L’idea di “universi paralleli” è ben nota nella fantascienza, ma pensaci: la realtà potrebbe essere molto più strana di quella che vedi nella fantascienza. A prescindere, forse, “Nemmeno gli dei”, il brillante romanzo di Asimov.

La chiave per comprendere le teorie moderne degli universi paralleli è il concetto di “inflazione eterna”. Rappresenta il tessuto infinito dello spazio in uno stato di espansione costante e incredibilmente rapida. Occasionalmente, un punto localizzato in questo spazio (il big bang indipendente) esce dalla sua espansione generale e inizia a crescere a un ritmo più basso, consentendo la formazione di oggetti fisici come stelle e galassie al suo interno. Secondo questa teoria, il nostro universo è una di queste regioni, ma possono essercene innumerevoli altre.

Come nel romanzo di Asimov, questi universi paralleli possono avere parametri fisici molto diversi dai nostri. Gli scienziati un tempo credevano che solo universi con gli stessi parametri dei nostri potessero supportare la vita, ma studi recenti suggeriscono che la situazione potrebbe non essere così restrittiva. Possiamo scoprire questi universi paralleli? Chissà: gli effetti di altri universi possono essere scoperti per noi con altri mezzi. Potrebbe non essere solo fantascienza.