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Interstellar. E’ nata prima la gallina o il tesseratto?

Sono un fan di Interstellar, ambizioso e complicato, scritto, diretto e prodotto da Christopher Nolan si basa su un trattato del fisico teorico del California Institute of Technology Kip Thorne.  Su tutte sorge spontanea una domanda, ma chi sono i misteriosi “loro” cui si fa di continuo riferimento? Posto che  Cooper (Matthew McConaughey “il protagonista del film”) abbia ragione, “loro” sono i nostri discendenti, che si sono evoluti nelle cinque dimensioni. Poiché esistono in cinque dimensioni (se il tempo è la quarta di queste), vivono il tempo in modo non lineare e diverso da come lo viviamo noi. Sono loro a creare il cunicolo spazio-temporale (“wormhole”) e il tesseratto che ( dopo due ore circa di film ) salva Cooper. Nel film c’è un apparente paradosso: se “loro” sono i discendenti degli umani, e Cooper salva l’umanità, come fanno “loro” a esistere nel futuro se Cooper non ha ancora salvato gli esseri umani? Insomma “non puoi viaggiare indietro nel tempo e progettare il tuo stesso salvataggio. O no? La fine di Interstellar sembra offrire un “paradosso ontologico” in cui una gallina manda indietro nel tempo un uovo, e questo uovo poi diventa quella gallina.  Terminator docet. Ma Kip Thorne il “guru” delle onde gravitazionali, ha scritto un nuovo film, stavolta con Stephen Hawking. Se riuscite a stargli dietro, qualche anticipazione da un interessante articolo di Gabriele Beccaria e Attilio Ferrari tratto dal sito della Stampa a Giugno 2016.


«Nature was very kind». La natura è stata molto gentile. Kip Thorne sussurra questa frase da innamorato dell’Universo, mentre la luce inonda il suo ufficio di Pasadena in California. Poi aggiunge: «I premi scientifici che ho ricevuto in questo periodo mi fanno sentire bene». C’è un senso di appagamento che traspare da questo professore che oggi è il fisico più «pop» al mondo. Durante la carriera al Caltech, il California Institute of Technology, ha realizzato i sogni più estremi. Il primo: costruire «Ligo», la macchina che ha scovato le onde gravitazionali, vale a dire le increspature dello spazio-tempo prodotte da masse cosmiche in movimento (come il collasso di due buchi neri). Il secondo sogno: diventare uno «showman della scienza». Senza la sua consulenza, infatti, non sarebbe stato possibile il kolossal di Chris Nolan, «Interstellar», incentrato sull’epico viaggio in un canale spazio-temporale – un «wormhole» – in cerca di una nuova casa per il genere umano.  «L’individuazione delle onde è arrivata due anni prima del previsto – dice Thorne -. Io me l’aspettavo per il 2017». Ma – aggiunge con un sospiro – «ero sicuro che le avremmo trovate. Da decenni. Già dal 1978, quando cominciammo a calcolare quali sarebbero potute essere le sorgenti astrofisiche e quanto sarebbero stati potenti i loro segnali». Le sorgenti sono state due buchi neri in procinto di fondersi, a 1,4 miliardi di anni luce da noi, e l’effetto – le onde, appunto – Thorne lo descrive così: «È il dilatarsi e il comprimersi dello spazio-tempo». Professore, ci sarà un sequel di «Interstellar»?  «La domanda bisogna farla a Chris Nolan. Gli ho parlato, ma non ha ancora preso una decisione. Adesso sto lavorando a un altro film, ma non è il seguito di “Interstellar”».

 (In “Interstellar” si racconta come la missione “Lazarus” della Nasa abbia identificato tre pianeti sui quali potrebbe essere possibile sopravvivere: tutti orbitano intorno a un buco nero chiamato «Gargantua). Questa è una notizia, non meno delle onde gravitazionali: ci svela la trama?  «Sarà ancora un film di fantascienza, ma basato su un approccio diverso. Di scienza, direi, più “fresh”. Più nuova». Ce lo racconta?  «Ho scritto la sceneggiatura con Lynda Obst e con Stephen Hawking. Siamo nelle fasi finali di trattativa con uno degli studios».  Sarà ancora un viaggio interstellare oppure si svolgerà sulla Terra?  «Di più non posso dire. Ho imparato dalla mia precedente esperienza cinematografica come massimizzare la vendita dei biglietti. Si devono gestire le notizie con la massima attenzione». Applica la regola del buco nero che inghiotte tutto?  «Dirò solo che ora sono in trattative con un famoso regista». Un fisico teorico, come lei, e un cosmologo e matematico, come Hawking, impegnati nella sceneggiatura di un film hollywoodiano: non è facile immaginare al lavoro due menti come le vostre.  «Interagiamo faccia a faccia con skype. Mai con la mail. Quella con Stephen è sempre una lunga conversazione, anche se lenta. Lui deve scrivere frase dopo frase al computer e le frasi sono intervallate dalle mie domande, a cui risponde sì o no: quando solleva il sopracciglio vuol dire sì, quando smuove le labbra vuol dire no. Stephen è così brillante e ogni cosa che dice è preziosa. Siamo grandi amici da tanto tempo». A proposito di Hawking, lui ha proposto di mandare una flotta di nanosonde verso la stella Alpha Centauri: i viaggi al di fuori del Sistema Solare diventeranno presto possibili?  «È un’ipotesi affascinante, non molto diversa dalla fisica coinvolta nel progetto di “Ligo”: mi sembra una proposta realistica e creativa, anche se non ho fatto calcoli al riguardo. Penso che le vele solari utilizzate per la propulsione siano una soluzione interessante e bisognerà capire come i mini-trasmettitori potranno inviare a Terra le informazioni sul viaggio». Crede che un giorno colonizzeremo la nostra galassia, raggiungendo altri pianeti?  «Credo che avremo questa chance e che ci siano altre civiltà, là fuori, anche se le distanze sono enormi. Arriveremo su altri pianeti abitabili, al di fuori del Sistema solare, ma la sfida è gigantesca. È come programmare di andare dall’altra parte della Terra, quando si sono percorsi non più di 7 centimetri: in termini cosmici è l’equivalente di ciò che abbiamo fatto atterrando sulla Luna. Forse ce la faremo non prima del prossimo secolo. O forse ce ne vorrà più di uno. Ma con le sonde automatiche si potranno visitare mondi lontani già molto prima». Qui sulla Terra, invece, una delle sue sfide con «Interstellar» è stata trasformare le equazioni di Einstein negli straordinari effetti visivi che hanno dato vita al buco nero «Gargantua»: come ci è riuscito?  «Chris Nolan mi disse: “Voglio effetti che siano i più accurati possibile”. Così ho cominciato a lavorare con Paul Franklin, che dirige una società specializzata in effetti speciali a Londra e che ha poi vinto l’Oscar per ciò che ha realizzato con “Interstellar”. Fu lui a presentarmi Oliver James, un supervisor con un background in fisica e che quindi parlava la mia lingua di ricercatore: così, insieme, siamo partiti dalle formule che descrivono lo spazio intorno a un buco nero e con un computer e una camera digitale IMax abbiamo studiato il comportamento dei fasci di luce. Abbiamo fatto molti tentativi, finché abbiamo reinventato le loro traiettorie, la loro distribuzione e la loro propagazione e siamo arrivati al buco nero “Gargantua” e al “wormhole”». In effetti, sempre seguendo le previsioni della Relatività, nel film si ipotizza che nel buco nero si formi un «wormhole», un cunicolo spazio-temporale che permette viaggi attraverso altre dimensioni, e nel suo libro «Buchi neri e salti temporali» immagina di infilarsi in uno di questi «condotti» con conseguenze straordinarie. Ce le spiega?  «I “wormhole” sono una soluzione matematica, anche se ho molti dubbi che possano realmente esistere nell’Universo: questa è una delle parti più speculative a cui ricorre il film, mentre altre parti sono più certe dal punto di vista scientifico: i buchi neri, per esempio, esistono. Entrare in un “wormhole”, comunque, potrebbe significare essere contemporaneamente in due luoghi diversi e anche in due tempi differenti». I «wormhole» sarebbero l’unico mezzo per realizzare i viaggi nel tempo?  «Questo tipo di viaggi è ipotetico. Ma, se sono possibili, esistono anche altri mezzi: la risposta è racchiusa nelle leggi della gravità quantistica».
 (Dal collasso di due enormi buchi neri, a 1,4 miliardi anni luce dalla Terra, è stata

«catturata» la prima prova delle onde gravitazionali)  Torniamo al presente: la ricerca sulle onde gravitazionali è in pieno svolgimento: la settimana scorsa è arrivato l’annuncio della misurazione di un secondo segnale e intanto accelera la realizzazione della sonda «Lisa Pathfinder», che, le onde, le ascolterà nello spazio: che cosa cambierà con questo ulteriore osservatorio tra le stelle?

«“Lisa” è tremendamente importante: se “Ligo” è l’equivalente dell’astronomia ottica, “Lisa” lo è della radioastronomia, con una capacità di cogliere una lunghezza d’onda 10 mila volte maggiore. La sonda ci rivelerà un aspetto del tutto diverso dell’Universo. Penso che dopo l’impatto psicologico impresso da “Ligo” sia arrivato il momento di un progetto ben definito. Ma temo che quello dell’Agenzia spaziale europea non sia così solido: nella forma attuale è rischioso, perché manca delle necessarie ridondanze. Spero che la Nasa torni in scena con l’Esa per riportare il tutto alle caratteristiche più complete, quelle previste prima che la Nasa stessa cancellasse la propria partecipazione». Che cosa non la convince? E cosa significa che ci vuole più «ridondanza»?  «Mi riferisco al fatto che è stato rimosso uno dei “bracci” per le rilevazioni e che quindi ne sono stati previsti solo due anziché tre». Oltre a «Ligo» e «Lisa», realizzati dall’uomo, esistono i rilevatori naturali di onde gravitazionali: si tratta di un tipo particolare di stelle, le pulsar. Quanto saranno utili queste sorgenti per i ricercatori?  «Saranno molto importanti. In effetti ci sono quattro finestre: “Ligo”, “Lisa” e le pulsar e, poi, la polarizzazione della radiazione del fondo cosmico. Ciascuna di queste quattro finestre è legata a differenti lunghezze d’onda delle onde gravitazionali: assistiamo, così, all’analogo del succedersi dell’astronomia ottica, radio, a raggi X e all’infrarosso. Si apre, perciò, una fase di studio davvero eccitante e ce ne accorgeremo già nel prossimo decennio». Intanto c’è eccitazione per le nuove ipotesi di Hawking sui buchi neri: è possibile – sostiene – che non siano una «prigione» eterna, ma che piccole frazioni di informazione possano tornare dal loro abisso. Lei ci crede?  «Ho letto lo studio e sto cercando di capirlo bene. I buchi neri rappresentano uno dei grandi enigmi dell’Universo». Pensa che questo studio possa spalancare una trama alternativa per «Interstellar»?  «Sono scettico sul fatto che cambi qualcosa per chi cade in un buco nero. Forse potrebbe cambiare qualcosa per chi guarda la scena dall’esterno».  Si potrebbero quindi inviare informazioni all’esterno?  «Non credo, almeno da un punto di vista pratico: le informazioni resterebbero bloccate nel cosiddetto “orizzonte degli eventi”, come ci rivelano i calcoli. Credo che le ricerche di Stephen siano più significative per i “mini black hole”, formatisi all’inizio del Big Bang, e quindi di dimensioni comparabili con le scale dove operano gli effetti quantistici». Le sue indagini l’hanno spinta a immaginare una quarta dimensione spaziale, oltre a quelle tradizionali e al tempo: come si vivrebbe in un cosmo simile?  «Non abbiamo al momento indicazioni che esistano altre dimensioni, ma spero che l’Universo sia il più interessante possibile. D’altra parte, come si racconta in “Interstellar”, un’ulteriore dimensione permetterebbe di uscire da un buco nero: il passaggio, infatti, è stato immaginato con il trasferimento del protagonista in un “tesseract”, vale a dire un ipercubo a quattro dimensioni».

(La mega struttura per la rilevazione delle onde gravitazionali: si trova negli Stati della Louisiana)  Lei è abituato a «vivere» realtà estreme e ha la capacità di raccontarle ai non addetti ai lavori: quanto la appassiona la divulgazione? «Spiegare la scienza è tremendamente importante. Una ragione, ovvia, è che la ricerca è costosa e deve, quindi, beneficiare i contribuenti, che la pagano. Agli scienziati è dato il compito morale, per conto dell’umanità, di esplorare il cosmo e formare le prossime generazioni di ricercatori. Ricordiamoci che noi siamo gli eredi del Rinascimento e dei suoi saperi: dalla prospettiva fino al metodo di Galileo».
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