La fisica del trono di spade
di GIULIANO ALUFFIDraghi, barriere di ghiaccio e fiamme invincibili: Rebecca Thompson, del Fermi Lab di Chicago, spiega che cos’è scientificamente possibile nella popolare serie tv. E cosa no
I guardiani della Notte osservano, dalla sommità dell'imponente Barriera di ghiaccio, il tetro esercito del Re della Notte sempre più vicino, mentre nell'aria volteggia il drago Viserion, pronto a fondere la barriera col suo fuoco. Ma c'è un colpo di scena: i Guardiani sfoderano la loro arma segreta. Da una porticina nella barriera esce un fisico occhialuto dall'aspetto anonimo, che si avvicina all'esercito assediante e tira fuori un foglietto pieno di calcoli: "Tornate indietro" ordina, "la fisica dice che il vostro drago, che per inciso non può volare, non riuscirebbe mai a sciogliere questa barriera". Il Re della Notte è sorpreso dall'imprevisto, ma anche lui ha un'arma segreta: il suo esercito si apre improvvisamente come le acque del Mar Rosso e una scienziata con passo risoluto va a fronteggiare il fisico: "Se vogliamo essere pignoli, una barriera di ghiaccio così non sarebbe mai potut…
I guardiani della Notte osservano, dalla sommità dell'imponente Barriera di ghiaccio, il tetro esercito del Re della Notte sempre più vicino, mentre nell'aria volteggia il drago Viserion, pronto a fondere la barriera col suo fuoco. Ma c'è un colpo di scena: i Guardiani sfoderano la loro arma segreta. Da una porticina nella barriera esce un fisico occhialuto dall'aspetto anonimo, che si avvicina all'esercito assediante e tira fuori un foglietto pieno di calcoli: "Tornate indietro" ordina, "la fisica dice che il vostro drago, che per inciso non può volare, non riuscirebbe mai a sciogliere questa barriera". Il Re della Notte è sorpreso dall'imprevisto, ma anche lui ha un'arma segreta: il suo esercito si apre improvvisamente come le acque del Mar Rosso e una scienziata con passo risoluto va a fronteggiare il fisico: "Se vogliamo essere pignoli, una barriera di ghiaccio così non sarebbe mai potuta durare ottomila anni come dice la leggenda, ma sarebbe crollata sotto il suo peso dopo poco tempo la costruzione. Lo dicono i glaciologi. Quindi qui questa barriera non dovrebbe proprio esserci".
Una scena così, ovviamente, nella popolarissima serie tv Il trono di spade non si è mai vista ma l'idea che la scienza possa dire la sua sugli straordinari eventi immaginati da George R.R. Martin è suggestiva, ed è l'assunto del saggio Ghiaccio, fuoco e fisica: la scienza del Trono di Spade (Mondadori, pp. 308, euro 22). L'autrice, la fisica Rebecca Thompson, è capo del dipartimento istruzione del Fermi National Accelerator Laboratory di Chicago. "La cosa interessante del Trono di Spade è che in realtà, se togliamo i draghi, gli Estranei e le resurrezioni, racconta un mondo più realistico che fantastico" dice. "Armi come l'altofuoco o le spade di Valyria, per esempio, sono ispirate a realtà storiche, rispettivamente il fuoco greco usato dall'Impero bizantino per incendiare le navi nemiche e il robustissimo acciaio di Damasco, forgiato in India nel III secolo con una tecnica particolare. Per questo motivo non è insensato indagare su quali oggetti ed eventi della saga tv siano possibili secondo la scienza e quali del tutto irrealistici".
E qui torniamo alla Barriera di ghiaccio alta 210 metri e lunga 480 chilometri, che ha resistito per ottomila anni. "Se pure venisse costruita, una barriera del genere non potrebbe resistere migliaia di anni. Collasserebbe sotto il suo stesso peso. Perché - come ha mostrato il glaciologo Martin Truffer della University of Alaska - su una scala così ampia il ghiaccio non si comporta propriamente come un solido, ma come un fluido" spiega Thompson. "Un fluido dalla viscosità che muta con la pressione: più crescono le forze applicate, più diventa viscoso. E cambia forma. L'altezza della Barriera, ha calcolato Truffer, dopo i primi mille anni, si sarebbe ridotta a 90 metri, meno della metà dell'altezza iniziale, oltretutto la barriera così deformata sarebbe diventata simile a una cupola".
Le leggi della fisica hanno da dire la loro anche sugli impressionanti draghi della serie tv. Che, tanto per cominciare, sarebbero costretti a restare a terra. "Già ci sono dubbi tra gli scienziati che lo pterosauro più grande, il Quetzalcoatlus northropi, riuscisse a volare. E il suo peso si stima in circa 250-300 chili. Il drago Drogon è almeno dieci volte più pesante. Figuriamoci quanto gli sarebbe difficile alzarsi in volo. Per far sì che qualcosa voli, la quantità di aria spinta verso il basso deve superare il peso. Il problema con i draghi è che sono così grandi che per spingere in basso abbastanza aria da sollevarsi le ali dovrebbero esercitare una forza tale - 3900 newton per ogni metro quadro d'ala - da spezzare le ossa già durante il decollo. In natura non esistono ossa tanto resistenti".
Draghi appiedati, quindi, e - sempre secondo la scienza - incapaci di lunghe e micidiali fiammate. "Il problema non è l'accensione del fuoco: i draghi potrebbero, teoricamente, essersi evoluti per usare i cosiddetti fluidi ipergolici, autoinfiammabili, che oggi vengono usati nella propulsione dei razzi. Ma fiammate così spettacolari richiederebbero un enorme e pesante serbatoio, che renderebbe ancora più improbabile il volo. Certo i draghi potrebbero ospitare nella bocca cristalli di quarzo, che possono generare scintille, e usarli per infiammare il metano. In fondo i ruminanti come le mucche hanno, per così dire, un serbatoio di metano nel loro intestino. Ma è un gas prodotto dai microbi metanogeni che spezzano la cellulosa per ricavarne i nutrienti. Quindi i draghi, per avere una fiamma a metano, dovrebbero quantomeno essere erbivori. E non sembra proprio essere il caso di quelli che si vedono nella serie tv".
Insomma i draghi del classico immaginario fantasy sono bocciati dalla scienza. Per il "vetro di drago", ovvero il tagliente materiale che è tra le poche cose in grado di uccidere gli Estranei, la questione è diversa: esiste davvero, anche se ci auguriamo di non doverlo mai sperimentare contro dei mostruosi spadaccini di ghiaccio. "Nei volumi delle Cronache del ghiaccio e del fuoco, da cui è stata tratta la serie del Trono di spade, Martin usa in modo intercambiabile i termini "vetro di drago" e "ossidiana": questa è una roccia ignea che si forma quando il magma che esce dalla crosta terrestre si raffredda rapidamente" spiega ancora Thompson. "L'ossidiana, che è stata usata come arma per migliaia di anni, è molto dura e molto fragile. Ha caratteristiche simili a quelle del vetro, con la particolarità che, se viene spezzata, ha un margine molto affilato: siccome è priva di una struttura cristallina che tenga insieme gli atomi in modo regolare, in alcuni casi si può avere uno spessore di pochi atomi". Per questo alcuni chirurghi usano bisturi con lame d'ossidiana. Sono molto più precisi di quelli di acciaio, ma anche piuttosto pericolosi: le lame sono così affilate che è facile tagliarsi senza accorgersene.
Quasi altrettanto affilato è il leggendario acciaio di Valyria del Trono di Spade: "È l'equivalente dell'acciaio di Damasco, con cui - secondo le leggende - si poteva tagliare in due un capello per lungo. "Il segreto per ottenerlo si è perso nel tempo, ma Alexander Levin, ricercatore in scienza dei materiali all'Università di Dresda, esaminando lame di Damasco con i raggi X ha scoperto che la lama è rinforzata da nanotubi di carbonio, cinque volte più forti dell'acciaio, formatisi durante la fase di fusione e forgiatura. Era una nanotecnologia inconsapevole che ha preceduto di oltre 1.500 anni quella vera e propria".
Un'arma molto più letale delle spade di Valyria, per il suo potere deflagrante e incendiario, è l'altofuoco, che incendia con le sue fiamme verdastre la baia delle Acque Nere e rade al suolo il Grande Tempio di Baelor. "L'ispirazione viene dal "fuoco greco", usato per la prima volta nel 672 dalle navi bizantine contro la flotta musulmana che assediava Costantinopoli. Si pensa fosse un composto di petrolio, resina di pino, zolfo e calce viva. La resina fungeva da addensante, mentre lo zolfo permetteva l'accensione in acqua". Un fuoco resistente a tutto. Anche allo scetticismo indagatore della scienza.
Sul Venerdì del 16 ottobre 2020
Una scena così, ovviamente, nella popolarissima serie tv Il trono di spade non si è mai vista ma l'idea che la scienza possa dire la sua sugli straordinari eventi immaginati da George R.R. Martin è suggestiva, ed è l'assunto del saggio Ghiaccio, fuoco e fisica: la scienza del Trono di Spade (Mondadori, pp. 308, euro 22). L'autrice, la fisica Rebecca Thompson, è capo del dipartimento istruzione del Fermi National Accelerator Laboratory di Chicago. "La cosa interessante del Trono di Spade è che in realtà, se togliamo i draghi, gli Estranei e le resurrezioni, racconta un mondo più realistico che fantastico" dice. "Armi come l'altofuoco o le spade di Valyria, per esempio, sono ispirate a realtà storiche, rispettivamente il fuoco greco usato dall'Impero bizantino per incendiare le navi nemiche e il robustissimo acciaio di Damasco, forgiato in India nel III secolo con una tecnica particolare. Per questo motivo non è insensato indagare su quali oggetti ed eventi della saga tv siano possibili secondo la scienza e quali del tutto irrealistici".
E qui torniamo alla Barriera di ghiaccio alta 210 metri e lunga 480 chilometri, che ha resistito per ottomila anni. "Se pure venisse costruita, una barriera del genere non potrebbe resistere migliaia di anni. Collasserebbe sotto il suo stesso peso. Perché - come ha mostrato il glaciologo Martin Truffer della University of Alaska - su una scala così ampia il ghiaccio non si comporta propriamente come un solido, ma come un fluido" spiega Thompson. "Un fluido dalla viscosità che muta con la pressione: più crescono le forze applicate, più diventa viscoso. E cambia forma. L'altezza della Barriera, ha calcolato Truffer, dopo i primi mille anni, si sarebbe ridotta a 90 metri, meno della metà dell'altezza iniziale, oltretutto la barriera così deformata sarebbe diventata simile a una cupola".
Le leggi della fisica hanno da dire la loro anche sugli impressionanti draghi della serie tv. Che, tanto per cominciare, sarebbero costretti a restare a terra. "Già ci sono dubbi tra gli scienziati che lo pterosauro più grande, il Quetzalcoatlus northropi, riuscisse a volare. E il suo peso si stima in circa 250-300 chili. Il drago Drogon è almeno dieci volte più pesante. Figuriamoci quanto gli sarebbe difficile alzarsi in volo. Per far sì che qualcosa voli, la quantità di aria spinta verso il basso deve superare il peso. Il problema con i draghi è che sono così grandi che per spingere in basso abbastanza aria da sollevarsi le ali dovrebbero esercitare una forza tale - 3900 newton per ogni metro quadro d'ala - da spezzare le ossa già durante il decollo. In natura non esistono ossa tanto resistenti".
Draghi appiedati, quindi, e - sempre secondo la scienza - incapaci di lunghe e micidiali fiammate. "Il problema non è l'accensione del fuoco: i draghi potrebbero, teoricamente, essersi evoluti per usare i cosiddetti fluidi ipergolici, autoinfiammabili, che oggi vengono usati nella propulsione dei razzi. Ma fiammate così spettacolari richiederebbero un enorme e pesante serbatoio, che renderebbe ancora più improbabile il volo. Certo i draghi potrebbero ospitare nella bocca cristalli di quarzo, che possono generare scintille, e usarli per infiammare il metano. In fondo i ruminanti come le mucche hanno, per così dire, un serbatoio di metano nel loro intestino. Ma è un gas prodotto dai microbi metanogeni che spezzano la cellulosa per ricavarne i nutrienti. Quindi i draghi, per avere una fiamma a metano, dovrebbero quantomeno essere erbivori. E non sembra proprio essere il caso di quelli che si vedono nella serie tv".
Insomma i draghi del classico immaginario fantasy sono bocciati dalla scienza. Per il "vetro di drago", ovvero il tagliente materiale che è tra le poche cose in grado di uccidere gli Estranei, la questione è diversa: esiste davvero, anche se ci auguriamo di non doverlo mai sperimentare contro dei mostruosi spadaccini di ghiaccio. "Nei volumi delle Cronache del ghiaccio e del fuoco, da cui è stata tratta la serie del Trono di spade, Martin usa in modo intercambiabile i termini "vetro di drago" e "ossidiana": questa è una roccia ignea che si forma quando il magma che esce dalla crosta terrestre si raffredda rapidamente" spiega ancora Thompson. "L'ossidiana, che è stata usata come arma per migliaia di anni, è molto dura e molto fragile. Ha caratteristiche simili a quelle del vetro, con la particolarità che, se viene spezzata, ha un margine molto affilato: siccome è priva di una struttura cristallina che tenga insieme gli atomi in modo regolare, in alcuni casi si può avere uno spessore di pochi atomi". Per questo alcuni chirurghi usano bisturi con lame d'ossidiana. Sono molto più precisi di quelli di acciaio, ma anche piuttosto pericolosi: le lame sono così affilate che è facile tagliarsi senza accorgersene.
Quasi altrettanto affilato è il leggendario acciaio di Valyria del Trono di Spade: "È l'equivalente dell'acciaio di Damasco, con cui - secondo le leggende - si poteva tagliare in due un capello per lungo. "Il segreto per ottenerlo si è perso nel tempo, ma Alexander Levin, ricercatore in scienza dei materiali all'Università di Dresda, esaminando lame di Damasco con i raggi X ha scoperto che la lama è rinforzata da nanotubi di carbonio, cinque volte più forti dell'acciaio, formatisi durante la fase di fusione e forgiatura. Era una nanotecnologia inconsapevole che ha preceduto di oltre 1.500 anni quella vera e propria".
Un'arma molto più letale delle spade di Valyria, per il suo potere deflagrante e incendiario, è l'altofuoco, che incendia con le sue fiamme verdastre la baia delle Acque Nere e rade al suolo il Grande Tempio di Baelor. "L'ispirazione viene dal "fuoco greco", usato per la prima volta nel 672 dalle navi bizantine contro la flotta musulmana che assediava Costantinopoli. Si pensa fosse un composto di petrolio, resina di pino, zolfo e calce viva. La resina fungeva da addensante, mentre lo zolfo permetteva l'accensione in acqua". Un fuoco resistente a tutto. Anche allo scetticismo indagatore della scienza.
Sul Venerdì del 16 ottobre 2020