Creare campi di forza

I campi di forza sono così comuni nei radiosi mondi della nostra fantascienza che spesso vengono lasciati senza spiegazione. La maggior parte delle storie non si preoccupano di toccare la scienza della tecnologia, né hanno una definizione di cosa sia esattamente un campo di forza. L’idea è abbastanza semplice: è una barriera sottile fatta di energia o particelle che è in grado di bloccare la materia solida – missili, proiettili, spade – e le radiazioni. I campi di forza sono usati principalmente come rifugi. Nascono sopra le persone e sopra le città, schermandole dai pericolosi laser o dall’artiglieria pesante che si dirigono verso di loro. Ma si possono immaginare paesaggi completamente nuovi modellati da questa tecnologia. Non solo i campi di forza avrebbero applicazioni in guerra e nei viaggi spaziali, ma potrebbero essere costruite intere città con essi.

Nel libro Physics of the Impossible del fisico Michio Kaku, egli menziona come i campi di forza potrebbero sostituire i materiali da costruzione di tutti i giorni come il mattone e l’acciaio. Invece, autostrade, ponti e città potrebbero materializzarsi con il minimo sforzo. E nei posti più strani. Poiché i campi di forza possono agire come una barriera verso il mondo esterno, sarebbe possibile far costruire case in luoghi implacabili come le profondità dell’oceano. Si immagina una città futuristica circondata dagli occhi indagatori della curiosa vita marina. Oltre l’affascinante bagliore verde-spaziale delle foreste di kelp, e oltre le scogliere tentacolari dove gamberi e polipi fanno il bagno nelle acque salate illuminate dal sole, ci potrebbe essere lo spettacolo della vita umana portata giù dalla superficie. I nostri edifici torreggianti tutti circondati da questo sottile, da questo materiale miracoloso che chiamiamo campo di forza.

Non è esagerato dire che l’invenzione di questa tecnologia rivoluzionerebbe la nostra vita. Ma per quanto semplice possa essere la definizione di un campo di forza, la sua concezione non è così semplice.

Delle quattro forze dell’universo – gravità, elettromagnetismo e la forza nucleare forte e debole – nessuna sembra consentire l’esistenza di un campo di forza. In ogni caso c’è sempre qualche ostacolo alla sua creazione. La gravità è debole e funziona solo su scale immense come quelle delle stelle e dei pianeti, l’elettromagnetismo non può essere contenuto in un piccolo piano e può essere facilmente neutralizzato, le forze nucleari sono difficili da manipolare e agiscono solo sulla scala degli atomi. Una quinta forza, non ancora vista, che agisce su una distanza di pollici o piedi, potrebbe permettere la creazione di campi di forza, ma finora non ci sono prove concrete che tale quinta forza della natura esista.

Così invece ci rivolgiamo agli stati della materia. I più familiari sono i solidi, i liquidi e i gas. Ma questi non sono gli stati di materia più abbondanti nell’universo. Anche se non si trova in grandi quantità sulla Terra, il plasma è il quarto stato della materia e il più comune in tutto il cosmo. Oltre il 99% della materia nell’universo è plasma. In questo stato, gli elettroni sono stati rimossi dai loro atomi, il che significa che il gas plasma può ora condurre elettricità e può essere influenzato da campi magnetici. Questi campi magnetici possono poi modellare il plasma nei sottili piani di campi di forza fantascientifici. Se creiamo un plasma riscaldando un gas come l’argon, il gas risultante brillerà di un fantastico colore blu elettrico (o un etereo lilla a bassi voltaggi).

Un foglio di plasma riscaldato ad alta temperatura e potenza vaporizza gli oggetti con cui viene a contatto. E non solo può aiutare a fermare i proiettili e la materia quotidiana, ma abbiamo già la prova che il plasma può fermare anche le radiazioni. A partire da circa 40 miglia sopra la superficie del pianeta si trova la ionosfera. È l’ultima, vaga parte dell’atmosfera terrestre prima che ceda interamente il passo al vuoto dello spazio. Il gas qui è stato riscaldato dal sole, diventando un plasma. Gli ioni e gli elettroni liberi si scatenano nell’atmosfera superiore, impedendo alle onde radio di penetrarvi. Le onde radio sono un tipo di radiazione a bassa energia. Se la tecnologia futura è in grado di produrre fogli di plasma più densi, allora potrebbero essere in grado di bloccare forme di radiazioni ad alta energia come i raggi gamma e cosmici così dannosi per la salute degli astronauti. Il problema, naturalmente, è che per bloccare le radiazioni ad alta energia sarebbe necessario bloccare anche la luce visibile, il che significa che la vista dall’interno dei campi di forza al plasma sarebbe un’infinita, inquietante oscurità.