La fisica dei supereoi

LIBRO
IN ASSAGGIO
LA FISICA DEI
SUPEREROI
DI JAMES KAKALIOS
La fisica dei supereroi
DI JAMES KAKALIOS
A THERESE
Prefazione
Da bambino ero un appassionato di fumetti ma, come molti altri prima e dopo
di me, abbandonai questo hobby alle scuole superiori, quando scoprii le
ragazze. Mia madre, seguendo il solito copione, ne approfittò per buttare via
la mia raccolta. Ripresi l’abitudine di leggerli dopo anni, all’università, per
scaricare lo stress della tesi. Oggi, da adulto, ho ricostruito gran parte della
mia collezione di fumetti (o, come la chiama mia moglie, « il rischio di
incendio»), ma per sicurezza non permetto a mia madre di avvicinarsi.
Nel 1998 l’Università del Minnesota, dove insegno fisica, introdusse un nuovo
tipo di corso, i cosiddetti « seminari per matricole». Si tratta di corsi brevi, con
la struttura di seminari e aperti agli studenti appena arrivati, che, pur dando un
credito, non sono legati a un programma di studi in particolare. I professori
sono incoraggiati a tenere lezioni su argomenti originali, e tra i numerosi corsi
offerti si trovano seminari per matricole dai titoli come «La bioetica e il
genoma umano», « Il colore rosso » (un corso di chimica), «Il commercio e
l’economia globale» e «I sistemi complessi: dai mucchi di sabbia a Wall
Street». Nel 2001 introdussi un seminario, in origine intitolato «Tutto ciò che
so della scienza l’ho imparato dai fumetti». Era un vero e proprio corso di
fisica e trattava la maggior parte degli argomenti affrontati di solito, ma tutti gli
esempi, invece di basarsi su illustrazioni di masse su molle, o blocchi che
scivolano lungo piani inclinati, provenivano dalle avventure in quadricromia
dei supereroi in costume e riguardavano in particolare quelle situazioni in cui
la fisica dei fumetti è corretta. Anche se ispirato da quelle lezioni, questo non
è di per sé un libro di testo. E scritto per il non specialista che cerca un modo
relativamente indolore di imparare i principali concetti di fisica su cui si basa il
nostro moderno stile di vita tecnologico. Si discutono argomenti come forze e
movimento, conservazione dell’energia, termodinamica, elettricità e
magnetismo, meccanica quantistica e fisica dello stato solido, e si spiegano
applicazioni nel mondo reale come gli airbag delle auto, i transistor e i forni a
microonde. Spero che sarete tanto impegnati a gustare il gelato dei supereroi
da non accorgervi che allo stesso tempo vi propinerò di nascosto anche gli
spinaci.
Questo libro si rivolge sia agli appassionati di lunga data dei fumetti sia a chi
non sa distinguere Batman da Man-Bat, perciò ho descritto la storia e il
background degli eroi dei fumetti qui presentati. Per illustrare la fisica relativa
ad alcuni supereroi o trame, ho dovuto riassumere alcuni punti chiave
dell’intreccio di vari fumetti, quindi chi non ha ancora letto questi classici tenga
presente per tutto il libro queste due parole: «attenzione spoiler ».
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I lettori cui interessa consultare il materiale di partenza qui considerato
troveranno alla fine le citazioni dei fumetti trattati nel testo. Ho elencato le
informazioni originali su di essi e, quando possibile, dove si possono trovare i
vari numeri in ristampe recenti, disponibili in libreria o nei negozi specializzati.
La data di un determinato fumetto, stampata in copertina, non dice quando
quel numero è arrivato per la prima volta in edicola: per prolungare la
disponibilità del prodotto, essa indicava il momento in cui il fumetto doveva
essere restituito all’editore per un credito, non quello in cui poteva essere
acquistato. Nel tentativo di attirare i nuovi lettori che cercano i primi numeri da
collezionare, a volte i fumetti ricominciano la numerazione, pur senza
cambiare nome. Se non diversamente specificato, i numeri indicano il primo
volume di un fumetto. Per ogni pubblicazione elencata nelle note ho citato,
quando possibile, lo scrittore e il disegnatore. Ho tralasciato gli inchiostratori
non per sminuire il loro contributo al fumetto completo (non ritengo
assolutamente che il loro lavoro consista nel «ricalcare»), ma piuttosto perché
in genere la fisica descritta in una certa scena di un fumetto è di competenza
soprattutto del disegnatore e dello scrittore.
Qualsiasi discussione sulla fisica dei fumetti è destinata a stimolare un esame
da parte dei fisici e degli appassionati, entrambi noti per la loro.., attenzione ai
dettagli. Ciascuno dei casi che ho selezionato illustra un certo principio della
fisica. A volte proprio nel numero successivo si trovava una scena che
contraddiceva la manifestazione fisicamente plausibile di un superpotere qui
descritto. Quando si considerano dei personaggi che sono protagonisti di più
testate da oltre mezzo secolo, è fuori di dubbio che per ogni mia affermazione
ci siano dei controesempi. Di conseguenza, anche se in molti casi esaminare
la fisica relativa ai poteri di un supereroe contribuirà a una migliore
comprensione dei loro talenti, avverto i miei compagni di passione che questo
libro non intende presentare un resoconto completo dei poteri o delle
avventure di un personaggio.
Analogamente, segnalo ai miei colleghi docenti di fisica che questo libro non
si rivolge a un pubblico di esperti. Ho cercato di mantenere le cose semplici,
pur riconoscendo le difficoltà e le complicazioni del mondo reale. Una
discussione completa di molti tra gli argomenti qui considerati potrebbe
senz’altro espandersi fino a riempire vari volumi, dimostrando concretamente
le ultime parole del dottor Manhattan alla fine di Watcbmen, di Alan Moore e
Dave Gibbons: «Niente finisce, Adrian. Niente ha mai fine».
Il linguaggio che descrive il mondo fisico è di tipo matematico. Il perché debba
essere così è una grande domanda filosofica (il fisico Eugene Wigner parlava
dell’«irragionevole efficacia della matematica» nello spiegare le caratteristiche
della natura), che ha sempre disorientato e appassionato chiunque abbia
riflettuto su di essa. In un libro sui supereroi dei fumetti è forte la tentazione di
evitare il minimo accenno alla matematica. Questo però sarebbe un inganno
peggiore che non raffigurare alcuna opera d’arte in un libro su Picasso o non
allegare un Cd musicale a un libro sulla storia del jazz, perché in qualsiasi
discussione approfondita di fisica la matematica è necessaria.
Il lettore forse protesterà dicendo che non capisce la matematica, o non
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riesce a pensare in modo matematico. Ma per questo libro è necessario solo
riconoscere che 1/2 + 1/2 = 1. Nient’altro che questo: due mezzi sono uguali a
uno. Se non avete problemi con 1/2 + 1/2 = 1, allora non dovreste averne
neanche scrivendo 2 x (1/2) = 2/2 = i (cioè, due per un mezzo), perché
ovviamente due mezzi sono uguali a uno. Sembra cosi semplice che potreste
essere sorpresi di sapere che abbiamo già cominciato con l’algebra (e voi che
pensavate di non usarla più dopo le scuole superiori!). Come numerosi
studenti sospettano da molto tempo, nell’algebra c’è un trucco, cioè questo:
avendo un’equazione che descrive un’affermazione vera, per esempio 1 = 1,
le due parti a destra e a sinistra dell’uguale possono essere aumentate,
diminuite, moltiplicate o divise per qualsiasi numero (escluso lo zero), e
l’equazione resta sempre corretta. Così, se aggiungiamo 2 a entrambi i lati
dell’equazione, otteniamo 1 + 2 = 1 + 2 0 3 = 3, che è ancora un’affermazione
vera. Dividere per 2 entrambi i lati di 1 = 1 dà 1/2 = 1/2. Poiché 1 = 1, allora
1/2 + 1/2 = 1, che a sua volta si può scrivere 2/2 = 1. Faccio un patto con voi
lettori: non userò una matematica più difficile di quella fin qui descritta, purché
non vi facciate prendere dal panico nel vedere un’equazione matematica. La
potrete sempre scansare senza che la vostra comprensione ne risenta. Ma se
dovesse venirvi voglia di calcolare una velocità o una forza per una situazione
diversa da quelle qui considerate, avrete i mezzi per farlo. In ogni caso, vi
prometto che alla fine del libro non ci saranno dei quiz!
Aggiornata il giovedì 17 aprile 2008
Edizione Mondolibri S.p.A., Milano
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