Star Wars diffraction

Cos'è la Forza

(no spoiler) Spiegone lungo del gif animato apparso originariamente qui.

Sicuramente non sono midiclorians, sciocche superstizioni di un giovane Obi-Wan, e un ormai senescente George Lucas  (non che JJA abbia fatto meglio, ma non divaghiamo).

D’altro canto in rete circola questa immagine in cui un anziano Obi-Wan cita la seconda legge di Newton: F=ma (sotto le formule pizzose). Questa equazione è rivoluzionaria perché sancisce che la somma delle forze agenti su un corpo lo accelera, ossia ne fa variare la velocità. Per secoli si è invece pensato che fosse necessaria una forza continua per mantenere un corpo in moto perché non si comprendeva il ruolo di tutte le forze di attrito, che dissipano energia sotto forma di calore.

Tuttavia la formulazione nota come "legge di Newton" (enunciata da Obi-Wan) non è corretta perché non tiene conto dei casi in cui la massa varia. L’espressione più generale (formulazione di Yoda) dice che la forza applicata a un corpo ne varia l’impulso p, ossia il prodotto tra la massa del corpo per la sua velocità.

Come funziona la spada laser

(reblogged da scientificast)

La premessa è d’obbligo: funziona così perché è bellissima.

Ma un laser potrebbe essere utilizzato in combattimenti all’arma bianca? La risposta è: probabilmente no.

1. La luce del laser è emessa in avanti e il raggio laser è visibile solo in ambienti fumosi (vale pure per i cannoni laser, eh…)

1. Una luce laser così potente proseguirebbe per migliaia di chilometri bucando Millennium falcon, Star destroyer e morte nera indistintamente.

1. Quando la luce del laser incontra la luce di un altro laser questa la passa senza praticamente interagire. Questo perché le onde elettromagnetiche si possono sovrapporre senza collidere. È per questo – tra l’altro – che possiamo trasmettere su varie frequenze radio e possiamo percepire i colori.

1. La spada sarebbe sbilanciata, in quanto tutta la massa sarebbe nell’impugnatura e sarebbe quindi difficile combattere come nella scherma classica.

D’altro canto in inglese la spada laser si chiama lightsaber, sciabola di luce, senza riferimento al laser, almeno nei film. Sarebbe possibile ipotizzare che la lama sia costituita da un fascio estremamente intenso di particelle accelerate a velocità relativistica. Si tratterebbe di un doppio fascio di elettroni all’esterno e protoni all’interno  per evitare che il Jedi o Sith di turno si carichi di elettricità statica e si frigga come neanche l’imperatore dei vecchi tempi sapeva fare. La luce  sarebbe dunque emessa per effetto Cherenkov, lo stesso fenomeno che colora di blu l’acqua dei reattori nucleari. La luce Cherenkov è emessa quando una particella carica si muove ad una velocità superiore a quella della luce nel mezzo in cui si trova (la luce rallenta del 30% nell’acqua).  Per emettere luce Cherenkov nell’aria l’energia degli elettroni deve essere molto elevata (perché nell’aria la luce rallenta molto di meno), ma questo sistema viene utilizzato comunemente nei telescopi Cherenkov che studiano gli sciami prodotti nell’atmosfera da parte di sorgenti astrofisiche di altissima energia. Le spade laser potrebbero quindi cozzare tra loro grazie alla repulsione elettrica tra le particelle cariche nei fasci, che poi si ricombinerebbero sulla punta della spada (andrebbero comunque rallentate….).

Il laser comunque c’è, ma non si vede: è nell’elsa della spada ed è utilizzato per accelerare le particelle. Questa tecnica, inventata dal fisico francese Gerard Morou, sta rivoluzionando il mondo degli acceleratori di particelle, consentendo di raggiungere energie elevate in spazi molto più ridotti.  Sovrapponendo centinaia di fasci laser con altrettante fibre ottiche è infatti possibile creare campi elettromagnetici così intensi da accelerare particelle cariche.  Da qui alla spada laser  (e alla Morte Nera) il passo non è poi così lungo.