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Star Trek, la manovra Picard farebbe vedere tre navi: ecco perché
La nave di Picard apparirebbe tre volte agli occhi dell’avversario, anziché due: è il risultato dell’analisi teorica di Níckolas de Aguiar Alves, fisico dell’Università federale dell’ABC, in Brasile. Il ricercatore ha ricostruito il comportamento dei segnali luminosi nella celebre scena di Star Trek: The Next Generation, individuando una differenza rispetto alla rappresentazione televisiva attraverso calcoli che trovano applicazione anche nello studio delle particelle nei materiali.
La manovra Picard compare nell’episodio The Battle, nella prima stagione della serie. Jean-Luc Picard rievoca uno scontro affrontato al comando della Stargazer: con gli scudi fuori uso, ordina di avvicinarsi al nemico a velocità di curvatura, fermarsi bruscamente e aprire il fuoco. L’obiettivo è ingannare l’avversario, facendogli vedere la nave sia nella posizione precedente allo scatto sia in quella di arrivo. Sparando contro l’immagine sbagliata, il nemico mancherebbe il bersaglio.
Il principio sfruttato dalla sceneggiatura riguarda i tempi di propagazione della luce. Una nave ipoteticamente più veloce dei propri segnali luminosi potrebbe raggiungere una nuova posizione prima che all’osservatore arrivi la luce emessa in precedenza. Nel caso di un movimento a velocità superluminale costante, la ricostruzione descritta dal fisico prevede due immagini: corrispondono a momenti diversi del percorso, i cui segnali raggiungono l’osservatore insieme.
La Stargazer, però, cambia velocità due volte: prima accelera, poi si arresta vicino all’altra nave. Inserendo entrambi i passaggi nei diagrammi del moto, de Aguiar Alves ha ricavato una terza immagine. Il dettaglio decisivo è quindi la sequenza completa della manovra. Il fisico aveva incontrato l’episodio durante gli studi di laurea magistrale, quando la scena gli aveva ricordato gli argomenti affrontati nei corsi di relatività.
Il viaggio a velocità superluminale nel vuoto resta un’ipotesi fantascientifica, ma nei materiali una particella può superare la velocità con cui la luce si propaga in quel mezzo senza oltrepassare il limite della luce nel vuoto. Nell’acqua, per esempio, questa condizione produce la radiazione Cherenkov, responsabile del caratteristico bagliore blu osservabile nei reattori nucleari. È in situazioni di questo tipo che i calcoli sui segnali luminosi diventano strumenti per descrivere fenomeni reali.
A riportare il ricercatore alla scena televisiva è stato un problema legato all’effetto memoria: il passaggio di un’onda può lasciare una conseguenza persistente sul moto di una particella. Il fenomeno è stato teorizzato inizialmente per le onde gravitazionali; i fisici teorici ne prevedono una versione anche per le onde elettromagnetiche, in condizioni molto specifiche che ne rendono difficile la rilevazione.
Un fisico del Niels Bohr Institute ha suggerito che l’effetto elettromagnetico potrebbe essere più marcato in un mezzo come l’acqua. Cercando di capire come sarebbe rilevato un elettrone interessato dal fenomeno, de Aguiar Alves ha iniziato a disegnare diagrammi per controllare i propri calcoli. Dopo i primi schizzi ha riconosciuto il problema che lo aveva incuriosito guardando Star Trek: seguire graficamente i segnali gli ha permesso di ricostruire anche ciò che vedrebbe l’avversario della Stargazer.
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