Dal veliero all'aereo supersonico, dal razzo all'Enterprise

Prima o poi accadrà. Così come si è passati dalle traversate transoceaniche a bordo di velieri, ai moderni aerei a turbojet, un domani si passerà dagli attuali primitivi razzi, alle navi "a curvatura" che permetteranno di raggiungere pianeti di altri sistemi solari.

Il principio di funzionamento di queste future navi spaziali "Enterprise" è già conosciuto. E' sufficiente osservare e copiare la natura, anche se ovviamente il modo per farlo è tutto un altro paio di maniche.
Lo spazio tempo, come ci ha spiegato Einstein con le sue teorie relativistiche, ha un tessuto che viene deformato dalla presenza di grandi masse. Per esempio nell'immagine superiore è schematizzata la curvatura dello spazio attorno alla Terra, con la Luna che corre sul bordo di questa curvatura, come fosse una pallina della roulette.

In effetti la rappresentazione nell'immagine è a due dimensioni, mentre la curvatura dello spazio tempo dovrebbe interessare tutte e tre le dimensioni.
Naturalmente l'affossamento prodotto nello spazio tempo è proporzionale alla massa dell'oggetto contenuto: quello prodotto dal Sole sarà ancora maggiore, quello prodotto dalla stella Bentelgeuse che ha un diametro mille volte il Sole sarà ancora più profondo.

E un buco nero? Un buco nero ha massa infinita, secondo alcuni scienziati, non produrrebbe un fosso nel tessuto dello spazio tempo, ma un vero e proprio strappo.
Questo strappo potrebbe essere collegato attraverso un tunnel gravitazionale ad un'altra uscita in un'altra regione dell'universo.

Ecco allora come potrebbe funzionare una nave "Enterprise" nella realtà:
dovrebbe essere in grado attraverso un sistema artificiale di produrre gli effetti della curvatura dello spazio tempo che produrrebbe un corpo celeste molto massivo, come un buco nero. In questo caso avremmo un funzionamento diverso da quello di un attuale razzo: non sarebbe la nave a percorrere lo spazio, ma lo spazio tempo a contrarsi e spostarsi "verso" la nave.

Qualcuno ha suggerito per esempio di far esplodere due bombe nucleari all'idrogeno contemporaneamente a distanza ravvicinata. Nel punto intermedio fra le due esplosioni teoricamente si dovrebbe formare un buco nero a causa delle tremende pressioni generate dalle esplosioni... Un sistema molto grezzo e molto pericoloso. C'è da augurarsi che in futuro si escogiti qualcosa di meglio.

Naturalmente produrre l'effetto "curvatura" è più facile a dirsi che a farsi. Per il momento dovremmo accontentarci di studiare sistemi più "modesti" per uscire dall'atmosfera terrestre (vedi "L'ascensore spaziale ed altri sogni"). Ma intanto cominciano ad essere immaginate teorie per superare il problema curvatura:

"Warp Speed: La NASA a caccia della Bolla di Curvatura

TEXAS- Viaggiare nello spazio più veloci della luce come la U.S.S. Enterprise non è solo uno dei sogni fantascientifici che animano gli appassionati di Star Trek. Esiste, infatti, una “lacuna” nella Teoria della Relatività Generale di Albert Einstein che potrebbe consentire ad una nave spaziale di attraversare enormi distanze a velocità superluminali. Il trucco? Non è la nave stellare che si muove ma lo spazio circostante che si “distorce”. Ora, gli scienziati della NASA stanno lavorando per cercare la prima prova di questa distorsione o curvatura. Secondo la teoria di Einstein, un oggetto con una certa massa non può viaggiare alla velocità della luce o più veloce ma fin dalla prima serie di Star Trek siamo stati abituati a vedere l’Enterprise a velocità warp, merito del motore materia – antimateria e del genio creatore della serie, Gene Roddenberry.

Quando materia e antimateria si scontrano, la loro massa viene convertita in energia cinetica in armonia con la formula di equivalenza massa – energia di Einstein, E = mc^2. Detto altrimenti, la collisione materia – antimateria non è altro che una potente fonte di energia e di carburante ma non sarebbe comunque sufficiente a spingere una nave stellare a velocità superiori a quella della luce. Tuttavia, è grazie a Star Trek che la parola “warp” è ora praticamente sinonimo di viaggi superluminali. Decenni dopo la serie originale di Star Trek, il fan e fisico Miguel Alcubierre iniziò a sostenere che forse un motore a curvatura sarebbe possibile. Oggetti con una massa non possono muoversi più velocemente della luce ma cosa succederebbe se, invece della nave che si muove attraverso lo spazio, fosse lo spazio a muoversi intorno alla nave? Lo spazio non ha massa, e sappiamo anche che lo spazio è flessibile e si sta espandendo dal momento del Big Bang (lo sappiamo analizzando il redshifting delle galassie lontane). Alcubierre ha usato queste informazioni per trovare una scappatoia dal “limite di velocità universale”: nella sua teoria è lo spazio davanti alla nave a contrarsi mentre quello posteriore si espande, consentendo alla nave di viaggiare più velocemente della luce. La nave stessa rimarrebbe in quello che Alcubierre ha definito una “bolla di curvatura” e, all’interno di tale bolla non andrebbe mai più veloce della luce.

Da quando ha pubblicato il libro “The Warp Drive: Hyper-fast travel within general relativity“, nel 1994, ha fornito ulteriori spunti a fisici e scrittori di fantascienza – si tenga presente che, ad oggi, il motore a curvatura di Alcubierre è ancora qualcosa di puramente teorico. Il primo passo da fare è dimostrare che una bolla a curvatura è possibile e può essere creata artificialmente e questo è quello che il fisico Harold “Sonny” White del NASA Johnson Space Center in Texas, sta cercando di fare. Secondo la teoria di Alcubierre, si potrebbe creare una bolla di curvatura mediante l’applicazione di energia negativa, o di energia creata nel vuoto. Questo processo si basa su l’effetto Casimir che afferma che il vuoto non è in realtà vuoto ma pieno di onde elettromagnetiche fluttuanti. Tali onde creano energia negativa, che distorce, forse, lo spazio – tempo, generando una bolla di curvatura.

Per verificare una distorsione spazio – tempo, gli scienziati hanno utilizzato due laser, uno nel vuoto e uno nello spazio normale, confrontando i risultati. Se la lunghezza d’onda di quello che ha attraversato il vuoto è differente (allungata, cioè spostata verso il rosso), allora il fascio deve esser passato in una bolla di curvatura. White e il suo team sono al lavoro da un paio di mesi ma ancora non hanno ottenuto chiare letture: il problema è che il campo di energia negativa è così piccolo che è facilmente influenzabile da qualsiasi minima variazione sulla Terra. Ora, l’esperimento continuerà presso un laboratorio sismicamente isolato presso il Johnson Space Center, originariamente costruito per i test del programma Apollo. Nel frattempo possiamo attendere il 13 giugno quando anche nelle sale cinematografiche italiane arriverà il prossimo Star Trek Into Darkness."
(www.altrogiornale.org)

Sole sempre più strano

Indice Solar Flux medio mensile - andamento attività solare negli ultimi 12 anni e previsione futura (linea rossa)

In un'epoca in cui tutti sono preoccupati dal Global Warming (riscaldamento globale) stiamo vivendo uno dei periodi climatici più interessanti degli ultimi 100 anni. Dal 2008 il nostro sole ha deciso, non di arrostirci, come si sostiene normalmente dal martellamento dei media internazionali, ma di darsi una bella calmata.

In questi anni stiamo sperimentantando il sole più "moscio" degli ultimi 100 anni. Le temperature globali non sono più aumentate, anche se è difficile districarsi fra le statistiche e le modalità con cui si misurano. Per ora questo abbassamento di energia solare non ha prodotto nessun vero cambiamento, se non l'arresto della crescita esponenziale delle temperature stimata qualche anno fa.

Il riscaldamento globale che c'è stato negli anni scorsi, perchè effettivamente c'è stato, probabilmente dipende per una minima e insignificante parte dall'attività umana. Il riscaldamento è stato un fatto del tutto naturale. E quello che ci aspetta nei prossimi decenni potrebbe essere una mini era glaciale. Ora sono passati 4 anni da quando il sole ha modificato la sua erogazione di calore verso la Terra. In genere sono necessari 10 anni per vedere un cambiamento incisivo sul clima terrestre. Questo tempo dipende dall'inerzia termica della materia di cui è costituito il nostro pianeta, il quale ha incamerato energia negli anni passati. Ora prima che ci si accorga del minor afflusso di energia solare, dovremo esaurire il calore accumulato negli oceani e nel suolo.

E quindi in futuro è presumibile una discreta diminuzione delle temperature globali, ma il cambiamento non sarà repentino, ma si avrà un cadenzamento decennale. Questo decennio rappresenta il periodo di stasi delle temperature medie globali. I prossimi potrebbero invece essere caratterizzati da una diminuzione generalizzata.

Ma intanto il nostro astro ci propina continue sorprese, come l'ultima fiammata che ha investito il nostro pianeta, rendendo il suo comportamento ancora più strambo.


È in corso la più grande tempesta
solare degli ultimi cinque anni
www.corriere.it

"La più grande tempesta solare degli ultimi cinque anni è arrivata sulla Terra giovedì mattina. «Per ora si sono verificate solo alcune interruzioni nelle telecomunicazioni a onde corte, ma si potrebbero registrare problemi ben più rilevanti alle telecomunicazioni satellitari e interruzioni ai sistemi Gps»
...
EFFETTI - Tra gli effetti più spettacolari ci sono sicuramente aurore polari di eccezionale bellezza e intensità visibile anche a latitudini medie"

Per esempio gli indici Ap e Kp geomagnetici indicano che la Terra è stata investita da una forte tempesta il 9 marzo:

E tutta questa forza d'urto è stata generata dall'improvvisa apparizione della gigantesca macchia solare Ar 1429:

Mentre fino a pochi giorni prima il numero di macchie solari sembrava andare a diminuire fino alla loro scomparsa.  Che cosa ha generato questo improvviso balzo di umore del sole? Ci sono studi che mettono in relazione la disposizione dei corpi del sistema solare con la formazione di macchie solari, dell'attività solare, del clima e dei terremoti sulla Terra: si potrebbe definire una sorta di meteorologia spaziale. In realtà la cosa mi lascia un pò scettico, ma credo che andrebbe comunque approfondita. Il sistema solare è in effetti una specie di organismo i cui componenti si possono influenzare l'un con l'altro.

Rimane da capire come, dato che l'influenza gravitazionale fra i singoli pianeti è minima e persino trascurabile: per la Terra la maggior influenza si ha dalla Luna. In minima parte anche Giove e Venere (uno per la sua massa immensa, l'altro per la sua vicinanza e dimensioni simili alla Terra). In questi giorni abbiamo un cielo particolarmente spettacolare: si vedono ad occhio nudo Venere (come sempre del resto...), Giove e Marte, a causa della particolare vicinanza di questi tre corpi celesti al nostro pianeta. In più c'è da osservare la particolarità dell'allineamento Venere-Giove che avrà il suo massimo il 12 marzo.

Posizione Giove (ocra) e Venere (bianco con simbolo femminile) nel cielo italiano il 12/03/12 ore 17:30

Allineamento Venere-Giove (Terra e Luna) del 12 marzo 2012

Speriamo che questo particolare sbilanciamento nella disposizione dei corpi celesti del sistema solare non provochi qualche alterazione pericolosa al sistema "meteorologico spaziale"...

Nuova frontiera

Sono tempi tristi e cupi quelli che stiamo vivendo, un periodo storico in cui non si intravvede un futuro migliore e salvifico. Penso che non sia mai accaduto nella storia dell’uomo (a meno che non siano esistite ere atlantidee e lemuriane…) in cui si avverte un senso così pesante di mancanza di avvenire.

E non è solo un sentimento italiano, o europeo. Persino gli americani dipinti spesso come persone scioccamente ottimiste, hanno perso la via dello spirito pionieristico, della conquista di sempre nuove frontiere.

E’ un sentimento che attanaglia soprattutto i popoli dell’”occidente”, ma anche di riflesso le nazioni più mature nell’ambito capitalistico come il Giappone. Queste nazioni sono affette da eccessivo debito pubblico che non consente loro di utilizzare incentivi statali per consolidare la crescita. Le nazioni emergenti, i così detti Brics, hanno una dinamica migliore, ma essendo fortemente connessi con il vecchio “primo mondo”, di riflesso risentiranno della crisi da li proveniente. Basta vedere cosa sta succedendo alla Cina: il suo motore si sta ingolfando, perché le sue merci non riescono più ad essere assorbite dall’occidente.

Ma secondo me, il debito non è l’unico problema. Il vero problema è la crescita. Ma non quella che intendono oggi gli industriali, cioè un intervento dello Stato per agevolare, finanziare, detassare, ecc. La crescita quella vera, quella generata dalla produzione di beni e servizi che prima non c’erano: quando si sono espanse le città, sono stati costruiti milioni di alloggi; quando pochi avevano un’auto, un frigorifero, una lavatrice e sono state riempite tante caselle vuote.

La crescita si genera sui vuoti da colmare, non sui beni invecchiati da sostituire, come avviene oggi. Anche nei periodi più favorevoli, in Italia, la crescita del Pil è stata lenta e modesta. E’ andata meglio in altre nazioni, perché hanno costi di materie prime inferiori e una normazione più semplice ed efficiente.

Il fatto che la crescita si genera sui vuoti da riempire, mi è apparso evidente quando i recenti dati delle vendite Usa sono apparse migliori a causa della vendita massiccia dell’ultimo cellulare della Apple: l’appetito di beni nuovi crea la crescita.

Negli Stati Uniti, negli ultimi vent’anni è stato fatto un grande esperimento sociale, che purtroppo è fallito e ne pagheremo tutti le conseguenze. Si è utilizzata una massiccia dose di credito per incentivare a consumare beni di cui pochi avrebbero avuto bisogno, come volano per la crescita economica. Ma questa non è vera crescita, è solo una crescita fittizia.

L’idea non era cattiva, le conseguenze si. L’idea di base era creare un sistema di debito/credito privato in grado di auto sostenersi per spingere l’economia a mille. Utilizzando una matematica finanziaria “raffinatissima” sembrava possibile creare questo miracolo, senza dover gravare sulle finanze pubbliche come fece Roosevelt con il “new deal”.

Lo Stato federale Usa era cosciente del problema del proprio debito già molto alto, dovuto soprattutto alla costosa macchina militare-aerospaziale.

Ma purtroppo, come in una “catena di Sant’Antonio” o in un multilevel banalissimo, il giocattolo si è rotto velocemente. Milioni di dollari di debiti privati sono stati o assorbiti dal debito pubblico, o parcheggiati nelle banche in misteriosi titoli dormienti. Alla fine, non solo quello che si voleva evitare, cioè utilizzare il debito pubblico, è avvenuto, ma il meccanismo ingenerato ha raggiunto un peso finanziario insostenibile, che sta generando lo strangolamento dell’economia mondiale.

Dicono che noi latini siamo più orientati alle furberie che al faticoso e sano lavoro. In questi anni si è dimostrato che tutto il mondo è paese: anche gli anglosassoni cercano le scorciatoie piuttosto che le virtù. Lo si è visto dalla fine degli anni ’80 negli Stati Uniti che sono passati da una “bolla” a una mega truffa con una continuità e ostinazione disarmante.

La verità è che l’occidente non riesce più a trovare una missione, un obiettivo, una nuova frontiera da raggiungere. Gli Usa, il centro di questo ipotetico impero, sono in declino. Sono come i Romani un secolo prima della disfatta del loro impero: esercito potente ed economia devastata e paralizzata.

Solo che dopo i Romani sono arrivate nuove civiltà, forti, sane e completamente indipendenti da quella greco-romana. Inoltre Roma rappresentava una piccola porzione del mondo, in altri luoghi avvenivano vicende storiche completamente indipendenti.

Oggi se muore la civiltà portante di questo pianeta, non esiste un altro luogo, e altre civiltà nuove e forti, completamente indipendenti, capaci di generare nuove opportunità.

Ci vorrebbe un nuovo pianeta da colonizzare, dove scatenare i nostri istinti di conquista ed impresa. Ma un evento del genere rimane lontanissimo, non abbiamo nessuna possibilità attualmente o in un futuro prossimo, di evadere da questa prigione. Perché tale diventerà sempre più la nostra Terra: sempre meno spazio vitale, sempre meno risorse, sempre più degrado dell’ambiente.

Probabilmente in una situazione di questo tipo protratta a lungo, la popolazione mondiale potrebbe anche ridursi. E’ vero che attualmente la popolazione mondiale è valutata in sette miliardi (http://www.worldometers.info/it/) e la proiezione indica che ci si sta avviando ai nove. Ma se per mancanza di risorse certe, la media di nuovi nati per coppia si riducesse sotto le 2 unità (rappresentanti il ricambio dei genitori), in poco tempo il trend si potrebbe invertire e la popolazione diminuire velocemente: si può arrivare al dimezzamento della popolazione in un secolo.

Questa ipotesi può apparire remota, ma è un equilibrio demografico che avviene normalmente nel mondo animale in un ambiente confinato, per esempio in un’isola. Basti pensare alle improvvise esplosioni demografiche o quasi estinzioni di animali che si sono avute nel secolo passato in Australia, anche se provocate da comportamenti incauti dell’uomo.

E la nostra Terra sta sempre più diventando per noi umani, un ambiente confinato, un’isola sospesa nello spazio.

La diminuzione di popolazione umana potrebbe essere un bel vantaggio per la natura selvaggia, ma per l’impostazione della nostra società rappresenterebbe una crisi da cui non si uscirebbe facilmente.

Al momento credo che non abbiamo ancora raggiunto il punto di non ritorno, ma poco ci manca: per qualche decennio si dovranno ancora riempire le pance affamate, e le case vuote di cinesi, indiani, sudamericani e pochi altri. Ma quando anche questi spazi vuoti saranno colmati, si comincerà a scendere la china.

Spero che nel prossimo secolo si possa progredire verso una tecnologia che ci consenta di allargare i nostri orizzonti oltre quelli che diventano ogni giorno più claustrofobici. Ma in realtà quello che temo è che ci si sta avviando verso un’era di declino, perché mancheranno sempre più risorse per ricercare ed innovare. Del resto la legge di Elliot predice, che per ogni trend di sviluppo si compiono due passi avanti e uno indietro, pertanto le recessioni, anche quelle mondiali, sono nell’ordine naturale delle cose.