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martedì 19 marzo 2019

Pronti al primo viaggio nel tempo?



Con il concetto di entropia spieghiamo il senso dell’universo ma anche della quotidianità. Se un uovo cade per terra frammentandosi in mille pezzi, sappiamo che non può tornare allo stato originario; suggerisce che ogni cosa tende al cosiddetto “disordine”, questa è l’entropia. Ma presuppone un altro parametro chiave: il tempo. Unidirezionale. Il tempo passa e non torna più, così come l’entropia determina il disordine di un sistema che non può più essere ripristinato. Sono concetti di natura fisica e chimica, ancora avvolti da molti dubbi; ma con una certezza: la nozione di tempo non è come l’abbiamo sempre immaginata. Ecco il succo del lavoro compiuto da un team di scienziati russi, in Svizzera; capaci di far tornare “indietro” il tempo, di una frazione infinitesimale, ma del tutto realistica. Hanno preso in considerazione l’attività degli elettroni e l’hanno sostituita con i qubit, vale a dire l’informazione quantistica, basata sui quanti per memorizzare ed elaborare dati: i quanti sono “pacchetti di energia” che spiegano la variazione di posizione degli elettroni ogni volta che vengono in contatto con particelle come i fotoni della luce; i fotoni eccitano l’elettrone che sale a un livello energetico superiore, per poi tornare allo stato iniziale, perdendo energia. Per capirci meglio, immaginiamo un tavolo da biliardo, prima dell’inizio di una partita, con il caratteristico triangolo di bocce situato dalla parte opposta rispetto al giocatore che partirà per primo. Questo è il punto zero elaborato dagli scienziati facendo funzionare un computer quantistico. Nella fase due il qubit perde la sua stabilità variando la sua posizione rispetto allo spazio (come accade con gli elettroni), riconducibile al momento in cui la palla colpisce il triangolo sparpagliando tutte le sfere. Dal livello zero si passa all’uno. Ora, sappiamo dalle leggi dell’entropia, che tendendo al disordine, non si può più tornare indietro. E invece nello step successivo si passa allo stadio iniziale, rispristinando (sempre metaforicamente) la geometria delle biglie. Il test ha evidenziato che i qubit tornavano allo stato iniziale nell’85% dei casi. Andrey Lebedev lavora all’ETH Dipartimento di fisica di Zurigo, in Svizzera. È qui che ha condotto i suoi esperimenti. Mettendo in luce qualcosa su cui si sta indagando da tempo, con un test effettivamente accattivante; ma che nulla ha a che vedere con la reale possibilità di viaggiare nel tempo. Nulla a che vedere con lo scienziato pazzo di Ritorno al futuro, o con le odissee interstellari di Star Trek. Siamo ancora nel campo delle probabilità scientifiche; e delle enigmatiche “perversioni” che caratterizzano l’infinitamente piccolo; in contrapposizione all’infinitamente grande dettato dalla relatività. E proprio Einstein sosteneva l’ambiguità del tempo, perché in funzione del punto di vista dell’osservatore: la paradigmatica storiella del gemello che parte per un viaggio nello spazio, torna a casa e scopre il fratello molto più vecchio di lui, è eloquente. Il tempo è passato per uno, ma non per l’altro. Poi è arrivato Schrodinger a stabilire che un gatto in una scatola può essere sia vivo che morto: contemporaneamente. Questo nuovo esperimento che parafrasa la meccanica quantistica, non fa altro che riconfermare l’inesattezza del nostro pensiero collettivo; il tempo è un concetto arbitrario che dipende strettamente dalla nostra percezione della realtà. Molto probabilmente assai lontana dalla verità. 

venerdì 2 marzo 2018

Guerra nucleare: il futuro della Terra


Einstein diceva di non sapere come l'uomo avrebbe combattuto la terza guerra mondiale, ma di intuire come sarebbe avvenuta la quarta: con clave e bastoni. Alludeva all'uso indiscriminato dell'energia nucleare che all'indomani delle due guerre mondiali avrebbe determinato la scomparsa del genere umano, e forse dell'intera vita sul pianeta; costringendo l'evoluzione a iniziare daccapo. Oggi gli attriti fra Stati Uniti e Corea del Nord ripropongono il tema, e alcuni scienziati, capeggiati dal climatologo Alan Robock, della Rutgers University, in Usa, hanno davvero immaginato quel che potrebbe accadere se scoppiasse un conflitto nucleare nei prossimi anni; supponendo l'utilizzo di cento bombe nucleari, a fronte delle migliaia protette negli arsenali di mezzo mondo. La Terra è sconvolta da un'azione antropica devastante e dopo una settimana cinque megatoni di "black carbon" (carbone elementare, o polvere nera) deturpano l'atmosfera; è un composto altamente nocivo, inquinante e soprattutto in grado di alterare velocemente la qualità del clima. La fuliggine, infatti, impedisce al calore del sole di raggiungere la superficie del pianeta, provocando un repentino abbassamento delle temperature, con oscuramento del cielo.

Trascorse due settimane il Pianeta azzurro è completamente trasformato e il buio avvolge ogni suo angolo. Alcune faglie tornate attive causano terremoti e smottamenti. Lo strato di ozono che riveste l'atmosfera è seriamente compromesso. E il suo compito di difenderci dai raggi ultravioletti che provengono dal sole e hanno il potere di danneggiare il Dna, viene meno. Si assiste a un incremento dell'80-120% delle radiazioni ultraviolette, al quale scampano solo poche piante dotate della capacità di produrre enzimi che assorbono e annullano gli effetti radiativi. La mancanza di luce e di calore provoca dopo due mesi un abbassamento delle temperature di circa 25 gradi: il pianeta si raffredda a ogni latitudine e in una città come Milano si avrebbero mediamente -30 gradi in inverno e un paio di gradi sopra lo zero in estate. L'inverno nucleare diviene realtà; con gli unici animali capaci di contrastare efficacemente il cataclisma: scarafaggi, blatte, moscerini, topi e scorpioni. Gli insetti, in particolare, fanno tesoro di milioni di anni di selezione naturale, ormai abituati a superare le condizioni climatiche più estreme. 

Il crollo delle temperature va di pari passo con una diminuzione delle precipitazioni: fiumi e laghi rinsecchiscono fino a scomparire. Per gli organismi abituati a vivere in stretto rapporto con il mondo acquatico è la fine. Molte specie di pesci e di anfibi si estinguono e le piante smettono di crescere. Le catene alimentari perdono tasselli importanti, compromettendo anche l'esistenza di specie che possono resistere per lunghi periodi senza liquidi immediatamente disponibili. Il Dna dei vegetali subisce importanti mutazioni, disturbando la regolare crescita delle foglie e delle radici. Se gli errori di codifica genetica riguardano l'apice meristematico (dove le cellule si riproducono velocemente consentendo lo sviluppo della pianta), degenerano i tessuti, i fusti e i rami crescono in modo irregolare dando luogo a "mostruosità vegetali". Dopo due anni è l'uomo ad accusare il colpo peggiore. Per due miliardi di persone la mancanza di organismi autotrofi è l'anticamera di gravi carestie: grano e riso non crescono più e per chi si ciba di questi alimenti non può esserci futuro. Peraltro gran parte del pianeta è invivibile a causa delle bassissime temperature e non c'è modo di potersi spostare verso aree geografiche dove l'alimentazione è assicurata. 

A cinque anni dalla guerra nucleare lo strato di ozono ridotto del 25% provoca un aumento esponenziale di tumori epidermici. E già da tempo sono tornate a farsi strada malattie causate dall'assunzione di cibo di scarsa qualità. Le acque contaminate non consentono di abbeverarsi con sicurezza e le epidemie dilagano. La fisiologia cellulare è alterata da un'impennata dei radicali liberi (suscettibili alle radiazioni nucleari), molecole alla base di moltissime patologie. Occorrono venti anni per tornare a livelli accettabili, con un timido riscaldamento che coinvolge un pianeta ancora stretto nella morsa del gelo. Trent'anni dopo la guerra nucleare torna a piovere con maggiore intensità, favorendo la ripresa definitiva di angiosperme e gimnosperme (le piante più evolute); che di nuovo colorano il pianeta regalando al cielo l'ossigeno, anche se molte zone rimangono fortemente contaminate dalle radiazioni che impediscono uno sviluppo "sano". 

Difficile dire a questo punto se e come l'uomo se la sarà cavata, e per quanti decenni ancora il pianeta dovrà fare i conti con la più grande tragedia climatica della storia; tuttavia, Robock è convinto che non ci sia nessuna ragione per mettere in atto un programma nucleare, nemmeno quello accarezzato dalla Nasa di provocare timide esplosioni per contrastare l'effetto serra. Questo è, infatti, quello che accadrebbe se l'uomo facesse scoppiare dall'oggi al domani cento bombe nucleari. Ma nessuno vuole immaginare (forse nemmeno Einstein se fosse ancora vivo) cosa succederebbe se fossero molte di più, anche solo una piccola parte delle 16mila sparse qua e là.    

venerdì 26 gennaio 2018

Clonazione: la prima volta di un primate


La prima esperienza fu nel 1996 con la nascita della pecora Dolly; animale identico a quello dal quale era stata prelevata la cellula poi fusa con quella di un altro individuo per dare origine a un organismo clonato. Da quella data sono stati fatti passi da gigante e ottenuti grandi risultati, che hanno portato alla clonazione di molti animali, fra cui cani, cavalli, topi, mufloni, stambecchi. Diciannove anni fa la nascita di Tetra, una scimmia macaco clonata con la tecnica “embrio-splitting”: si basa su una divisione artificiale delle cellule embrionali dopo appena quattro o cinque giorni dalla fecondazione; e sull’azione di cellule totipotenti, ancora in grado di formare qualunque tipo di tessuto, imitando l’evoluzione di embrioni destinati a dare alla luce gemelli omozigoti. Solo oggi, però, è stato raggiunto un traguardo sul quale si lavora da più di venti anni: la clonazione di un primate attraverso la stessa tecnica utilizzata per Dolly; procedura più complessa ed efficace dell’embrio-splitting, basata sulla possibilità di fare dialogare due cellule appartenenti a individui diversi. 

Anche in questo caso, infatti, si è partiti da una cellula somatica, tipica di ogni area anatomica, dalla quale differiscono quelle germinali (cellule uovo e spermatozoi), esplicitamente legate alla riproduzione. Nell’esperimento sono stati impiegati fibroplasti fetali, cellule caratteristiche del tessuto connettivo. Sono stati introdotti in cellule uovo denuclearizzate (private cioè del nucleo, dove risiede il DNA), per poi farle crescere in laboratorio, attraverso i tradizionali processi mitotici che consentono a uno zigote (cellula derivante dall’incontro fra uno spermatozoo e una cellula uovo) di trasformarsi in embrione e dunque in feto. Infine una madre surrogata - esemplare della stessa specie di quella da cui erano state prelevate le cellule somatiche - ha reso possibile la gestazione e la nascita delle scimmie clonate. Due: Zhong Zhong e Hua Hua. La notizia è stata divulgata alla prestigiosa rivista Cell e vede protagonisti gli scienziati dell’Accademia delle Scienze di Shanghai, in Cina. Perché nessuno era ancora riuscito a clonare una scimmia con la tecnica utilizzata per la pecora Dolly? 

Perché la clonazione rimane comunque un processo molto delicato e difficile da portare a termine. Tutti i traguardi fin qui raggiunti, infatti, hanno coinvolto moltissimi embrioni, pochissimi dei quali sono poi diventati esemplari adulti. Per i primati la situazione è ancora più complicata perché le loro caratteristiche genetiche sono più complesse di quelle di qualunque altro animale. Gli esperti in questo caso sono riusciti a manovrare con successo dei geni, per far sì che il processo di embriogenesi “artificiale” potesse avere luogo; le altre volte, invece, erano andate a vuoto, proprio perché dopo l’incontro fra la cellula somatica e quella uovo non si erano sviluppati embrioni da introdurre in un utero “preso in prestito”. Il futuro?

Per i più fantasiosi si potrà presto parlare di clonazione umana, visto che tassonomicamente, dopo la scimmia, c’è l’uomo. Ma i problemi non sono solo di natura etica: ci sono ancora aspetti da chiarire sulla clonazione, partendo dal fatto che nella cellula uovo denuclearizzata permane il DNA mitocondriale, che nulla a che vedere con quello proveniente dalla cellula ospite. Si potrà però lavorare per almeno due obiettivi: approfondire la possibilità di accendere e spegnere determinati geni, alla base di moltissime malattie; e fornire campioni di studio relativi alla risposta immunitaria delle scimmie clonate, gli animali in assoluto più simili all’uomo e per questo ideali da testare per poter progredire nella ricerca medica. 

L'intervista: 

All’indomani della clonazione delle due scimmie in Cina, siamo davvero a un passo dall’ipotesi di poter creare un uomo identico a un altro. Dunque, qual è lo stato della ricerca? “Oggi siamo già perfettamente in grado di clonare un uomo”, ci racconta Giovanni Perini, docente di genetica ed epigenetica presso l’Università di Bologna, “ma ci fermiamo prima: quando l’incontro fra la cellula somatica dell’individuo da clonare e l’ovocita è avvenuto con successo, dando vita ai primissimi stadi di sviluppo di un embrione”. Ci si blocca per una motivazione puramente etica: “È proprio così”, dice Perini, “è solo la questione morale a fermarci, altrimenti, da un punto di vista tecnico ci sarebbero già tutti i mezzi per avviare un test sull’uomo”. Peraltro gli scienziati di oggi, rispetto a quelli del 1996, anno in cui avvenne la clonazione del primo mammifero (la pecora Dolly), hanno compiuto grandi passi; potendo contare su procedure più affinate che potrebbero dare vita a un uomo clonato utilizzando molti meno ovociti di quelli impiegati per Dolly. “All’epoca si poteva arrivare all’utilizzo di 400 o 500 cellule uovo denuclearizzate per poter giungere allo sviluppo di un embrione in grado di generare un individuo completo”, precisa Perini. “Da pochi anni a questa parte, invece, il successo sarebbe assicurato coinvolgendo un numero limitato di ovociti, rendendo molto più agevole il reclutamento di donatori”. Non solo. 

Esistono nuove procedure collaudate, che presuppongono la capacità di intervenire sulla cromatina (materiale del nucleo che comprende Dna e proteine) accendendo o spegnendo determinati geni: “Quelli legati alla riprogrammazione delle divisioni cellulari”, spiega Perini. “In particolare nel caso delle scimmie è stato utilizzato un enzima (forma di proteina che catalizza i principali processi biologici) che è in grado di modificare la cromatina e migliorare la riprogrammazione del nucleo di una cellula adulta, così da indurlo a tornare allo stadio embrionale”. Presupposto necessario all’avvio di una clonazione effettiva, tenuto conto del fatto che le fasi iniziali di sviluppo di una nuova realtà biologica, hanno a che vedere con cellule indifferenziate, ossia potenzialmente capaci di trasformarsi in qualunque tipo di tessuto. In pratica facendo regredire la cellula dell’individuo da clonare, risulta molto più semplice “innestarla” nell’ovocita e far sì che il nuovo complesso citologico possa progredire fino a diventare una morula, primissimo stadio della evoluzione di un embrione. E il Dna mitocondriale? 

“È anch’esso tema di dibattito”, dice Perini, “considerato che c’è chi, al di là di ogni auspicabile successo in campo sperimentale, è convinto che la vera clonazione non esista”. Perché il Dna mitocondriale permane nell’ovocita denuclearizzato, finendo col “contaminare” la purezza della cellula ospite. Dunque, se nessuno intende clonare un uomo, quali saranno le implicazioni legate alla recente clonazione delle due scimmie cinesi? “Sicuramente ne beneficerà la ricerca”, chiude Perini. “Non dobbiamo infatti dimenticare che le scimmie hanno un corredo simile al nostro per il 98%. Studiare loro, è un po’ come studiare noi stessi”. 

giovedì 1 settembre 2016

A caccia di E.T.


"Telefono casa", Spielberg, 1982. Protagonista un omino stranissimo proveniente da chissà quale lontana galassia, che comprese al volo l'unico sistema per mettersi in contatto con mamma e papà, chiedendogli di tornare a prenderlo: lanciare un messaggio che potesse viaggiare a grandissima velocità. Torna in auge la frase del simpatico alieno all'indomani di una scoperta che lascia attoniti gli stessi scienziati: un'onda proveniente da una distanza di 95 anni luce, dalla costellazione di Ercole, fra i più grandi raggruppamenti stellari visibili dalla Terra. Di cosa si tratta?
E' ancora un mistero, del quale si discuterà il 27 settembre nel corso di una conferenza di astronomi organizzata a Guadalajara, in Messico. Si riferisce a un messaggio unico nel suo genere, captato nel maggio 2015 da un telescopio russo ai piedi del Caucaso; che dopo un anno di ricerche non dà ancora risposte. Si sa da dove e partito, ma non chi l'ha spedito. Gli scienziati vanno per ipotesi, non escludendo nessuna possibilità. Anche quella più enigmatica: gli alieni.

Il raggio è in realtà un'onda elettromagnetica, vale a dire una forma di propagazione dell'energia decantata per la prima volta da James Maxwell nell'Ottocento. Arriva dallo spazio e può dire molte cose. Ma in questo caso il tracciato dell'onda mostra un'impennata ingiustificata, come se, davvero, qualcuno avesse diramato volutamente energia nella nostra direzione. Chi?
C'è chi azzarda tirando in ballo la scala di Kardasev, ideata dall'astronomo russo Nikolaj Kardasev per classificare le ipotetiche civiltà dello spazio. Gli astronomi ritengono che per spedire un'onda elettromagnetica come quella registrata in Russia lo scorso anno, occorra una civiltà progredita. Più della nostra; di almeno 300 anni. Significa che noi saremo in grado di fare altrettanto non prima del 2350. Ma se così fosse perché adesso tace? Perché dal maggio del 2015 non ha più dato segnali?

Intanto c'è chi rema contro e prosaicamente coinvolge realtà più consone al mondo della fisica e dell'astronomia. Si chiamano quasar e sono corpi celesti davvero bizzarri, mai compresi fino in fondo. La loro caratteristica è quella di emettere tutti i tipi di radiazione; raggi gamma, x, infrarossi, onde radio e ultravioletti, da distanze di miliardi di anni luce dal nostro pianeta. Ecco il motivo del misterioso segnale russo. Ma non tutti sono convinti e rimandano a un altro fenomeno analogo avvenuto nel 1977.
Il 15 agosto è Jerry R. Ehman dell'Università dell'Ohio a codificare un segnale di 72 secondi, che non si è più ripetuto. «Wow!» esclamò, e questo è il nome con cui viene ricordato ancora oggi. E proprio quest'anno, Antonio Paris, professore presso il St. Petersburg College, in Florida, è tornato sull'argomento rivelando che  non ci fu nessuna anomalia, ma semplicemente un potente  rilascio di idrogeno dovuto al passaggio di due comete, all'epoca indecifrabili. Secondo Paris, contestato da molti membri dell'intellighenzia scientifica, ne avremo la prova con il futuro transito delle due comete previsto per il 2017 e il 2018. 

Non finisce qui. E se qualcuno desidera continuare a immaginare un futuro e non troppo lontano incontro con ET, ha motivo di farlo per via di un'altra importante scoperta avvenuta pochi giorni fa: un pianeta terrestre nell'orbita della nostra stella più vicina, Proxima Centauri, ad appena 4,2 anni luce da noi. Terrestre vuole dire che ha una superficie solida, e può ospitare l'acqua, e dunque la vita. Restano da capire le qualità atmosferiche. Perché se fossimo in grado di stimare una buona presenza di ossigeno e azoto, saremmo a cavallo.

Insomma, il giorno in cui verremo a contatto con civiltà extraterrestri sembra sempre più vicino. La pensa così anche Ellen Stofan, scienziata della Nasa, che senza entrare nel merito dei misteriosi messaggi intercettati non ha dubbi sul futuro: «Avremo forti indicazioni della vita oltre la Terra entro il 2025, e penso che ne avremo la prova definitiva entro 20 o 30 anni». 

venerdì 1 luglio 2016

Le macchine del futuro


In futuro guideremo macchine completamente automatiche: a bordo, si pigia un pulsante, poi faranno tutto loro. E' una promessa che è già realtà, e che un domani potrà essere consuetudine, ma non si sono fatti i conti con un aspetto fondamentale: l'auto resta pur sempre un oggetto meccanico e per quanto perfettamente tarato per una guida sicura, non potrà mai sostituire la sensibilità e la consapevolezza umana, tali da far sì che un mezzo possa realmente andare dove decidiamo di dirigerlo. Ecco perché pochi giorni fa, a bordo di una macchina avveniristica, è avvenuto il primo incidente mortale: un ex militare dei corpi speciali Navy Seal, il quarantenne Joshua Brown, si è infilato sotto il rimorchio di un tir e per lui non c'è stato più scampo. Colpevole la sua Tesla Model che non ha saputo distinguere il colore bianco del camion, da quello del cielo; e una serie di coincidenze sfortunate, fra cui quella relativa all'altezza della base del rimorchio, perfettamente compatibile con quella del muso della supercar. Da qui sono partite tutta una serie di considerazioni, che, se da una parte puntano a incentivare ulteriormente l'impiego di queste vetture, dall'altro sollevano interrogativi per i quali le risposte ancora latitano. L'incidente avvenuto su un'autostrada della Florida, dalle parti di Williston, sottolinea l'incompatibilità fra la volontà umana e quella dell'autovettura. Il militare viaggiava tranquillo per la sua strada, in modalità autopilot; ma non ha potuto fare nulla quando l'auto non ha azionato il freno. La casa automobilistica statunitense salvaguarda la sua proposta dicendo che solo in questo modo sarà possibile diminuire gli incidenti sulle strade. Confortata dalle statistiche: il sinistro costato la vita a Brown è il primo dopo 130 milioni di miglia affrontate a bordo di una macchina "intelligente"; contro i 94 milioni di miglia legati agli incidenti mortali alla guida delle auto tradizionali. Andando avanti di questo passo, secondo gli esperti della Tesla, le cose non potranno che migliorare (e sono dello stesso parere anche Google e altri simpatizzanti del self driving). Ma i dubbi permangono. Perché di pari passo con la sofisticazione delle auto del futuro, incombono problemi di natura etica. Si parla infatti di codice della morte, per designare una competenza che potrà presto essere appannaggio di auto analoghe. Alle automobili, in caso di emergenza, sarà conferita la capacità di scegliere dove andare a sbattere, e quindi di decidere chi salvare fra un autista e, per esempio, un gruppo di pedoni o un ciclista. Da un mero calcolo matematico potrebbero dunque stabilire il destino di un uomo, dotate esclusivamente di un'"intelligenza" artificiale. Non è il massimo. Ecco perché ci sono centri che stanno già studiando la "moralità" delle macchine del futuro e altri valutando quanto potranno essere realmente apprezzati mezzi programmati per sacrificare il conducente; benché l'istinto umano sia quello di rischiare la vita pur di non investire qualcuno. Sarà anche per questi dilemmi che la Nhtsa, l'ente governativo americano per la sicurezza stradale, ha aperto un'inchiesta per fare luce sull'incidente avvenuto in Florida. 25mila veicoli smart verranno sottoposti a ulteriori verifiche: «L'incidente», dicono i responsabili dell'istituzione statunitense, «richiede un esame della progettazione e delle performance di ogni aiuto alla guida in uso al momento dello schianto». Intanto i titoli in Borsa della casa costruttrice sono crollati, con una perdita superiore al 3%. E così la fiducia in un mezzo dotato di una tecnologia ancora in via di sviluppo e non del tutto affidabile. Rimane stabile solo il prezzo base delle Tesla: 66mila dollari. 

sabato 28 febbraio 2015

Cyborg, nuova frontiera evolutiva


Un bacino in titanio costruito in laboratorio e sostituito a quello malato, dà modo di comprendere il livello medico chirurgico raggiunto negli ultimi anni. E lascia presagire che fra non molto sarà possibile intervenire sempre più spesso in questo modo, sradicando completamente una malattia, tramite l'innesto di porzioni anatomiche costruite daccapo. Fa scalpore il risultato ottenuto al Cto di Torino, ma è già da un po’ i centri medici più avanzati adottano questa soluzione, al punto che qualcuno ha avanzato l'ipotesi che l'uomo bionico - tante volte accarezzato nei romanzi di fantascienza - sarà presto realtà. In che modo? Con la meccanica, da una parte, con le staminali, dall'altra. La realtà cibernetica è, dunque, il futuro. Il film Robocop, girato nel 1987, fu illuminante in questo senso. Il protagonista muore e "risorge" con braccia meccaniche e un rivestimento in titanio e kevlar, fibra cinque volte più resistente dell'acciaio. Tre giorni fa l'ennesima prova che le narrazioni cinematografiche parafrasano frequentemente la cronaca. Easton LaChappelle è un diciannovenne americano che ha ideato un braccio artificiale azionato dal pensiero, più leggero di un arto umano normale, ma con le stesse potenzialità. Non è sfuggito alla Nasa che l'ha già scritturato battezzandolo il nuovo Steve Jobs. Luke è un altro braccio robotico azionato dai segnali elettrici prodotti da elettrodi collegati ai muscoli del paziente. E' già stato approvato dalla Food and Drug Administration e il riferimento a Luke Skywalker della saga Guerre Stellari non è casuale. Ma la storia degli innesti meccanici non finisce qui. E non riguarda solo gli arti. Da tempo si impiegano le protesi valvolari per curare i cuori malati. Le valvole possono contenere silicone, leghe a base di cromo e nichel, teflon. L'apparato cardiocircolatorio può contare anche sulle arterie artificiali, approntate di recente in Inghilterra, per andare incontro a chi dovrà subire, per esempio, un intervento di bypass, ma non possiede vene sostitutive per irrorare correttamente il muscolo cardiaco. Il futuro è più affascinante e praticamente riguarderà ogni distretto anatomico, tranne forse il cervello (dato che alcuni suoi aspetti fisiologici non sono ancora stati compresi). L'anno scorso a Zurigo hanno presentato un robot che funziona come un essere umano. Significa che prelevandogli un tendine, o qualunque altra parte "anatomica", si può potenzialmente intervenire su ogni tessuto. Gli organi artificiali sono, in parte, già realtà. Nei meeting di bioingegneria si parla sempre più spesso di rene bioartificiale, bioingegneria dei tessuti, plastiche e resine indistruttibili, perfettamente compatibili con i materiali organici. In Inghilterra, Martin Wickham, del Leatherhead Food Institute, ha ideato un sistema meccanico che imita lo stomaco umano; in Usa, Shuvo Roy, dell'University of California, ha messo a punto un prototipo di rene artificiale grande come una tazzina di caffè. E sempre negli Stati Uniti è stato disegnato al computer un orecchio e stampato in 3d, pronto per essere impiantato nei bimbi colpiti da una rara malattia dell'organo uditivo. Insomma, Hollywood a parte, il primo cyborg è già fra noi. 

lunedì 1 luglio 2013

A caccia di asteroidi... con il regista di Titanic


Si è a lungo discusso dell'ipotesi di andare a recuperare l'elio 3 presente sul nostro satellite, potenzialmente in grado di soddisfare una grossa parte dei bisogni energetici del pianeta. È nuova, invece, la proposta di puntare le nostre attenzioni sugli asteroidi, che sarebbero delle vere e proprie miniere di materiale estraibile, utile per sopperire alle carenze minerarie terrestri. È un'idea che vede coinvolto in prima persona James Cameron, il noto regista autore di film di grande successo come Titanic. Il cineasta s'è, peraltro, distinto poco tempo fa per avere raggiunto le profondità dell'oceano Pacifico a bordo di un siluro monoposto. Con lui ci sono anche Larry Page co-fondatore di Google, Eric Schmidt, amministratore di Google, Ram Shriran ex capo di Microsoft, Charles Simonyi, turista spaziale, e Ross Perot jr., figlio del miliardario candidatosi anni fa per la presidenza USA. La “missione”, partita ad aprile con la nascita della Planetary Resources, è coordinata da Peter Diamandis, già noto per aver dato vita allo SpaceShip One, il primo veicolo spaziale per turisti. Riguarda l'intenzione di andare a catturare, con una sonda speciale, i cosiddetti NEO (Near Earth Objects) e trasportarli presso l'orbita lunare, dove potrebbero essere facilmente “gestiti” e quindi sfruttati. Ci sono almeno 1.500 asteroidi che ruotano intorno alla Terra, e almeno il 10% di essi potrebbe contenere molte materie prime. Entro i prossimi 18-24 mesi si vuole lanciare nello spazio un supertelescopio in grado di individuare gli asteroidi più interessanti; mentre la “cattura” dei primi corpi celesti è prevista per il 2020. La notizia ha destato grande entusiasmo, ma anche scetticismo, per via dei costi esorbitanti dell'operazione, che il team non ha, comunque, ancora reso noti. “È roba da fantascienza”, dice l'ex astronauta Thomas Jonas, “tuttavia s'è spesso partiti proprio dalla fantascienza per arrivare ad alcuni dei più importanti traguardi astronomici”. Le materie prime potrebbero essere trasportate sulla Terra, ma anche essere utilizzate nello spazio per un'infinità di operazioni, fra cui la realizzazione di satelliti capaci di trasferire energia solare sul pianeta. Secondo gli scienziati, gli asteroidi contengono cospicue presenze minerarie: anche se di piccoli dimensioni potrebbero, per esempio, conservare una quantità di platino pari a 20mila miliardi di dollari. Il platino potrebbe essere molto utile in ambito elettronico, ma anche nel campo della medicina. In generale si stima che un asteroide di 500 tonnellate possa contenere duecento tonnellate di silicati, cento tonnellate di acqua e di composti carboniosi e 80 tonnellate di metalli. Fra i minerali che potrebbero soddisfare di più le nostre necessità ci sono ferro, nichel, cobalto, carbonio e silicio.

martedì 28 agosto 2012

PADRONI DEL CIELO

Taxi spaziale
Battezzato Dragon si candida a essere il primo taxi spaziale della storia dell'uomo. Si tratta, infatti, del primo veicolo spaziale di tipo commerciale. Il lancio inaugurale, senza equipaggio, è avvenuto il 19 maggio. Sviluppato dalla SpaceX, una compagnia di Hawtorne, in California, in collaborazione con la NASA, si ripromette di trasportare avanti e indietro dalla Stazione spaziale internazionale fino a sette astronauti. Molti esperti parlano di un ritorno agli anni Sessanta. Osservandolo, infatti, ricorda una capsula simile a quelle utilizzate per il Programma Apollo; Dragon, peraltro, impiegherà per raggiungere il cosmo - come è già accaduto per le missioni lunari – un razzo. Il Falcon 9 è un gigante di 54 metri, con un diametro di quattro metri. I test effettuati fino a oggi sono andati a gonfie vele; il primo è avvenuto il 4 giugno 2010, l'ultimo pochi giorni fa. Si tratta di una nuova generazione di razzi, dotati di due stadi, entrambi funzionanti con motori Merlin, prodotti dalla stessa casa spaziale. Ancora una volta, dunque, l'attenzione è riposta sulla potenza di razzi-vettori in grado di lanciare a chilometri e chilometri di distanza dalla Terra navicelle, capsule e satelliti. Ma come si è arrivati a questo traguardo? La storia dei primi “razzi” risale all'antichità. Detto anche Erone il Vecchio, Erone di Alessandria era un genio matematico. Si occupò di molti argomenti comprese le leggi di riflessione, lo studio dell'area dei triangoli e la stereometrica. Ma il suo nome è soprattutto legato all'utilizzo dei razzi. Erone inventò, infatti, la cosiddetta eolipila, una sfera metallica riempita d'acqua che, opportunamente riscaldata, “sputava” vapore da due bracci esterni, mettendosi in movimento: può essere considerata l'antenata delle macchine a vapore, ma non meno dei razzi che oggi tutti conosciamo. Da qui occorre fare un salto di più di mille anni, e numerosi chilometri, per arrivare alla Cina dell'Undicesimo secolo, dove vengono impiegati pseudo razzi per festeggiare con i fuochi d'artificio. È, in realtà, una pratica che affonda le sue radici ad almeno 300 anni prima di Cristo, per via dell'utilizzo di una particolare polvere nera, realizzata con una miscela esplosiva a base di potassio, carbone e zolfo. Ma in questo periodo si pensa anche all'impiego di simili prodotti per combattere gli odiati mongoli, confinanti con le regioni cinesi. Il primo attacco cinese è del 1232 e viene sferrato contro la città di Kai-Fung-Fu. I razzi, in ambito bellico, compaiono, dunque, molto prima di pistole e fucili che abbisognano di elaborazioni siderurgiche estremamente avanzate, paradossalmente non necessarie per sparare in cielo un super-proiettile. I cinesi rimangono all'avanguardia per anni, inventando imprese assurde; come quella relativa a un fantomatico funzionario cinese di nome Wan-Hoo che avrebbe provato a conquistare la Luna ancorato a una sedia di vimini fissata a 47 razzi. La leggenda prosegue dicendo che nessuno poté dire se Wan-Hoo sia mai allunato (anche se i dubbi sono più che leciti), ma di certo il suo volto non lo vide più nessuno. Nel 1420 studia le dinamiche dei razzi l'italiano Giovanni da Fontana. In piena epoca rinascimentale, descrive razzi caratteristici dalle forme più strane, comprese quelle di pesce e di colomba; ma per il primo vero trattato dedicato a questo argomento occorre attendere il 1591 con la pubblicazione del tedesco Johann Schmidlap, a Norimberga. Nel 1650 prosegue su questa strada un esperto di artiglieria polacco, Kazimierz Siemienowic, che pubblica una serie di disegni riproducenti vari razzi. E nel 1696 è la volta dell'inglese Robert Anderson, che dà alle stampe due nuovi trattati, parlando per la prima volta di propellenti e calcoli matematici concernenti la fisica dei lanci. Poco dopo si cimenta nella stessa disciplina il francese Amedee Frezier, spiegando nei dettagli le regole e gli stratagemmi per fabbricare fuochi d'artificio a scopo ricreativo e cerimoniale. I razzi conquistano l'Europa, dove vengono visti come un'invenzione straordinaria, appannaggio di scienziati geniali e pazzi costruttori. Lo scopo iniziale è quello di intrattenere la borghesia, durante banchetti e altri appuntamenti d'elitè. È del resto difficile pensare di proporli per altri fini, visto che la “mira” dei primi razzi lascia piuttosto a desiderare: si sa da dove partono, ma quasi mai dove atterrano. Sicché si inizia a pensare di utilizzarli in campo bellico solo a partire dal Settecento. I primi a basare le loro azioni guerrafondaie su questo tipo di arma sono gli indiani, che cercano in tutti i modi di liberarsi del dominio inglese. Ma più che razzi paiono rudimentali armi riempite da polvere da sparo; vengono raccolte a questo scopo le canne di bambù che crescono rigogliose nel continente asiatico. È dunque grazie a questa esperienza che gli inglesi comprendono il valore dei razzi e decidono di approfondire la materia. Apre le danze William Congreve, politico e scienziato inglese del Settecento, che sviluppa nuovi razzi da impiegare contro i francesi. Li testa fra il 1805 e il 1806 cercando di sconfiggere la flotta nemica a Boulogne-sur-Mer. I razzi di Congreve pesano quattordici chili e sono caratterizzati da gittate di oltre tre chilometri di distanza, rese tali da “aste direzionali” lunghe fino a quattro metri. Con William Hale, un altro inventore anglosassone, nel 1846 si ottengono razzi molto più precisi. I suoi studi partono da dove s'era fermato Congreve, cercando di concentrarsi soprattutto sulle aste e la possibilità di direzionare i razzi in punti specifici. Collauda con successo i suoi prodotti nel corso della guerra contro il Messico, attuata dagli americani fra il 1846 e il 1848. Col Diciannovesimo secolo i razzi approdano in tutto il mondo, sollecitati anche dalla narrativa che sempre più spesso fa riferimento alla conquista dello spazio. Celeberrima è l'opera di Jules Verne del 1865, intitolata Dalla terra alla luna. Ma la prima idea di equipaggio umano nello spazio appartiene a Edward Everett Hale, autore statunitense dell'Ottocento, che intitola la sua opera The Brick Moon. Spetta, però, al russo Konstantian Tsiolokovsky gettare le basi per la missilistica moderna, considerando, per la prima volta, i razzi in qualità di vettori per volare nello spazio. Pubblica i suoi primi documenti nel 1903, proponendo l'utilizzo di propellenti liquidi. È lo stesso anno del primo volo su un aeroplano dei fratelli Wright. Per molti è un pazzo visionario, ma le sue teorie rivoluzionano il mondo dei razzi. Sulla sua linea prosegue Robert Goddard, altro pioniere della missilistica moderna. Ha sedici anni quando si innamora di un classico della letteratura come La guerra dei mondi di H.G. Wells e dell'ipotesi di tradurre in pratica storie e situazioni immaginate dagli scrittori. Nel 1914 progetta dei motori per razzi appoggiato dalla Smithsonian Institution. Dal 1919 inizia a parlare di poter conquistare la Luna. Nel 1926 introduce le basi per l'esplorazione spaziale lanciando il primo razzo a combustibile liquido, ad Auburn, nel Massachusetts. 2,5 secondi di volo, 14 metri di altezza, 184 metri di distanza, sono in numeri dell'exploit che, però, non desta alcun interesse all'intellighenzia dell'epoca. Anzi. C'è chi, addirittura, ironizza sulla sua opera dicendo che “un razzo lunare manca l'obiettivo di appena 238799 miglia e mezzo”. Ma a lui le critiche non interessano e prosegue i suoi studi in totale solitudine nel deserto di Roswell, all'epoca ben lontano da qualunque mania ufologica, finché il suo genio non viene compreso da Wernher von Braun, di cui, proprio quest'anno, ricorre il centenario della nascita. Nato a Wirsitz nel 1912 si avvicina al mondo dei razzi durante gli studi universitari a Berlino e diventando membro della Società dei voli spaziali. Conosce Hermann Oberth che gli indica la strada da seguire per i primi esperimenti personali che trovano sfogo nel 1934 con il lancio di due missili in grado di percorrere due chilometri e mezzo di “strada”. In seguito diviene una delle figure più importanti della Germania nazista, entrando a far parte del Partito nel 1937 e diventando ufficiale delle SS nel 1940. Battezza il suo primo razzo V-2 Rocket, dando vita a una famiglia leggendaria di razzi. Sono gli stessi che vengono utilizzati per combattere gli inglesi. Finita la guerra von Braun si consegna agli americani, incalzato dall'operazione segreta Paperclip, gestita dall'Office of Strategic Services, per reclutare tutti gli ingegneri tedeschi che hanno contribuito alla nascita dell'arsenale hitleriano. Von Braun e altri 126 colleghi finiscono a Fort Bliss, nel Texas. Vivono in condizioni precarie e disagevoli, sorvegliati a vista, ma possono continuare a lavorare per elaborare razzi sempre più efficienti. Con questi presupposti nasce il primo missile americano balistico con raggio di azione medio, denominato Redstone, in grado di trasportare una bomba di circa 3mila chilogrammi per 320 chilometri. È molto simile al V-2 Rocket. Il 20 agosto 1953 avviene il primo lancio ufficiale, l'ultimo il 30 novembre 1965. Complessivamente cavalcano i cieli americani cinquantasei razzi, ma non tutti i lanci vanno a buon fine. Va, invece, a gonfie vele il lancio del primo satellite orbitale americano, Explorer 1. La missione vede la luce il 31 gennaio 1958, dalla base americana di Cape Canaveral, in Florida, benché sia tardi per tenere testa ai russi che hanno già bissato l'impresa con Sputnik 1 e 2. In più i sovietici ragionano sul perfezionamento dell'R-1, razzo molto simile al V-2 Rocket, che consente di effettuare ricerche in campo meteorologico e climatologico. Ma gli americani non stanno a guardare e volgono le loro attenzioni al Jupiter-C, in pratica una sorta di Redstone modificato e migliorato. Sviluppato dall'Army Balistic Missile Agency, è studiato per voli sub-orbitali ed è caratterizzato da tre stadi, di cui, gli ultimi due superiori, funzionanti a combustibile solido. Viene lanciato verticalmente, poi, con l'attivazione del secondo stadio, il razzo si inclina di 40 gradi, proseguendo obliquamente verso l'obiettivo prefisso. Da qui nascono le basi per la realizzazione di Juno I, lungo 21,20 metri e pesante 29.060 chilogrammi, ideale per la messa in orbita di satelliti artificiali. Anche quest'ultimo porta la firma di Wernher von Braun. È, di fatto, un razzo a tre stadi, con l'aggiunta di un quarto stadio costituito da un razzo Sergeant a propellente solido; il Sergeant veniva utilizzato singolarmente come missile superficie-superficie durante le operazioni militari statunitensi dei primi anni Sessanta. Il successivo viene battezzato Juno II, ed impiega come primo stadio un razzo Jupiter, derivante dal V-2 Rocket. L'ultimo lancio di un Juno I è del 24 maggio 1961: l'esplorazione spaziale è ormai alle porte e la NASA ha appena tre anni di vita. Ma non sono gli americani a lanciare il primo uomo nel cosmo, bensì i russi, che ancora una volta surclassano i rivali, ricalcando l'exploit del primo lancio satellitare. Yuri Gagarin è figlio di un falegname e di una contadina, ma fin dall'infanzia mostra uno spiccato interesse per le materie scientifiche. Si iscrive a un aero-club nel 1955, prima di frequentare le prime scuole di aviazione in Ucraina. Tre anni dopo è pronto per il cosmo. È il 12 aprile 1961, quando Yuri, a bordo della navicella Vostok 1, decolla per un volo a 250 chilometri di altezza e a 27.400 chilometri di velocità. Per raggiungere lo spazio Gagarin utilizza il razzo vettore R-7, progettato negli anni Cinquanta e testato per la prima volta presso il cosmodromo di Bajkonur. Alto 34 metri, con tre metri di diametro e un peso di 280 tonnellate, deriva dal razzo che ha lanciato in orbita il 4 ottobre 1957, lo Sputnik 1. È a due stadi, con motori funzionanti a ossigeno e cherosene, in grado di imprimere un'accelerazione di gravità di 3G e in meno di dieci minuti spedire un uomo nello spazio. Gagarin si scioglie e comunica al mondo che “la Terra è blu, meravigliosa e incredibile”. Contrapposto al programma sovietico, in USA, c'è il progetto Mercury, anche in questo caso volto, quindi, alla navigazione spaziale in presenza di astronauti. Viene varato nel 1958 per chiudersi cinque anni dopo, raggiunti i traguardi prefissati. Con la missione Mercury-Redstone 3 del 5 maggio 1961 e la capsula Freedom 7, Alan Shepard è il primo americano a volare nello spazio. Con Mercury-Atlas 6 e la capsula Friendship 7, il 20 febbraio del '61, gli statunitensi compiono, invece, il primo giro orbitale: protagonista, John Glenn, ex marine e reduce della guerra di Corea, che vola per quasi cinque ore. A seguire volano altri americani, fra cui Scott Carpenter, Walter Schirra e Gordon Cooper. Subito dopo il primo volo nello spazio si fa, dunque, largo un nuovo obiettivo: la conquista di mondi lontani, a cominciare dalla Luna. Inizia così l'era del mitico Saturn V (tanto mitico da divenire anche il titolo di una canzone di successo degli Inspiral Carpets, storica band di brit-pop inglese). Nasce la Saturn Vehicle Evaluation Committee. E c'è ancora lo zampino di von Braun, che si occupa del Saturn V dal 1957. Il nuovo programma spaziale subisce un'accelerata in seguito a un discorso promulgato dal presidente americano John Fitzgerald Kennedy che propone di raggiungere la Luna entro la fine degli anni Sessanta. Occorre un mezzo per lanciare verso il satellite una navicella guidata da astronauti, e non c'è niente di meglio che utilizzare un razzo di questa portata. Ci si arriva, però, per gradi, passando per Saturn I, Saturn IB e Saturn INT-21. Alla fine l'ha vinta il Saturn V, razzo multi-stadio a combustibile liquido, alto 110 metri e largo dieci, con una massa totale superiore a 3mila tonnellate. Un vero colosso. I test danno ottimi risultati: volano tredici mezzi di questo tipo, confortando l'idea che, finalmente, la Luna può essere vinta dall'uomo. Il 9 novembre 1967 parte un Saturn V con una navicella priva di equipaggio, l'Apollo 4. È il preludio alle prime missioni lunari, inaugurate con l'Apollo 8 e al lancio della stazione spaziale Skylab. Il primo allunaggio avviene, dunque, con la missione Apollo 11, coinvolgendo figure ormai leggendarie della storia dell'uomo: Neil Armstrong, Michael Collins e Buzz Aldrin. L'Apollo 11 viene lanciato nello spazio a “bordo” di un Saturn V decollato dal Kennedy Space Center il 16 luglio 1969. Il primo stadio lavora per due minuti e 30 secondi. Porta il mezzo a 61 chilometri di quota, viaggiando a 8.600 chilometri orari. In seguito si stacca il primo modulo che precipita nell'oceano Atlantico, a circa 560 chilometri dalla base di partenza. Di questo “frammento” non si sa nulla fino al marzo di quest'anno, quando Jeff Bezos, fondatore di Amazon.com afferma di averlo individuato con un sonar a circa 4mila metri di profondità, in un punto a est della Florida. Segue la fase due, della durata di sei minuti, con il razzo che raggiunge i 185 chilometri di quota, muovendosi a 24.600 chilometri all'ora. Si stacca il secondo stadio, che precipita a 4.200 chilometri dalla base di lancio, e si accende il terzo, stabilendosi nella zona orbitale detta “parcheggio”. Qui, la capsula spaziale e il terzo modulo, compiono due giri e mezzo intorno alla Terra, dando modo agli astronauti di controllare che tutto stia avvenendo secondo i piani e procedere con la fase detta Trans Lunar Injection (TLI): è la manovra propulsiva che permette il distaccamento del terzo modulo dall'Apollo per il raggiungimento della superficie lunare. Il Saturn V chiude così la sua avventura più prestigiosa, prima della pensione ufficiale sopraggiunta nel 1973. Corrispettivo russo del Saturn V è l'N1, più leggero e più potente di quello statunitense. Ma i 14 test effettuati non vanno a buon fine, predisponendo l'abbandono del progetto. Il 12 aprile 1981 – esattamente venti anni dopo il volo di Gagarin - inizia così l'era degli Space Shuttle. In questo frangente entrano in gioco i Solid Rocket Booster, abbreviati con l'acronimo SRB. Sono i razzi che forniscono l'83% della spinta alla navicella spaziale durante la fase di decollo. Sono potentissimi, arrivando a produrre 1,8 volte la spinta del propulsore F-1 caratterizzante i razzi Saturn V. Grazie alla loro azione lo Space Shuttle può raggiungere i 45 chilometri di quota, determinando l'entrata in azione del serbatoio esterno che consente il proseguo del viaggio e le successive manovre di distaccamento dell'orbiter, il “cuore” della navicella; intanto i due razzi tornano a terra tramite l'attivazione di paracaduti. In Russia, invece, si dà vita al Programma Sojuz, col quale vengono allestiti nuovi razzi derivanti dai Voskhod, a loro volta figli dei Vostok, in pratica dei razzi R-7, tipo quello utilizzato da Gagarin per il suo primo volo spaziale. Si pensava di abbandonare il programma nel 2011, in favore delle navette Kliper, ma tutt'oggi le Sojuz continuano a muoversi nello spazio con successo, essendo le uniche a fare la spola fra la Terra e la Stazione spaziale internazionale. Con l'epopea dello Space Shuttle e della Sojuz si ha il collaudo di altre forme di razzi, lunghi quasi cinquanta metri con un diametro di 3,8 metri e una massa di 210mila chilogrammi. La loro funzione è finalizzata alla messa in orbita di uno o più satelliti, per un peso complessivo di 1850 chilogrammi. Il Programma Ariane, supervisionato dall'ESA, viene siglato alla fine degli anni Settanta. Il primo lancio, Ariane I, è del 24 dicembre 1979. Nel 1985 un Ariane I consente l'avvio della missione Giotto, proposta per studiare da vicino la cometa di Halley, che transita dalla Terra ogni 76 anni. L'ultimo episodio della saga Ariane concerne un lanciatore ideato inizialmente per “alimentare” il mini Shuttle europeo Hermes. Ma accantonato il progetto, l'Ariane V diviene un razzo a tutti gli effetti. La sua attività prosegue ancora oggi. Il 23 marzo 2012 il vettore Ariane V-ES ha consentito la realizzazione della missione ATV-003, con il lancio di un veicolo di rifornimento della Stazione spaziale internazionale, decollato dalla base di Korou, nella Guyana francese.

Space Launch System
I razzi del futuro 

Space Launch System. È questo il nome del super razzo che la NASA ha intenzione di collaudare nei prossimi anni, nato dalle ceneri del Programma Constellation. Il progetto è già in fase di attuazione e secondo i più ottimisti vedrà la luce nel 2017. Ad aprile sono stati effettuati i primi test relativi al funzionamento dei booster a combustibile solido che forniranno energia il primo stadio del razzo. Abbreviato con la sigla SLS, il nuovo vettore americano porterà gli astronauti a volare oltre l'orbita della Stazione spaziale internazionale, prima di puntare le prue verso la Luna e... Marte. Proprio al pianeta rosso si fa, infatti, riferimento pensando a questo prodotto ingegneristico, alto 91 metri, ideato per far fronte alle profondità del cosmo, dove l'uomo – fisicamente – non ha mai messo piede. Quella che vedrà presumibilmente la luce nel 2017 sarà la prima versione del razzo, la più semplice e “rudimentale”. In seguito il progetto verrà raffinato per giungere a vettori di una potenza mai ottenuta. È stato presentato ufficialmente pochi mesi fa nel corso di una conferenza stampa con la presenza di Charles Bolden: «Stiamo scrivendo un nuovo capitolo dell'esplorazione americana dello spazio. Sono orgoglioso di aver volato sullo Shuttle, mentre gli esploratori di domani potranno finalmente sognare di passeggiare su Marte». Il progetto riflette una spesa complessiva di 25 miliardi di euro. La NASA ha già messo in cantiere una spesa annuale di due miliardi di euro per lo Space Launch System. Certo, non è del tutto chiaro da dove possa scaturire questo budget, visto che l'amministrazione Obama ha drasticamente tagliato i “rifornimenti” per la corsa spaziale. Ma è anche vero che se non si trova una soluzione nuova per conquistare le infinità del cielo, l'America rischia di essere emarginata dai russi che continuano a volare con il Programma Sojuz e dalle nuove potenze mondiali in campo ingegneristico: India e Cina. D'altronde gli Space Shuttle sono andati in pensione ed è divenuto urgente trovare un modo degno per sostituirli. Le risorse potrebbero, dunque, essere recuperate dai viaggi spaziali effettuati dai privati, intenzionati a visitare periodicamente la Stazione spaziale internazionale; sperando che, nel frattempo, il prezzo base non raddoppi come accaduto durante la costruzione dello Space Shuttle. Il secondo test è previsto per il 2021, in presenza di un equipaggio. E se tutto andrà a buon fine si pensa di effettuare la prima importante missione nel 2025, portando degli astronauti su un asteroide. La missione più affascinante, quella relativa alla conquista del pianeta rosso, è prevista per il 2030. «Il nuovo razzo della NASA funzionerà a propulsione liquida», una miscela di idrogeno e ossigeno, rivela Scott Hubbard, manager dell'ente statunitense. E sarà in grado di lanciare nello spazio fino a 130 tonnellate di carico. Per la precisione funzionerà con propellente liquido solo la parte superiore del razzo, il secondo stadio, che porterà gli astronauti nel cosmo, parafrasando le imprese di Saturn; mentre il primo stadio baserà la sua azione sui motori dello Shuttle RS-25 e i suoi due booster a propellente solido. Il motivo dell'introduzione del combustibile liquido è duplice. Da una parte c'è, infatti, un minore dispendio economico; dall'altra il combustibile liquido offre più garanzie in termini di sicurezza poiché all'occorrenza può essere “spento”. È ciò che non accade con il combustible solido, costato la vita agli astronauti del Challenger nel 1986. Da un punto di vista estetico lo Space Launch System ricorderà i vecchi Saturn, che hanno fatto la storia della conquista dello spazio, portando l'uomo sulla Luna e facendogli vincere numerosi traguardi. Gli astronauti risiederanno all'interno di una capsula montata in cima al razzo. Battezzata Orion, è di fatto il mezzo che un domani riporterà l'uomo sulla Luna e che fisicamente farà breccia nell'atmosfera marziana. Il primo lancio di prova è programmato per il 2013: Orion volerà grazie all'azione di un razzo Delta IV, appartenente a una nuova famiglia di razzi progettata dall'Intergrated Defense Systems di Boeing. Si prevede un modulo nel quale risiederà l'equipaggio e un modulo di servizio, che conterrà il sistema di propulsione e tutti i rifornimenti di cui necessiteranno gli astronauti. 

Dragon al via...  
 
Un taxi spaziale che chiunque (si fa per dire) potrà prenotare per visitare la Stazione spaziale internazionale e osservare la Terra dall'alto. Battezzato Dragon, è la proposta dell'azienda privata statunitense Space X. Il primo volo ufficiale, in assenza di equipaggio, è andato a buon fine, nonostante un ritardo di qualche giorno, dovuto a problemi pressori all'interno della camera di combustione. Dragon - una capsula balistica con ogiva a cerniera – è decollata da Cape Canaveral il 22 maggio scorso, alle 3.44 (9.44 ora italiana). Il lancio è avvenuto grazie all'azione di un razzo-vettore di nuova generazione, il Falcon 9. Approntato dalla stessa Space X consta di un primo modulo fornito di nove motori e un secondo con un solo motore. È in grado di trasportare fra i 9.900 e 27.500 chilogrammi di peso. Dopo il decollo, Dragon si è lentamente avvicinata alla sua meta con l'entrata in funzione di potenti pannelli solari, una fase della missione durata tre giorni: verso la ISS ha scattato varie foto con una telecamera termica, approntata per facilitare le manovre di attracco (molto più funzionale di una telecamera ottica). Il 24 maggio Dragon era a 2,4 chilometri dalla “casa madre”, pronta a compiere l'ultimo balzo fondamentale. Il 25 maggio è entrato in funzione un braccio meccanico comandato dai due astronauti a bordo della ISS, Donal Pettitt della NASA e Andre Kuipers dell'ESA. L'aggancio è avvenuto con il modulo Harmony, un compartimento pressurizzato contenente prodotti per il rifornimento di aria, acqua ed elettricità, lungo circa sette metri, con un diametro di 4,4 metri. «Houston, sembra abbiamo preso un drago per la coda», hanno comunicato gli astronauti a bordo della Stazione. Fra il 25 e il 31 maggio gli astronauti hanno avuto modo di scaricare il materiale presente sul taxi spaziale – fra cui campioni sperimentali per studenti americani - per poi riempirlo di nuovo con attrezzature da spedire sulla Terra. Il 31 maggio, dopo due settimane di lavoro, Dragon entra nell'ultima fase della missione: il ritorno sulla Terra. Per fare ciò sono entrati in funzione tre grossi paracaduti. Punto di arrivo, un'area nel cuore dell'Oceano Pacifico. Qui una nave ha recuperato la navicella alle 8.42 del 1 giugno, a circa 500 miglia dalla costa del Pacifico: «Hanno preso l'obiettivo», ha affermato il controllo NASA, riferendosi alla precisione geografica dell'ammaraggio; «é andato tutto bene, secondo i piani». Ora ci si prepara alle future dodici missioni per il rifornimento della ISS stipulate fra Space X e la NASA per un costo complessivo di 1,6 miliardi di dollari. In attesa del volo del primo equipaggio umano programmato per il 1015.

lunedì 23 luglio 2012

L'apocalisse dei Maya? Rimandata di qualche miliardo d'anni


Dunque per la fine del mondo dovremo aspettare ancora un po'. Visto che, l'ennesimo studio, confuta la tesi secondo la quale l'apocalisse si dovrebbe verificare nel dicembre del 2012. Ne parla uno scienziato tedesco, dell'australiana Trobe University, Sven Gronemeyer, soffermandosi sul fatto che la transizione alla nuova era auspicata dai Maya, non ha alcuna relazione con la fine di tutte le cose. L'esperto ha decodificato una tavoletta Maya (risalente a circa 1300 anni fa), con impresso il calendario dell'antico popolo sudamericano e le sue tesi sono state discusse in questi giorni presso il sito archeologico di Palenque, nel Messico meridionale. Secondo Gronemeyer l'iscrizione si riferisce al ritorno del misterioso dio Maya, Bolon Yokte, al termine di un periodo di 13.400 anni, riconducibile al 21 dicembre 2012. La tavoletta illustrerebbe il simbolismo del numero 13, giudicato un numero sacro, e conferma la fine di un ciclo lungo 5.125 anni, iniziato nel 3113 a.C., non a caso il 13 agosto. «E' una data importante per i Maya perché concerne il sopraggiungere di una divinità», spiega Gronemeyer, «ma questo non significa assolutamente che avverrà la fine del mondo. Il passaggio di un dio, infatti, non è necessariamente legato a mutamenti per l'umanità. Semmai ha un profondo significato simbolico, in relazione all'ipotetico giorno della creazione». Non è comunque la prima volta che si contesta l'Armageddon previsto per dicembre. A maggio, un gruppo di archeologi americani guidati da William Saturno, ha infatti scoperto una serie di nuovi geroglifici che addirittura ricondurrebbero la fine del fantomatico ciclo Maya a una imprecisata data collocabile fra 7mila anni. E anche in questo caso non avrebbe nulla a che fare con l'apocalisse. Anche Spigolature ha affrontato l'argomento: http://gianlucagrossi.blogspot.it/2011/06/la-fine-del-mondo-che-non-verra.html. Ma se così stanno le cose, quando si potrà realisticamente parlare di fine del mondo? La risposta certa arriva dai fisici dell'Accademia cinese delle scienze che per primi hanno calcolato la data in cui avverrà la fine dell'universo: fra 16,7 miliardi di anni. E la fine della Terra? 16 minuti prima. Gli scienziati parlano di “un lento strappo provocato dall'energia oscura”, vale a dire la forma di energia che rappresenta il motore dell'espansione cosmica e che occupa il 70% di tutto ciò che ci circonda, tale per cui smetteranno di brillare le stelle e ogni forma di vita si sarà estinta... in attesa di un nuovo Big Bang (e di un nuovo singolo di Jovanotti).

venerdì 6 luglio 2012

Ecco il vero volto di ET


Alieni, come omini verdi con le braccia lunghe e la testa grossa? Niente di tutto ciò. Con ogni probabilità, dovessero esistere delle forme extraterrestri sufficientemente evolute, dovrebbero assomigliare a gigantesche meduse. È il parere di Maggie Aderin-Pocock, esperta di satelliti e consigliere del governo britannico. Aderin-Pocock ritiene che la vita extraterrestre è molto più probabile di quanto si pensi. Ma non è rapportabile alle immagini di cui spesso fumetti e cinematografia danno sfoggio. In questo caso il riferimento è a cnidari grandi come un campo di calcio, con appendici a forma di cipolla e un ventre color arancione. Secondo la studiosa USA questo tipo di ET vivrebbe assorbendo luce attraverso la pelle e una mastodontica apertura boccale, in grado di filtrare le molecole di metano. Questo tipo di esseri viventi portebbero benissimo abitare mondi analoghi a quelli di Saturno, Titano e Giove, “navigando” nell'atmosfera a base di idrocarburi e comunicando con impulsi luminosi. Inoltre potrebbero essere forme di vita a base di silicio, e non di carbonio come si è soliti sospettare immaginando altre realtà biologiche: “Il punto è che siamo influenzati da tutto ciò che circonda”, dice Aderin-Pocock, “per cui finiamo per assimilare agli alieni forme simili a quelle che abbiamo intorno”. Niente di più sbagliato. In altri mondi, infatti, potrebbero sussistere condizioni tale da portare a caratteristiche anatomiche e fisiologiche diversissime dalle nostre. “Ne sono convinta”, prosegue la studiosa, ammettendo che la sua teoria dovrebbe essere ben più verosimile di quella contemplante i piccoli omini verdi dell'immaginario collettivo. Ma se così fosse non cambierebbero le chance di poter comunicare con ET, anche perché non si tratterebbe di specie particolarmente evolute; e poi ci potrebbero essere discrepanze temporali tali da non far coincidere mondi tanto distanti. 


venerdì 11 novembre 2011

Palindromiche sentenze


Wow, capitano di rado giorni come questo: 11.11.11. Qualcos'altro del genere, ma con meno fascino, avverrà fra un centinaio di anni. Qualcos'altro del genere, ancor più affascinante, è accaduto l'11.11 del 1111! Ma guarda caso non s'è verificato nessun cataclisma particolare. E allora, ancora una volta, addio fine del mondo. Ma la numerologia scalpita. Potrebbe essere altrimenti? I numeri ci circondano, i numeri stanno dappertutto, perfino Newton tentò di scoprire il significato recondito di molti numeri misteriosi. Compresa la data dell'Armageddon. La parola chiave è dunque palindromo (molto meglio di spread!) ma anche cabala, termine che inquieta e attrae, come tutte le cose enigmatiche. Esoteriche. Mitologiche. Ma veniamo alla matematica. 11.11.11 è davvero un numero super. Ce lo spiega il Richard Dawkins italiano, Mr. Odifreddi: “Se lo si moltiplica per se stesso si ottiene un palindromo composto dalle cifre dall'1 al 6, e cioè 12.345.654.321. Viceversa il 111.111 si ottiene da quelle cifre moltiplicando 12.345 per 9, e aggiungendo 6”. Miracoli della matematica? Non più di tanto. Sono calcoli usuali, comuni, banali, noti coi numeri composti da sole unità: “Lo si verifica partendo dall'11”, continua Mr. Odi, “il cui quadrato è uguale a 121 e che si ottiene moltiplicando 1 per 9 e aggiungendo 2 e finendo con 111.111.111”. Approfondendo si scopre che l'11.11.11 non è un numero primo e risulta essere il prodotto di 3 per 7 per 11 per 13 per 37. E qui la numerologia va a nozze: “3 enumera le ubique triadi che costellano il pensiero umano, dalle Grazie e le Furie alla Trinità e la Sacra Famiglia”, dice Odi. “ Sul 7 si potrebbe scrivere un libro intero, che includerebbe le note musicali, i colori dell'arcobaleno, i giorni della settimana, le meraviglie del mondo, i peccati capitali, i sacramenti. L'11 e il 13 sono invece da prendere con le molle, perché costituiscono il difetto e l'eccesso del 12, che enumera le costellazioni, i mesi dell'anno, le ore del giorno e della notte, le tribù di Israele e gli apostoli di Cristo”. E il 37? parrebbe un numero decisamente sfigato ma non è così: pensiamoci su, qualcosa a cui riferirsi ci sarà. Mah. Sicché l'11.11.11 è stato definito il giorno del “Grande Uno”. Di recente ci sono stati altri giorni palindromi: il 10 ottobre dello scorso anno alle 10 e 10, per esempio, o lo 01-01-01 del 01:01:01. Ma quello di oggi risulta essere particolarmente famoso anche perché ha dato il titolo al film horror del regista Darren Lynn Bousman (quello di "Saw"), in cui il numero 1111 sarebbe in grado di mettere in contatto gli uomini con il mondo del soprannaturale. Dunque ci siamo, il contatto è imminente, alle ore 11 e 11 minuti e 11 secondi manca poco più di mezz'ora.

Un esempio "letterario": 


Il Quadrato Magico del SATOR è la più famosa struttura palindroma che da secoli ha attratto gli studiosi a causa del suo innegabile fascino. Si tratta, sostanzialmente, in una frase in lingua latina (SATOR AREPO TENET OPERA ROTAS) che può essere letta in entrambi i sensi, come ve ne sono tante altre. La sua singolare caratteristica, però, è che, essendo formata da cinque parole di cinque lettere ciascuna, è possibile iscrivere la stessa frase in un quadrato di 5 x 5 caselle all'interno del quale la frase può essere letta in quattro direzioni possibili: da sinistra verso destra, e viceversa, oppure dall'alto verso il basso, e viceversa. Inizialmente si credette che il Quadrato fosse un'invenzione medievale, perché tutti i ritrovamenti fino ad allora effettuati non erano databili prima del IX secolo. Ma nel 1868 uno scavo archeologico tra le rovine dell'antica città romana di Corinium (oggi Cirencester, nel Gloucestershire, in Inghilterra) rivelò la curiosa iscrizione sull'intonaco di una casa databile al III sec. d.C.. In tale frammento, oggi conservato al museo archeologico della stessa città, il Quadrato appare nella sua versione speculare, che inizia con la parola ROTAS. 

mercoledì 12 ottobre 2011

In viaggio nel tempo

 

Quando si parla di viaggi nel tempo si finisce sempre per accompagnare il discorso con un sorrisino ironico. Facile capire che dietro a questa smorfia si celi l'esplicita volontà di ridicolizzare un argomento che definire utopico sarebbe un eufemismo. Eppure il tema è tutt'altro che banale: ci sono scienziati che dedicano l'intera carriera per comprendere i meccanismi che un domani potranno permetterci di muoverci nel passato e nel futuro. Il discorso è stato ripreso pochissimo tempo fa anche da uno dei massimi fisici di tutti i tempi, Stephen Hawking, il quale rivela, senza mezze misure, che «viaggiare nel tempo si può». Ma come? Partendo da una nuova branca della fisica che prende il nome di geometrodinamica quantistica. Si rifà alla meccanica quantistica, sorta nella prima metà del Ventesimo secolo per supplire all'inadeguatezza della fisica classica rivolta a temi particolari come l'effetto Compton, concernente l'urto fra un fotone e un elettrone. Raggruppa varie teorie che descrivono il comportamento della materia a livello microscopico, a scale di lunghezza inferiori addirittura a quelle dell'atomo. «Scendendo al livello della più piccola delle scale, più piccola addirittura delle molecole e degli atomi, si arriva a un luogo chiamato “schiuma quantistica”, al limite del conoscibile», spiega Hawking. «E sarebbe proprio questo il luogo dove si viaggia nel tempo, all'interno di minuscole gallerie e scorciatoie attraverso lo spazio e il tempo». Oggi, queste minuscole e impercettibili realtà, sono inutilizzabili dall'uomo, tuttavia un giorno non è escluso che sarà proprio partendo da esse che si finirà per viaggiare nel tempo. «L’idea centrale è l’estensione dello spazio-tempo ‘liscio’ di Einstein mediante termini di fluttuazione che tengano conto degli aspetti “frastagliati” dovuti alla funzione d’onda della fisica quantistica», precisa Ignazio Licata, fisico teorico, direttore dell'Institute for Scientific Methodology di Palermo. «In questo ambito si può verosimilmente ipotizzare un effetto tunnel che possa far passare un oggetto da una regione all’altra dello spazio-tempo». Il termine “schiuma quantistica” è stato introdotto per la prima volta da John Archibald Wheeler, ex professore di fisica presso la Princeton University. Si riferisce a una “dimensione” riscontrabile a livello ultramicroscopico, al di sotto della cosiddetta scala di Planck. In questa sede il campo gravitazionale diviene “irregolare e turbolento”, mentre spazio e tempo assumono una forma “granulare”. La schiuma contiene mini buchi neri, dove le nozioni di destra e sinistra, avanti e indietro, sopra e sotto, e perfino prima e dopo perdono ogni significato. È qui che si riscontra l'incompatibilità di fondo fra relatività generale e meccanica di quanti, in relazione alla cosiddetta “geometria spaziale regolare” che a scale molto piccole, perde il suo significato originale a causa di violenti fluttuazioni di natura quantistica. Sposa la tesi di Hawking Brian Cox, professore della Manchester University e presentatore del programma Wonders of the Solar System in onda sulla BBC: «È già noto dagli acceleratori di particelle che il tempo rallenta per gli oggetti che si muovono ad alte velocità», spiega lo scienziato. «Quando portiamo una piccola particella al 99.99% della velocità della luce nel LHC (Large Hadron Collider) del Cern di Ginevra, il tempo che sperimenta è solo una frazione del nostro, un sette millesimo. Se costruissimo un'astronave abbastanza veloce, potrebbe raggiungere molte altre stelle già durante la vita del suo equipaggio, ma sulla Terra sarebbero trascorsi intanto due miliardi e mezzo di anni». 


La possibilità di viaggiare nel tempo, però, non è solo appannaggio dell'infinitamente piccolo, anzi, è soprattutto nei grandi spazi siderali che si dovrebbe andare a cercare il luogo ideale dove sfidare il trascorrere delle ore. La relatività ristretta spiega che lo scorrere del tempo è differente per osservatori che siano in moto l'uno rispetto all'altro; da ciò si deduce che tutto dipende dalla velocità. Al di sotto della velocità della luce esistono corpi dotati di massa superiore a zero, che possono muoversi avanti e indietro nello spazio, ma non nel tempo. Un corpo con massa superiore a quella del fotone non può raggiungere la velocità della luce, perché tutta l'energia fornita per accelerare un corpo si trasforma in materia, diminuendo il risultato della relazione fra spazio e tempo (ricordandoci empiricamente che la velocità v, corrisponde al rapporto fra spazio s e tempo t). Alla velocità della luce, però, spazio e tempo si annullano, e dunque il fotone dotato di massa nulla può muoversi a 300mila chilometri al secondo indipendentemente dal tempo. Per capire meglio il concetto si fa riferimento a un orologio che, spostandosi alla velocità della luce, continua a segnare lo stesso orario: le lancette dell'orologio, in pratica, battono “ovunque”, calate in un eterno presente. Ma se un oggetto, un uomo, una navicella, viaggiassero a velocità superiori a quelle della luce cosa accadrebbe? In questi casi si avrebbero ancora corpi che si muovono in uno spazio nullo, come accade ai fotoni, ma in un tempo “invertito”. La fisica ha dato un nome all'ipotetica particella in grado di superare simili velocità: tachione. La sua successione temporale va dal futuro al passato, facendo sì che le conseguenze di un'azione precedano la causa generante. Anche il secondo principio della termodinamica – strettamente dipendente dalla freccia del tempo - perderebbe di significato: un uovo rotto potrebbe, quindi, ricompattarsi sfidando le leggi dettate dall'entropia, grandezza che misura il “disordine” di un certo sistema fisico. Da qui si possono, dunque, avanzare le fantasie più assurde, compresa quella relativa al ritorno in vita di un cadavere, che ringiovanirebbe fino a ritrovarsi felice e beato a galleggiare nell'amnios materno. Chi si occupa di fantascienza sguazza in queste bonarie farneticazioni, tuttavia è la stessa relatività einsteniana a non escludere la possibilità di poter superare la velocità della luce. «Per oggetti di massa ordinaria, la spesa energetica necessaria per accelerarli a velocità vicine a c è proibitiva», rivela Licata. «Con le particelle, invece, questo avviene normalmente nei grandi centri di ricerca. Per ciò che riguarda il tachione, il riferimento è a un oggetto già nato al di là della barriera della velocità della luce e descritto dalla cosiddetta “relatività estesa”». A noi, però, interessa soprattutto il mondo infraluminale, vale a dire quello inerente la nostra quotidianità, ben lontana dalle velocità fotoniche. In questo caso sappiamo dalla fisica classica che il tempo rallenta all'interno di un sistema di riferimento in movimento. Più un oggetto si sposta velocemente rispetto a un altro, più il tempo per il primo oggetto passa lentamente se confrontato con il tempo del secondo. Un esempio pratico può essere fornito ponendo due orologi perfettamente sincronizzati in due posti diversi: la fusoliera di un aereo in volo e il polso di un soggetto immobile su una spiaggia a prendere il sole. Si verificherebbe una discrepanza temporale, poiché l'orologio “volante” viaggerebbe con qualche frazione di secondo di ritardo rispetto all'orologio “terrestre”; in pratica per il primo orologio il tempo passerebbe più lentamente. Dunque si ricava che, più si viaggia velocemente, più è possibile risparmiare secondi, minuti, ore, ed esasperando il concetto, secoli e millenni. Risultato: in un buco nero corpo celeste caratterizzato da un campo gravitazionale così potente da inglobare anche la luce, potremmo realmente viaggiare nel futuro. Oggetti di questo tipo sono contraddistinti da una superficie ideale, sferica, detta “l'orizzonte degli eventi”, il cui raggio è determinato dalla relazione fra massa, costante di gravità universale e velocità della luce. Immaginando di intraprendere un viaggio nel cuore del buco nero, scopriremmo che a un certo punto spazio e tempo perderebbero la loro autonomia, scambiandosi di ruolo. Hawking è andato più in là, calcolando ciò che potrebbe realmente accadere a bordo di una navicella interstellare: «Per chi si trova sulla navicella il tempo sarebbe rallentato, per ogni orbita di 16 minuti, avrebbe solo l'esperienza di otto minuti di tempo», rivela il fisico americano. «Viaggiare nel tempo sarebbe, dunque, possibile, a patto che si trovi un modo per rompere il continuum spazio-temporale, ipotesi del tutto verosimile perché contemplata proprio dalla Relatività generale». In generale, supponendo di partire dalla Terra per le profondità del cosmo, si può stimare di viaggiare a un miliardo di chilometri all'ora: un giorno a bordo dell'astronave corrisponderebbe a un anno sulla Terra, e nell’arco di soli ottanta anni il mezzo arriverebbe ai confini della galassia. Ma potremmo mai raggiungere simili velocità? «Non c'è nulla che lo vieti, è solo un problema di costi», spiega Paul Davis, cosmologo americano, ex professore di Cambridge. «Per accelerare un carico di 10 tonnellate al 99,9 per cento della velocità della luce sono necessari dieci miliardi di miliardi di joule, una quantità di energia equivalente all'intera produzione energetica dell'umanità di diversi mesi. Avvicinarsi ulteriormente ai 300 mila chilometri al secondo della luce diventa ancora più costoso». 


Per i viaggi nel passato, però, il discorso cambia, si complica; lo stesso Hawking, ottimista per ciò che riguarda ipotetiche missioni nel futuro, nega la possibilità di poter visitare il passato. Il motivo va ricercato nel cosiddetto paradosso temporale (o di coerenza). Può essere spiegato raffrontandoci allo scrittore di fantascienza René Barjavel, che descrisse nel 1943 il “paradosso del nonno”. Concerne un nipote che viaggiando nel passato, incontra il nonno da giovane e lo uccide prima che possa dare luogo alla sua progenie. Il paradosso sta nel fatto che, morendo il nonno prima di generare il padre o la madre del nipote assassino, esclude anche la possibilità di vedere il discendente tornare indietro per ammazzarlo. In realtà, secondo i sostenitori del multiverso anche viaggiare “all'indietro”, sarebbe possibile, considerando che ogni “interferenza” col passato, produrrebbe le sue conseguenze solo in un universo parallelo, dove gli eventi seguono un destino differente. L'argomento è stato affrontato per la prima volta da Hugh Everett III, brillante teorico allievo di Wheeler, alludendo alla “teoria a molti mondi”, secondo la quale ci sono tante copie del nostro universo quante sono le possibili variazioni quantistiche delle particelle che lo compongono. Spiega Licata: «Si pone in questo caso il cosiddetto problema del “collasso della funzione d’onda”: noi osserviamo particelle localizzate, non infinite traiettorie. Bisogna allora introdurre il postulato che le infinite possibilità della funzione d’onda collassino dopo un’osservazione. Hugh Everett III, riteneva che questa fosse una forzatura della matematica quantistica, e risolse il problema ipotizzando che ogni traiettoria è associata a uno spazio-tempo diverso. In questo modo l’universo classico di moltiplica nel multiverso quantistico. Questo concetto fu utilizzato per risolvere il paradosso del nonno negli anni ’80. In pratica il paradosso viene aggirato perché invece di avere un unico “foglio spazio-temporale” come nella Relatività generale, bisogna tenere in conto anche le sue infinite variazioni quantistiche. Dunque l’evento “uccisione del nonno” e “futuro del nipote” avvengono su due “fogli” diversi. Il fenomeno è in qualche modo legato alle caratteristiche ondulatorie della meccanica quantistica, ed è simile ad un’onda che si divide e viene per metà trasmessa e per metà riflessa». Ai multiversi si riferisce anche Sean M. Carroll, senior research associate presso il California Institute of Technology, ammettendo che in altri universi potrebbe addirittura esistere il problema contrario; ossia si potrebbe viaggiare nel passato ma non nel futuro. In queste dimensioni cosmiche, il tempo scorrerebbe al contrario, per cui un'ipotetica forma di vita intelligente ricorderebbe il futuro ma non il passato; in modo analogo a quel che accade nel nostro universo, come si diceva prima, supponendo la capacità di un oggetto di superare la velocità della luce. Per spiegare questo fenomeno Carroll avanza il presupposto che il passato più remoto e il futuro siano due stati ad alta entropia. Se così fosse, l'universo delle origini, uno stato caldo e denso del cosmo, non sarebbe il vero inizio del “tutto”, ma solo una fase di transizione, all'interno di un sistema cosmologico molto più complesso, dove tempo e spazio sarebbero solo due fra le tante prerogative esistenti, peraltro perfettamente interscambiabili. Parere accarezzato anche dal cosmologo Georges Lemaitre: «L'evoluzione dell'universo è come uno spettacolo di fuochi d'artificio giunto alla fine: ultime scintille, fumo e cenere. Noi che viviamo nelle sue braci ormai spente, assistiamo allo scolorirsi dei soli e possiamo solo evocare lo splendore scomparso dell'origine dei mondi». Sulle difficoltà di viaggiare nel passato, il fisico Roger Penrose avanza, invece, l'ipotesi relativa a una sorta di “censura cosmica”, che si verrebbe a creare quando si verifica un paradosso. In pratica, rapportandosi all'esempio precedente del nipote che torna indietro nel tempo per uccidere il nonno, immagina una qualche misteriosa forza che agisca sul visitatore del futuro, impedendogli di sconvolgere i piani prestabiliti da un disegno imperscrutabile. La gran parte degli scienziati, però, non appoggia questa tesi, affermando che così decadrebbe il concetto di libero arbitrio, annullando le volontà umane, circostanza non accettabile dalla scienza. Ma c'è anche chi è convinto che i viaggi nel tempo non si effettueranno mai per il semplice fatto che il tempo, in realtà, non esiste, essendo solo un inganno dei sensi. Di ciò potrebbe essere stato convinto anche Albert Einstein. Così rispondeva ai familiari dell'amico Besso, da poco scomparso: «Michele mi ha preceduto anche nel concedersi da questo strano mondo. Questo però non significa nulla. Per noi che crediamo nella fisica, la distinzione fra passato, presente e futuro ha solo il significato di un'illusione, per quanto ostinata».