La Scienza Delle Lightsaber di Star Wars

No, le celebri spade di Star Wars non potrebbero essere costituite da veri laser. Ma si possono fare delle ipotesi, racconta Don Lincoln del Fermi National Accelerator Laboratory.

La spada laser è l’arma dei Jedi, e come sappiamo bene, “Non è goffa o erratica come un fulminatore… è elegante invece, per tempi più civilizzati”. Anche nel nuovo capitolo della saga la vediamo fare il suo ritorno, impugnata con fin troppa nonchalance in moltissime scene del film, e destinata quindi a riaccendere la fantasia di una nuova generazione di bambini (e perché no, di adulti). Anche per questo sulle pagine di Scientific American, DonLincoln, ricercatore del Fermi National Accelerator Laboratory, ha deciso di riflettere sulle migliori opzioni che abbiamo a disposizione oggi per realizzare realmente una spada laser.

Quella di Lincoln è un’operazione di reverse engeneering: partire cioè da quello che conosciamo delle spade laser per cercare di comprendere, a ritroso, il loro funzionamento. Le caratteristiche che prende in esame Lincoln sono le seguenti: le spade laser sono lame di luce di circa un metro; contengono enormi quantità di energia perché possono tagliare facilmente materiali duri come il metallo; il calore che generano non raggiunge l’impugnatura perché non brucia la mano dei Jedi; due spade laser che vengono incrociate non passano una attraverso l’altra; i fasci che compongono la lama possono essere di colori differenti.

Partendo da qui, la prima ipotesi da scartare è anche la più ovvia: che la spada laser sia fatta di laser. In questo caso infatti la lama non potrebbe avere una lunghezza definita, sarebbe in molte circostanze invisibile, e scontrandosi con un altro fascio di laser non provocherebbe alcuna collisione.

Più realisticamente, spiega Lincoln, una spada laser potrebbe essere fatta utilizzando il plasma (il cosiddetto quarto stato della materia) ovvero gas i cui atomi vengono ionizzati, cioè privati degli elettroni, ed emettono naturalmente bagliori simili a quelli delle lame dei Jedi. Nella vita di tutti i giorni infatti abbiamo a che fare con il plasma ogni volta che incontriamo una luce fluorescente o una lampada al neon. In questi casi la densità del gas nei all’interno dei tubi è talmente bassa che risultano freddi al tatto, ma il plasma può essere anche molto caldo.

È il caso delle torce al plasma, dispositivi che sfruttano i calore generato dai getti di plasma per saldare e tagliare materiali estremamente resistenti, come l’acciaio. Il plasma dunque potrebbe produrre energia e colori simili a quelli delle spade laser dei film. Il problema, fa notare Lincoln, a questo punto sarebbe contenere il plasma in una forma simile a quella di una lama, visto che tende a espandersi proprio come un gas quando si scalda. Per nostra fortuna, essendo composto da particelle cariche il plasma può essere contenuto utilizzando dei campi magnetici.

Se si riuscissero a produrre della forma corretta avremmo quindi unalama al plasma perfetta per una spada laser. O quasi, perché due lame del genere non potrebbero interagire tra loro, e quindi sarebbe impossibile scambiare fendenti e parate come quelle che vediamo nello scontro tra Luke e Darth Vader.

La soluzione più probabile per Lincoln è un’anima di ceramica, materiale che può resistere ad alte temperature senza danneggiarsi. Più problematica ancora è la quantità di energia che servirebbe per alimentare un dispositivo simile. Secondo i suoi calcoli, una spada in grado di fondere intere lastre di metallo come si vede fare a Qui-Gon Jinn ne “La minaccia fantasma”, richiederebbe infatti circa 20 megawatt di energia, abbastanza per alimentare contemporaneamente 14mila abitazioni.

Come ottenere tanta energia? Per ora non si sa. Ma se in futuro qualche ingegnere riuscisse a scoprirlo, e a costruire una lama di plasma contenuta in un campo magnetico della forma corretta, e con un’anima in ceramica di un metro che emerge da un manico di circa 20 centimetri… beh, per Lincoln avremmo la cosa più simile a una spada laser che si possa immaginare al giorno d’oggi.