Synthetic_Groove v.1 - Tecnologia di star trek nella realtà.

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Lun - Marzo 28, 2005

L'universo di Star Trek, al di là delle trame coinvolgenti, delle razze più o meno improbabili, e dei variegati scenari fantapolitici, è caratterizzato da una tecnologia onnipresente e onnipotente che risolve buona parte dei problemi e rende straordinariamente futuristica tutta l'ambientazione su cui si muovo in nostri personaggi. Ma quanto veramente è futuristica questa tecnologia che ci viene presentata? Per in non esperti, questa è una piccola guida che ha non ha minimamente le pretese di addentrarsi nel complesso mondo della fisica quantistica o delle tecnologia informatica, ma vuole solo mostrare come spesso la tecnologia di Star Trek sia ridicolmente antiquata rispetto a quella odierna, e come a volte sia totalmente impossibile e inattuabile.
	VELOCITA' CURVATURA E SUBLUCE Nel tentativo di aggirare la notissima teoria della relatività sviluppata da Einstein, gli autori di fantascienza di tutto il mondo dagli anni '30 a oggi si sono sforzati di trovare un metodo scientificamente plausibile che permetta ad un'astronave di viaggiare in tempi brevi tra le enormi distanze interstellari senza andare oltre l'insuperabile soglia della velocità della luce (300.000 km/s circa). Tra le varie soluzioni ideate, Star Trek utilizza quella del motore di curvatura, ammissibile in via del tutto teorica ma purtroppo quasi pressoché impossibile dal punto di vista pratico. I manuali tecnici e le astruse spiegazioni degli ingegneri della Enterprise spiegano che il motore di curvatura sfrutta come carburante l'annichilazione tra materia e antimateria. In realtà, non si sa attualmente se tale carburante possa servire per la velocità curvatura, mentre è sicuramente la soluzione ideale per permettere i viaggi a velocità di poco inferiori a quella della luce (di cui ci occuperemo tra pochissimo). I fantomatici cristalli di dilitio, indispensabili per l'economia della Federazione, hanno la capacità di regolare il comportamento del carburante e permettere dunque che i viaggi con motore di curvatura si effettuino senza incidenti. Senza dilitio, niente curvatura. Scientificamente la curvatura permette, come ci dice la parola stessa, di curvare lo spazio abbreviando il percorso tra due mete. La distorsione dello spazio è teoricamente plausibile, dato che si è osservato che grandi masse gravitazionali come il nostro stesso Sole hanno appunto la capacità di curvare lo spazio in cui si trovano. Ma come potrebbe essere fattibile ciò per un'astronave? Naturalmente, sarebbe indispensabile che venisse prodotta una massa gravitazione abbastanza forte da permettere una massiccia distorsione dello spazio. Se l'enorme massa della nostra stella riesce a curvare appena appena lo spazio, è improbabile pensare che un'astronave, con qualsiasi metodo artificiale a sua disposizione, possa curvarlo così tanto da permettere un viaggio in tempo brevi tra due sistemi stellari molto lontani tra di loro! Ecco perché la fisica è parecchio scettica riguardo l'utilizzo di un motore di curvatura. Attualmente, la cosa è praticamente impossibile. Esisterebbero però altri modi. Per quanto riguarda il viaggio a grandi velocità, sempre però inferiori a quella della luce, la fusione nucleare è una soluzione (peraltro adottato nei motori a impulso di Star Trek) ma ben poco pratica: l'idrogeno che occorre è veramente troppo, e un'astronave non riuscirebbe a contenerlo. Molto più facile utilizzare la più realistica annichilazione materia-antimateria, in fase sperimentale oggi ma che un giorno potrebbe divenire realtà. In questo modo, un'astronave avrebbe almeno la possibilità di muoversi appena al di sotto della velocità della luce. In viaggi brevi all'interno dello stesso sistema stellare, ciò non produrrebbe grosse conseguenze. Se però un'astronave cercasse di raggiungere una lontana stella con tale sistema, si creerebbero problemi immani: la suddetta teoria della relatività generale ipotizza che per un equipaggio di una di queste navi stellari il viaggio durerebbe relativamente poco, ma a uno spettatore rimasto su un pianeta il viaggio parrebbe essere durato una vita! Il tempo non avrebbe più significato! Ecco perché attualmente i viaggi interstellari rimangono inattuabili anche dal punto di vista teorico. Forse, in un futuro si potrà intravedere qualche spiraglio. IL TELETRASPORTO Praticamente è la tecnologia per antonomasia di Star Trek. Ed è anche la più improbabile. Allo stato attuale dell'evoluzione tecnologica e tenendo conto dei limiti imposti dalla fisica, è piuttosto difficile che in un futuro anche remoto potremo sentire la mitica frase "Beam me up, Scotty" pronunciata così spesso da Kirk (almeno nell'edizione inglese). In realtà, il trasporto di un flusso di dati e di materia è teoricamente possibile: in effetti, è ormai risaputo che alcuni laboratori americani sono riusciti a teletrasportare una particella, ma una cosa è una particella una cosa è un essere umano. Quali sono i problemi? Bè, dobbiamo tenere conto che per memorizzare in un cosiddetto 'buffer degli schemi' tutta l'informazione di un singolo essere umano (a livello di atomi!) occorrerebbe una memoria enorme. L'informazione di un solo individuo è superiore a tutto il materiale scritto esistente oggi sulla Terra. Inoltre, per gestire tutti questi dati e permettere la ricomposizione da un'altra parte servirebbe un computer con una capacità di elaborazione enorme, che attualmente nemmeno tutti i computer del mondo messi insieme possiedono. A questo ostacolo potrebbe però esserci una soluzione se si potesse costruire il mitico computer quantico. Tale computer, ipotizzato già negli anni '70, si baserebbe sulle proprietà dei quanti e avrebbe una capacità di calcolo inimmaginabile. Sarebbe sicuramente la soluzione ideale al problema informatico del teletrasporto. Ma fino ad ora le società ad alta tecnologia impegnate nelle ricerche in questo campo sono molto lontani dalla realizzazione di un simile computer. C'è poi il problema della scomposizione degli atomi: per permettere una scomposizione della materia a livello dei quark, tale da permettere la trasmissione di un flusso di materia, si necessita di un'energia che sprigionerebbe un calore 1000 volte superiore a quello dal Sole! Inoltre, non è certo finita qui: c'è il problema della distanza. L'Enterprise riesce, a migliaia di chilometri di distanza, ad analizzare a livello subatomico la materia di un individuo. Per permettere un'analisi di tale potenza, l'Enterprise dovrebbe possedere un telescopio di gran lunga più grosso di lei, più o meno 50.000 chilometri di diametro. Una cosa pazzesca! IL PONTE OLOGRAMMI Se il teletrasporto è in Star Trek la tecnologia più conosciuta, quella del ponte ologrammi è di gran lunga la più invidiata. Ponti e sale ologrammi sono praticamente l'ultimo traguardo a cui potrebbe arrivare l'attuale sviluppo della realtà virtuale. A chi non piacerebbe immergersi letteralmente in un mondo creato dalla propria fantasia, o anche in un luogo familiare ricostruito fin nei minimi dettagli con cui poter interagire con il massimo realismo? Purtroppo, anche il ponte ologrammi è probabilmente destinato a rimanere nel limbo delle grandi tecnologie più fantascientifiche che scientifiche. Attualmente, anche i mondi virtuali creati tramite sofisticate tecniche informatiche non sanno certamente di realismo. Per quanto l'informatica possa fare passi da gigante da qui al XXIII, è altamente improbabile che un computer riesca a gestire simultaneamente e con la massima precisione migliaia di fattori: il vento tra gli alberi, l'incresparsi delle onde, i suoni della campagna, nonché l'intelligenza artificiale di persone che verrebbero create per interagire con noi. Il tutto dovrebbe essere effettuato con il massimo realismo, e questa è una cosa che trascende le normali capacità anche del più potente dei computer. Se ciò fosse possibile, tale computer più che una macchina sarebbe quasi un dio! Inoltre, nel ponte ologrammi tutto ciò che circonda l'utente è tangibile: si può avere la sensazione di caldo, freddo, si possono baciare delle labbra, si può fare un bagno in una piscina, si può sorseggiare una bibita. Questa possibilità è data dalla tecnologia del teletrasporto: una tecnologia che, come abbiamo visto, anche se non comporta l'utilizzo di esseri umani sarà difficile che venga trasformata in qualcosa di pratico. Inoltre, tutti questi elementi secondo i manuali di Star Trek sono composti da bolle magnetiche (praticamente l'equivalente artificiale degli atomi): tali bolle non sembrano essere scientificamente possibili! Certo, in un futuro neanche tanto lontano è probabile che avremo una abbozzo di un ponte ologrammi: sarà data la possibilità di muoversi in un ambiente piccolo in cui i congegni olografici daranno l'impressione di essere all'aperto. Forse sarà possibile muoversi in una Roma imperiale con una dose di realismo eccezionale, ma non ci sarà mai data la possibilità di stringere la mano a un legionario, né di cavalcare un cavallo virtuale, né bere vino dalla coppa di Nerone. Non potremo fare certo dialoghi costruttivi con una gladiatore, né con un filosofo né con un uomo di strada. Per fare ciò, ci sarà bisogno di scoperte che rivoluzionino il mondo della tecnologia della realtà virtuale. COMPUTER E INTELLIGENZE ARTIFICIALI Anche i computer rivestono un ruolo di primo piano in Star Trek, anzi, sono di gran lunga gli 'accessori' tecnologici più presenti. Dalla Serie Originale a Voyager, i computer hanno subito un'evoluzione considerevole, frutto dell'evoluzione che si è avuta qui ai nostri tempi: dagli anni '60 (epoca della TOS) agli ultimi anni '90 (VOY), i computer sono diventati potentissimi, piccolissimi, utilizzabili anche dai bambini, onnipresenti nella nostra vita quotidiana. All'epoca delle avventure di Kirk e Spock, qui sulla Terra i computer erano enormi macchine lente nei calcoli, utilizzabili solo da tecnici specializzati: fragili e decisamente stupide. Oggigiorno, un PC disponibile in una qualsiasi casa è infinitamente più potente degli enormi processori utilizzati negli anni della Guerra Fredda. E non c'è dubbio che, andando avanti, il nostro XXIII secolo sarà, in fatto di computer, molto più avanzato di quello ipotizzato da Star Trek, che risulta fin troppo antiquato. I computer acquisiscono capacità di calcolo sempre maggiori con l'andare del tempo, e mano a mano che si evolvono diventano anche meno ingombranti. Secondo alcuni studi, la potenza di un computer si raddoppia ogni 18 mesi. Si prevede che la nanotecnologia si evolverà sempre di più, e probabilmente nel XXIII secolo saremo circondati da processori invisibili. Anche la memoria RAM di un computer continua ad aumentare, e le giovani generazioni dispongono all'interno dei loro PC una potenza straordinaria, che però non è niente rispetto a quella dei grandi supercomputer utilizzati dalla grandi società. C'è un elemento estremamente risibile ed antiquato nelle serie di Star Trek: il computer di bordo sembra contenere al suo interno tutte le informazioni esistenti nella Flotta Stellare. Per quanto nei manuali tecnici si dica che la memoria del computer dell'Enterprise sia abbastanza potente da memorizzare tutti questi dati (vita, morte e miracoli di tutti gli abitanti della Federazione, database con i dati tecnici di tutte le astronavi, storia, razze, inventari, pianeti...), oggigiorno è estremamente stupido memorizzare tutte le informazioni in un solo computer: risulta molto più pratico servirsi di una rete informatica tipo Internet condivisa da tutta la Federazione, che potrebbe possedere una capacità di memorizzazione dei dati infinita. Per quanto riguarda i comandi vocali, siamo ancora lontani dal poterli utilizzare: per quanto siano presenti oggi sul mercato, sono estremamente poco abili e chi parla deve scandire bene le parole per farsi comprendere. Inoltre, nessun processore che utilizza la tecnologia dei comandi vocali dispone di una Intelligenza Artificiale come quella di Star Trek, che permette di capire il contenuto di una frase anche senza porla secondo un frasario specialistico. Nel campo dell'Intelligenza Artificiale siamo ancora piuttosto lontani dal creare qualcosa tipo Star Trek, per quanto grossi passi in avanti si siano fatti. Chi svolge una rapida ricerca su Internet può trovare dozzine di semplici programmi di I.A. disponibili per l'utilizzo, ma bisogna riconoscere che sono elementari e ben poco intelligenti. Ci sono molte aziende che si stanno muovendo in questo campo, creando software di I.A. 'psicologi' che imitano il comportamento di uno psichiatra e si spacciano on-line per esso. Ci sono software così abili nel gioco degli scacchi da battere qualsiasi campione umano in questo gioco, come il famosissimo Deep Blue. Attualmente però tali I.A. rimangono specializzate, e ben lontane dall'utilizzo pubblico. Ci sarà bisogno di grandi sforzi per riuscire a creare la sofisticatissima I.A. delle navi della Flotta Stellare. E' una cosa difficile, ma non impossibile. ANDROIDI (DATA) Gli androidi sono ben poco diffusi nell'universo di Star Trek, considerati per lo più pericolosi. L'unico androide sviluppato da un umano e integrato nella società della Federazione è Data. Questo robot dalle sembianze umane è sofisticatissimo: decisamente simile ad un essere umano, se non per il colorito facciale, può svolgere qualsiasi funzione assegnatagli, possiede una sviluppatissima I.A., racchiusa nel suo improbabile cervello positronico, e può anche eseguire alla perfezione lavori artistici. Sarà difficile vedere un simile robot nel XIII secolo. Innanzitutto, l'elevato grado di perfezione della sua I.A. sarà difficilmente raggiungibile dalla nostra tecnologia, e pressoché impossibile sarà dotarlo di emozioni. Per quanto poi sia preciso nei movimenti, non potrà mai avere la grazie e la delicatezza che serve per dipingere un Van Gogh o suonare una composizione di Mozart. Non si capisce poi perché, in Star Trek, si colori di giallognolo la faccia di Data: se deve essere così umanoide da farlo sembrare un essere umano, perché non rendere umana anche la faccia? Pare che in Star Trek non si esegua la tecnica di Asimov per la creazione dei suoi robot umanoidi: creare un corpo artificiale e farci crescere sopra pelle umana. Problemi etici o altro? INGEGNERIA SPAZIALE Le splendide astronavi di Star Trek, come l'Enterprise o la Voyager, sono dei veri gioielli dell'ingegneria spaziale. Belle, comode, spaziose e funzionali. Oggigiorno, le nostre 'astronavi' sono delle vere carrette. Questo fatto più che per i limiti imposti dalla tecnologia, che non sono molti, è dovuto alla mancanza di fondi. L'unica grande agenzia spaziale produttrice di astronavi, la NASA, è da qualche anno in crisi a causa dei grossi tagli nel budget apportati dal governo federale degli Stati Uniti. Quando, in Primo Contatto, Lily Sloane chiede al capitano Picard quanto sia costata la magnifica Enterprise-E, Picard le risponde che nella Federazione non si usa il denaro. Questo è un chiaro segno che una nave come l'Enterprise sarà difficilmente costruibile se ci sono problemi finanziari. Nessuno ha intenzione di spendere centinaia di milioni di dollari per una cosa del genere. Le astronavi ad equipaggio umano utilizzate oggi sono gli Space Shuttle. Questi sono molto piccoli, e non permettono certo una vita agevole all'interno di essi. Manca del tutto la gravità artificiale, cosa che peggiora di molto le cose. Manca qualsiasi comodità. Oltretutto, la partenza avviene tramite un complicatissimo e scomodissimo processo di decollo con spinta a razzi che causa non pochi problemi agli astronauti. Il ritorno, poi, è ancora più risibile. Però, gli Space Shuttle sono i mezzi meno costosi è più funzionali che la NASA ha costruito, e finché gli USA non decideranno di investire di più nella corsa allo spazio tali navi saranno le uniche. Come si piò realisticamente credere che un essere umano raggiunga Marte con navi anche solo poco più evolute degli Space Shuttle? Occorre una tecnologia d'ingegneria spaziale totalmente nuova. L'equipaggio vivrà per un certo periodo di tempo all'interno dell'astronave, non pochi giorni. Dovranno mangiare, bere, svolgere tutte le loro funzioni biologiche, divertirsi. Sarà necessario sviluppare la semplice tecnologia che permetta la creazione di una gravità artificiale nelle navi. Sarà necessario creare una nave spaziosa e vivibile. Sarà necessario inserire nell'astronave un motore abbastanza potente da permettere una breve durata del viaggio. Perché la NASA ha promesso che lo sbarco su Marte, se mai avverrà, ci sarà solo nel lontano 2020? Semplicemente perché i soldi sono pochi e bisogna inventarsi qualcosa per rendere il più economico possibile il processo. Se un giorno l'umanità vorrà inoltrarsi al di fuori del sistema solare, però, sarà obbligatorio tentare di costruite qualcosa di simile all'Enterprise. Ma questo quando avverrà? Credo sia difficile sperare che nel XXIII secolo il nostro sistema stellare sarà solcato dalle grandi navi che vediamo in Star Trek. ARMAMENTI E SISTEMI DIFENSIVI Se lo sviluppo dell'ingegneria spaziale procede col passo di una lumaca, quello degli armamenti è più veloce di un razzo. Come sempre, gli esseri umani si dimostrano più pronti ad elargire grosse somme per la creazione di armi distruttive che per un programma spaziale. Nel XXIII secolo è probabile che le armi siano sensibilmente più distruttive di quelle usate in Star Trek. Phaser portatili sono quasi una realtà: le armi a raggi laser sono ormai in fase avanzata di sperimentazione. Le armi usate sulle astronavi, invece, sono di impossibile realizzazione: i phaser, ad esempio, non potranno mai essere evitati da esseri umani posti sull'astronave attaccata. Prima di vedere il raggio, saranno già stati colpiti. Anche per i missili il discorso è lo stesso. Se si facesse ricorso a uno scudo deflettore, strumento possibile in teoria ma ancora non sviluppato, il tempo che occorrerebbe ad un essere umano per azionare gli scudi ed evitare di essere colpiti da un phaser appena sparato sarebbe troppo elevato. Solo computer sofisticati potrebbero farlo. Ecco perché è sempre più probabile che le future guerre verranno combattute perlopiù tramite i computer: attualmente, ben pochi si rendono conto di quanto sia avanzato l'esercito USA nell'utilizzo dell'informatica contro i nemici. Le guerre verranno forse combattute tra espertissimi haker e controhaker nel tentativo di disattivare sistemi informatici? Forse no, ma sicuramente i computer saranno fondamentali. Del resto, esistono già i missili intelligenti. E' probabile che nel futuro di Star Trek non ci saranno Kirk che daranno ordini e ufficiali che eseguiranno: saranno i computer ad effettuare alla velocità della luce le contromosse necessarie per non venire colpiti da un missile protonico. Star Trek è comunque riuscito a prevedere abbastanza bene il futuro di altri sistemi di guerra: quelli utilizzati per la mimetizzazione, che finiranno per evolversi nei sistemi di occultamento utilizzati dai Romulani, e le terribili armi di distruzione di massa. Gli esseri umani, nel XIII secolo, avranno sicuramente trovato altri metodi sicuramente più efficaci per distruggere miliardi di altri esseri umani rispetto alle troppo squallide bombe H. La terribile e indistruttibile macchina del giudizio universale dell'omonima puntata della Serie Originale e l'orribilmente intelligente missile Dreadnought creato dai Cardassiani e incontrato dalla USS Voyager nel suo lungo viaggio vero casa saranno quasi sicuramente le evoluzioni dei moderni sistemi di distruzione di massa: capaci di annientare interi pianeti e forse inarrestabili. TECNOLOGIA MEDICA Il futuro della medicina in Star Trek è invece molto roseo: niente epidemie, malattie gravi, danni fisici che non si possano curare. Una grossa cicatrice sul viso si aggiusta nel giro di cinque minuti tramite un congegno laser. Sarà così anche in futuro? Nulla ci può far pensare al contrario. Assieme a quello informatico il campo medico è quello più in evoluzione ai nostri giorni. Le cure si perfezionano, le gravi malattie diventano curabili, e solo poche di esse sono ancora minacciose. In un prossimo futuro, anche queste ultime saranno forse sconfitte. La tecnologia medica usata in Star Trek affascina da sempre gli spettatori, ma non è certo fantascientifica. I lettini diagnostici usati sull'Enteprise esistono in tutti gli ospedali, e una volta che i fili non saranno più indispensabili saranno identici a quelli usati dal dottor McCoy o dalla dottoressa Crusher. Tricorder medici non sono ancora possibili, ma quando tutti gli enormi strumenti diagnostici usati negli ospedali potranno essere rimpiccioliti avremo qualcosa di molto simile se non identico. Gli interventi con i laser si stanno diffondendo sempre di più. Un considerevole passo avanti che si sta verificando ormai da alcuni anni è la tecnica dei trapianti: attualmente, numerosissimi tipi di trapianti anche molto complessi sono riusciti con successo, e quando la tecnica sarà stata eseguita più volte simili operazioni saranno di routine. Da un po’, inoltre, l'informatica avanzata sta dando sempre di più una mano alla chirurgia: medici connessi tramite Internet da altri paesi danno istruzioni a tecnici in sala operatoria, e a volte tali medici possono da lontano bracci meccanici e semplici robot per eseguire le operazioni. Microcamere e bracci meccanici si stanno diffondendo nelle più avanzate sale operatorie del pianeta. Anche la nanotecnologia potrebbe nel XXIII secolo essere utilizzata di frequente: per quanto costosa, la nanotecnologia potrebbe essere la risposta a moltissimi problemi. Forse, come ipotizzava Isaac Asimov nella sua novelizzation del film Viaggio Allucinante, piccoli robot potranno entrare nelle arterie e liberarle da ostruzioni per ridurre la possibilità di problemi circolatori. Polmoni, cuore e molto altro potrebbero essere aggiustati dall'interno. L'avanzata nanotecnologia dei Borg potrà essere convertita in qualcosa di molto utile per il genere umano. Anche il monitoraggio delle condizioni di un uomo diverrà di routine: grazie alle sofisticate magliette della salute, un computer posto in un ospedale potrà controllare in tempo reale il battito cardiaco, la salute generale, la temperatura corporea di chi indossa tale maglietta e prevenire e/o soccorrere istantaneamente questo qualora avesse un malore. Le cosiddette magliette della salute sono ormai realtà negli USA. Anche gli hypospray, utilizzai già nella Serie Originale, sono oggigiorno in fase di realizzazione: siringhe senz'ago che praticano iniezioni sottocutanee sono già realtà. Chi frequenta studi dentistici avrà familiarità con gli anestetici utilizzati per l'estrazione dei denti: uno spruzzo che anestetizza una parte del dente dove poi verrà inserito l'ago per l'anestesia di tutta la bocca. Per i denti da latte, gli anestetici hypospray sono i soli ad essere utilizzati. Forse un po' più difficile sarà trovare nelle sale degli ospedali i display per il DNA, ma col tempo anche questi potranno divenire realtà. La medicina del XXIII secolo sarà irriconoscibile. CONCLUSIONI Alla fine di questa breve carrellata, abbiamo visto come spesso le tecnologie di Star Trek siano impossibili da un punto di vista fisico o tecnologico, mentre alcune siano facilmente riproducibili. Altri accessori visti nelle serie sono oggigiorno in fase di realizzazione: i comunicatori della Serie Classica sono cosa vecchia rispetto agli odierni GSM. I PADD sono del tutto simili, e forse anche più ingombranti, dei nostri palmari. Ordini vocali a computer per accendere le luci o aprire le porte sono di frequente utilizzo in laboratori ad alta tecnologia. Le docce soniche sono teoricamente possibili, e in Giappone si stanno facendo passi avanti verso questa innovazione. Quale sarà il nostro futuro? Fonte: Kappero (riportato su Star Trek Italia )