La Fisica di Star Wars #1: dalle pistole laser alla maschera di Darth Vader

Dalla velocità della luce agli hyper drive, dalle spade laser ai robot autonomi, Star Wars è stato sicuramente molto in anticipo sui tempi, nonostante risalga diversi anni fa.

L’obiettivo principale dei film di Star Wars non è la valenza scientifica, bensì il dramma, la filosofia e la scienza politica. Anche se nell’epopea interstellare la scienza e la tecnologia sono parte integrante nelle sue ambientazioni.

Le tecnologie di domani erano in piena esposizione. Alcune sono diventate realtà (ologrammi, display a testa alta, braccia robotiche), altre sono in vista (atterraggio di persone su altri pianeti, robot in ogni casa), alcune potrebbero non esistere mai (stelle artificiali e, purtroppo, vere spade laser).

Andiamo a vedere in questa prima parte alcune di queste tecnologie:

Blaster bolts

Star Wars fa un uso massiccio di blaster e armi ioniche, attribuiti a proiettili di luce basati su laser, plasma o particelle. I personaggi possono essere visti fuggire, o persino schivare quei dardi, e gli stessi dardi blaster possono essere visti volare a una velocità moderata-elevata. Schivare un proiettile laser, in realtà, sarebbe quasi impossibile, poiché viaggerebbe alla velocità della luce. A causa di ciò, è ragionevole che il fuoco del blaster passi come una scintilla e colpisca il bersaglio. A volte, i personaggi chiamano i dardi “dardi laser” che, sebbene non viaggino alla velocità della luce, sono fatti di intensa energia luminosa.

Tuttavia, molte fonti canoniche ufficiali di Star Wars affermano che la tecnologia blaster è diversa dai laser reali. Secondo il canone ufficiale, sono una forma di fascio di particelle. Ciò è supportato dal modo in cui le pareti “sigillate magneticamente” le deviano.

L’Accademia polacca delle scienze in collaborazione con l’Università di Varsavia è riuscita a filmare un impulso laser ultra corto utilizzando telecamere che producono miliardi di fotogrammi al secondo. Questi impulsi laser erano così potenti che quasi istantaneamente ionizzavano gli atomi che incontravano, determinando la formazione di un filamento di fibra di plasma.

Gli effetti di un blaster su un bersaglio vivo sono stati ritratti più o meno allo stesso modo in ogni episodio della serie di Star Wars. Poiché i dardi blaster sono costituiti da energia basata sulla luce o sulle particelle, i dardi brucerebbero attraverso la carne di un bersaglio, alcuni addirittura esplodendo contro il loro bersaglio, esercitando una grande forza. Quest’ultimo effetto era di solito evidente da un blaster con dimensioni maggiori. È stato persino dimostrato che i blaster sfruttano l’energia del plasma come munizioni, che è raffigurata come dardi blu.

Vibrazioni nel vuoto

Star Wars è famoso per i suoi epici combattimenti spaziali. I suoni di blaster, motori ed esplosioni possono essere ascoltati in quelle scene spaziali. Lo spazio tuttavia è vuoto e, poiché il suono richiede la propagazione della materia, il pubblico non dovrebbe sentire alcun suono.

Ciò è stato spiegato in alcuni media di Star Wars come il risultato di un sistema di sensori che crea un suono tridimensionale all’interno della cabina di pilotaggio o della plancia, che corrisponde al movimento esterno di altre navi, come una forma di interfaccia multimodale. Nel romanzo canonico “Lords of the Sith“ viene spiegato che i personaggi in una galassia lontana, molto lontana, in effetti non sentono alcun suono nello spazio se non più confinati dai loro caschi.

Pertanto, la capacità del pubblico di sentire il suono nel vuoto non viene condivisa dai personaggi iconici; è invece sfruttata solo dagli spettatori come interpretazione per immaginare quali suoni sentiamo nei film come artefatti fuori dall’universo.

Maschera Darth Vader

La prima cosa che si sente dopo la Marcia Imperiale è di solito il respiro affannoso di Darth Vader. Vader ha il disturbo respiratorio più ampiamente riconosciuto nel mondo del cinema e c’è una vera scienza a sostegno di questo.

All’ospedale universitario danese Rigshospitalet, gli studenti hanno studiato le abitudini respiratorie di Vader per capire meglio come diagnosticare i problemi respiratori in base al suono. Questo studio peer-reviewed ha concluso che i problemi polmonari di Vader provenivano dalla inalazione di gas caldo e particelle vulcaniche su Mustafar, dove ha perso il suo duello con Obi-Wan Kenobi. I gas hanno causato un’infiammazione cronica dei suoi polmoni con formazione di tessuto spesso e rigido. La sua maschera è una camera iperbarica pressurizzata indossabile che forza l’aria nei suoi polmoni, rendendolo in grado di sopravvivere.

Il team di ricerca ha scoperto che la frequenza respiratoria di Vader variava in base al suo livello di attività. Quando si sedeva o aveva una conversazione casuale con l’Imperatore, il suo respiro era di 13 atti al minuto. Era aumentato a 16 durante le responsabilità quotidiane, come torturare dipendenti o nemici, e a 25 quando era stressato. Il suo respiro raggiungeva i 29 respiri al minuto quando era in duello o camminava veloce. La maschera evidentemente ha funzionato come soluzione per Vader per 22 anni. Vader richiedeva un’integrazione costante di ossigeno insieme a pressioni positive delle vie aeree per supportare la respirazione e prevenire l’insufficienza delle stesse.

A causa di tali scoperte, il team ha concluso che la maschera era un sistema avanzato di pressione positiva delle vie aeree bilivello (BPAP) e che il disturbo respiratorio di Vader includeva elementi sia ostruttivi che restrittivi derivanti da infiammazione alveolare cronica, fibrosi e forse deformità toraciche. Tutta questa scienza dietro Darth Vader e la sua maschera deriva semplicemente dai suoi schemi di respirazione e dalla tecnologia della maschera.

In conclusione

Molte delle funzionalità o delle tecnologie utilizzate nell’universo di Star Wars non sono ancora considerate possibili. Nonostante ciò, i loro concetti sono ancora probabili.

Anche se non possiamo necessariamente attribuire queste scoperte scientifiche solo a Star Wars (molte di queste idee risalgono a molto prima), possiamo dire che Star Wars potrebbe essere la ragione per ispirare molti scienziati a continuare e migliorare ciò che è stato già scoperto e fatto. Soprattutto, a Star Wars hanno contribuito scienziati che pensavano alla tecnologia futura, più che mai. Scienziati di spunto che scarabocchiano formule su carta con la Marcia Imperiale che suona in sottofondo.

Nella seconda parte scopriremo le famosissime lightsaber e il segreto di Han Solo sulla rotta di Kessel.

“May the Force be with You, Always!”

Gabriele Galletta