Fisicamente.it - Costruire lo Stargate

Questo spunto ci viene dalla richiesta di un nostro lettore appassionato dei telefilm "Stargate".

Il nostro amico ci chiede se potrà mai essere possibile realizzare uno Stargate funzionante.

Innanzitutto dobbiamo osservare che quello che si vede nel telefilm non è oggettivamente possibile.
Non si può aprire un varco spazio-temparale sull'aria usando un'unico anello.
Occorrerebbe tanta energia per aprire un varco microscopico.
Se poi pensiamo anche di allargarlo, questa energia deve crescere in modo esponenziale.
Un varco di questo tipo viene chiamato ponte di Einstein-Rosen e non è così semplice aprirne uno (anche se microscopico).
Forse l'energia liberata dall'LHC potrebbe aprirne uno, ma da qui a mantenerlo aperto ce ne vuole parecchio.
Poi se si tentasse di allargarlo bisognerebbe usare la materia "esotica".
Se consideriamo il fatto che tale materia non è mai stata trovata ecco che l'impresa diventa praticamente impossibile.
Dunque dobbiamo arrenderci? Forse, ma a noi di Fisicamente l'inventiva non manca ed ecco cosa abbiamo escogitato.
Un’idea alternativa potrebbe essere quella di aprire una notevole quantità di nano-varchi e porli in vibrazione affinché i contorni dei nano-varchi si sovrappongano in modo da trasformarsi in un unico macro-varco di grandezza adeguata.
Aprire dei nano-varchi che si mantengano vicini a distanza ravvicinatissima significa usare una macrostruttura regolare dove gli atomi occupano una posizione ben definita, come in un reticolo.
La prima cosa che viene in mente sono i cristalli, in particolare quello che rispetta questa condizione di rigidità è il diamante.
Però le nubi elettroniche che circondano i singoli atomi possono essere d’intralcio al nostro scopo.
Infatti il loro movimento caotico può interferire con l’apertura dei varchi e con la sovrapposizione dei nano tunnel.
Quindi una cosa importante è fermare o per lo meno ridurre il loro movimento.
Poiché l’agitazione meccanica degli elettroni equivale ad un certo valore di temperatura del materiale, allora rallentare questo movimento equivale a raffreddare il materiale in questione.
Tanto più bassa sarà la temperatura del materiale tanto minore sarà il movimento delle nubi elettroniche.
La massima riduzione si avrà in prossimità dello zero assoluto.
Ecco quindi che il nostro diamante di riferimento dovrà essere portato ad una temperatura prossima allo zero assoluto.
Ma questa condizione lo trasforma già in uno Stargate? Ancora no, serve qualcos’altro.
I singoli atomi di carbonio devono aumentare la loro densità.
Per far questo li si deve portare a velocità relativistiche.
Ma come potremmo prendere il nostro diamante superfreddo e portarlo a velocità relativistiche? In realtà a noi non interessa che la macrostruttura raggiunga queste velocità.
In altre parole il centro di massa del diamante può restare fermo, anzi deve restare fermo.
A noi interessa che i singoli atomi si muovano con velocità relativistica.
Sarebbe sufficiente se oscillassero avanti e indietro in modo ritmico mediante una vibrazione sinusoidale.
Non sono necessarie vibrazioni di grande ampiezza, anzi più piccole sono e meglio è.
L’importante è avvengano ad altissima frequenza, perché la velocità che avranno durante queste oscillazioni dipenderà dalla frequenza delle oscillazioni.
Più alta sarà la frequenza più veloce sarà il loro movimento intorno al loro punto di riposo.
A frequenze meccaniche dei GHz, o meglio dei THz (o anche molto di più) è possibile che possano sfiorare velocità relativistiche.
In tal caso la loro densità andrà crescendo fino a creare quei nano tunnel che ci servivano.
A questo punto il nostro diamante è diventato uno Stargate? Non ancora.
Gli elettroni sono stati rallentati, gli atomi sono stati posti in vibrazione per creare i nano tunnel, ma manca ancora qualcosa.
Questi tunnel sono slegati tra loro.
E’ necessario che l’intera struttura ruoti velocemente per far si che tutti i nano-tunnel si vadano ad amalgamare uno con l’altro, mediante la sovrapposizione dei contorni, fino ad ottenere un unico tunnel di grandezza pari a quella del diamante stesso.
Questa condizione richiede che il diamante abbia una forma a disco perfettamente piatta e circolare.
Questa forma non vi ricorda qualcosa? Lo Stargate che si vede nel film di fantascienza non è circolare? Ecco cosa manca allo Stargate del telefilm per essere credibile; una superficie in diamante superfredda che vibra ad altissima frequenza e ruoti velocemente.
Peccato che un diamante di quelle dimensioni non è mai stato trovato e se esistesse sarebbe un oggetto più unico che raro, avendo fra l'altro un valore economico inestimabile.

Nota: Un nostro lettore ci ha fatto notare che il quarzo ialino potrebbe funzionare meglio del diamante. Ha una struttura cristallina; ha importanti proprietà piezoelettriche che faciliterebbero la messa invibrazione mediante l'uso di una corrente a ad altissima frequenza. Insomma potrebbe essere un candidato migliore del diamante? Solo degli esperimenti potrebbero confermarlo. Unico problema potrebbe essere la rigidità della struttura che non è assolutamente comparabile con quella del diamente.

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