Fantascienza e scienza: la fisica fallace del cinema

Questa tabella, compilata dal sito io9, mostra alcuni punti deboli della scienza di alcune celebri pellicole cinematografiche.

Sono stufo di vedere film di fantascienza che, in barba alla fisica conosciuta o semplicemente ad una fisica futura ma plausibile, fanno sfrecciare astronavi nello spazio a velocità iperluminali, attraversare campi di asteroidi senza il minimo problema, o rendono un'idea del cosmo che ha ben pochi riscontri con la realtà dei fatti.
Non è affatto vero che per fare un film di fantascienza di successo sia necessario aggirare o violare costanti e limiti cosmici. Riuscite ad immaginare che tipo di pellicola potrebbe essere prodotta basandosi su concetti come la possibilità di vita su Europa, Io o Titano? Riuscite a immaginare una serie televisiva basata su progetti come Icarus o Orion?
Non c'è sempre bisogno di inventarsi complicate e improbabili leggi della fisica, basta sfruttare ciò che sappiamo ora e ciò che sapremo a breve per riempire una sala cinematografica.
Il problema sta principalmente nel rendere accessibile le leggi del cosmo ad un pubblico che, logicamente e giustamente, non è tenuto a conoscere le dinamiche che regolano i viaggi spaziali, ipotetiche forme di vita aliene o gli eventi più distruttivi del nostro universo.
Forse, il nocciolo della questione è il fatto che raramente si usa un fisico degno di tale nome come consulente per una sceneggiatura. "Rem tene, verba sequentur", ripeteva spesso la mia professoressa di latino: possiedi l'argomento, conoscilo a fondo, e il modo di spiegarlo tramite parole e concetti semplici verrà da solo. E chi meglio di un astrofisico per spiegare in termini efficaci fenomeni complessi come i buchi neri o le anomalie spazio-temporali?
I film, privandosi del prezioso contributo del mondo della fisica, continuano quindi ad incorrere in errori grossolani. Eccone alcuni:
Semplicità
Lo spazio è pieno di meraviglie che stiamo iniziando a conoscere solo ora. E' sostanzialmente un ambiente molto complesso, in cui miliardi di elementi interagiscono tra loro per creare ciò che possiamo osservare con i nostri strumenti d'indagine scientifica. Abbiamo aperto i nostri orizzonti a concetti come forme di vita vicino a buchi neri o attorno a stelle morte, tunnel interplanetari, infiniti universi coesistenti nello stesso spazio tridimensionale, ma rimane ancora molto da scoprire, e occorreranno probabilmente migliaia di anni per comprenderne a fondo solo alcuni fenomeni della nostra realtà fisica.
I film, invece, continuano a sfruttare le stesse idee di 40 anni fa, trite e ritrite. Perchè trascurare la fisica reale, che ci apre scenari inimmaginabili fino a qualche decade fa, e continuare a copiare o rimaneggiare pellicole prodotte in tempi in cui lo studio dello spazio era agli albori?
Basandosi su una tecnologia fatta di transistor e di valvole, l'ideatore di Star Trek è riuscito ad immaginarsi computer portatili, comunicazioni wireless, teletrasporto, armi laser; se dovessimo prendere spunto dalla scienza di oggi, quello che ci riserva il futuro va ben oltre ciò che possiamo vedere nella fantascienza degli anni '60.
Umani e alieni
E' un errore introdotto principalmente da Star Trek, e che dall'inizio della serie ha dato il via a film in cui esseri umani e alieni sono gradi di accoppiarsi senza alcun problema di natura genetica. Spock è uno degli esempi: figlio di un'umana e un vulcaniano, sembra abbia aggirato senza problemi il fatto che un abitante del pianeta Terra e una forma di vita aliena abbiano ben poche possibilità di unirsi in matrimonio e generare figli. Le stesse probabilità che avete di procreare con uno scimpanzè o un gorilla, o possibilità ancora più ridotte nel caso di ipotetiche forme di vita basate su una biologia molto diversa dalla nostra.
Gli esseri alieni di Star Trek, poi, sono quasi tutti umanoidi, salvo qualche cresta sulla fronte, orecchie a punta o un paio di occhi da mosca. Ogni pianeta che la Federazione ha visitato ha forme di vita umanoidi, il che è semplicemente assurdo: quante sono le probabilità che la vita possa essersi sviluppata in modo del tutto simile a quella terrestre, arrivando ad una biologia pressochè identica a quella del nostro pianeta? Fermo restando che Star Trek rimane una delle mie serie preferite (anche i vecchi episodi, con un capitano Kirk ancora in forma smagliante, e senza rughe e doppio mento), l'idea che le forme di vita intelligenti nell'universo siano tutte umanoidi è assai improbabile.
Anche a livello sociale gli alieni sono molto simili a noi. Non facciamoci distrarre dalla cresta Klingon o dalle orecchie enormi di un Ferengi, queste razze aliene hanno comportamenti del tutto umani: i primi sono feroci e fieri guerrieri, i secondi sono mercanti avidi e meschini. Che c'è di più umano di questo?
In realtà, uno dei film più "realistici" è l'insospettabile Alien: una razza aliena intelligente e molto diversa da noi (con un ciclo biologico descritto molto bene rispetto al resto delle pellicole del genere) che funziona tramite un' intelligenza di colonia, un super-insieme gerarchico strutturato bene o male come un formicaio.
Non è affatto scontato che, una volta che riusciremo a viaggiare nello spazio, incontreremo una forma di vita aliena che possa solo lontamentente somigliarci dal punto di vista sociale.
Comunicazione
Il problema della comunicazione tra esseri umani e alieni non viene posto sufficientemente spesso, o con la necessaria forza. Non si tratta soltanto di superare distanze cosmiche attualmente invalicabili per ovvi limiti tecnologici, ma anche di affrontare problemi di linguaggio e di comprensione.
Prendiamo, ad esempio, una specie aliena abituata a vivere in un ambiente in cui un suono non ha la minima possibilità di diffondersi. Di specie viventi sorde o cieche ne abbiamo anche sul nostro pianeta, e discutere con loro su quanto sia coinvolgente un brano di Mozart o quanto sia mozzafiato un tramonto sul mare è come tentare di cercare comprensione per i nostri drammi emotivi parlando con un muro.
Questo problema viene spesso aggirato mostrando una società multirazziale già ben consolidata, in cui esseri umani e alieni si comprendono alla perfezione (logica di Spock a parte). Ma se sfruttassimo, almeno una volta, l'iniziale problema di comunicazione tra uomo ed extraterrestri per realizzare un film? Qualche tentativo apprezzabile c'è stato, ma bel oltre sotto alle potenzialità sfruttabili dell'argomento.
C'è poi da considerare le distanze cosmiche da superare per scambiarsi messaggi. Se la luce impiega circa 8 minuti per superare la distanza Sole-Terra, distanza praticamente ridicola su scala cosmica, immaginate quanto tempo sia necessario per inviare una comunicazione verso Alpha Centauri: oltre 4 anni, ammesso che ci siano le condizioni ideali affinchè il messaggio possa giungere a destinazione nel tempo previsto. Ci toccherà quindi attendere altri 4 anni per ricevere una risposta, cosa di certo poco pratica ai fini di un comunicazione stabile e proficua tra due civiltà che hanno intenzione di conoscersi.
Esplosioni nello spazio
Errore in cui tutti sono incappati, dal grande Lucas a Spielberg a Ridley Scott. Ma nello spazio non c'è alcun "boom" sonoro, e nemmeno fiamme, che richiedono ossigeno per generarsi.
In realtà, non abbiamo molti dati sulle esplosioni nello spazio. Non è un'eventualità che si verifica molto spesso, e il grande pubblico non ha molti dati a cui rifarsi per giudicare quanto possa essere realistica un'esplosione nel vuoto cosmico.
Ma nello spazio, a quanto ci risulta, si vedrebbe soltanto un flash di luce molto brillante, di poco più grosso della quantità di materiale esplosivo fatta brillare. In sintesi, si vedrebbe la luce di una lampadina accendersi e spegnersi quasi immediatamente.
Velocità della luce
Qui entriamo nel regno delle velocità a curvatura, dell'iperspazio, e chi più ne ha più ne metta. E' un ambito in cui le leggi della fisica iniziano a farsi complicate, e i limiti dell'umanamente raggiungibile diventano molto sottili e fragili.
La velocità a curvatura è stata ipotizzata da diverso tempo, come anche i metodi per raggiungerla. D'altra parte, riuscire a violare o aggirare le regole della relatività potrebbe consentire effettivamente una colonizzazione dello spazio simile quella che vediamo in Star Trek o in Star Wars. Ma quando ci si scontra con la realtà, si nota la fragilità della fisica utilizzata in queste pellicole.
La celebre "Alcubierre drive" consentirebbe la creazione di una "velocità warp", un metodo di viaggio che permetterebbe di contrarre il tessuto spazio-temporale per accorciare la distanza che un'astronave deve percorrere. Non si tratta di una vera e propria velocità superluminale, dato che l'astronave avrebbe una velocità relativa sotto al limite della velocità della luce, ma ad un "trucco" per accorciare la distanza che ci separa dalla nostra destinazione. A livello di risultati, comunque, si tratta di un viaggio che impiegherebbe meno tempo di quello effettuato da un'astronave che viaggia alla velocità della luce.
I problemi sorgono quando si "scopre" che la guida di Alcubierre è un modello del tutto teorico, e che ad oggi (e probabilmente in un futuro anche remoto) non è possibile ottenere nulla di simile, per via delle immense quantità di energia coinvolte e dell'attuale ignoranza su come si possa creare una bolla spazio-temporale. Giusto a titolo di esempio, per creare una bolla del raggio di 100 metri dal centro dell'astronave, sarebbe necessaria una quantità di materia esotica pari a 10 miliardi di volte la massa dell'universo osservabile.
Energia a parte, con il metodo di viaggio di Star Trek o di Star Wars sorgono altri piccoli-grandi problemi: come si può tracciare una rotta in pochi secondi che ci possa portare sani e salvi a destinazione, nonostante campi di asteroidi, pianeti, stelle, polvere cosmica e altri fenomeni esotici ancora poco noti? Oppure: come si può comunicare con un'astronave a decine di anni luce di distanza in tempo reale, nonostante la warp drive non consenta di interagire con lo spazio esterno alla bolla?
Anche nel caso della velocità della luce, uno dei film più "corretti" è Alien: nessuna velocità della luce, ma viaggio subluminale con animazione sospesa dell'equipaggio. Questo fa sorgere altri problemi di natura pratica, come il fatto che i miei 10 anni di animazione sospesa sarebbero oltre 10 di vita vissuta sulla Terra; ma è una soluzione relativamente efficace per risolvere i problemi legati ad una fisica ancora poco nota delle velocità superluminali.