Le occasioni perse di "Interstellar"

Pubblicato Giovedì, 20 Novembre 2014 17:49

Scritto da Marco Di Lorenzo

Se ne parlava da tanto...

All'inizio lo avrebbe dovuto dirigere Spielberg, poi il progetto fu abbandonato, ripreso da un regista talentuoso come Christopher Nolan (autore tra l'altro del bellissimo "Inception"), sviluppato con la consulenza di un astrofisico relativista come Kip Thorne (peraltro co-produttore del film), costato ben 165 milioni di dollari e girato in buona parte nel formato IMAX.

A questo punto i requisiti c'erano tutti e l'aspettativa era enorme. Il film avrebbe dovuto competere con "2001: Odissea nello spazio" in termini di grandiosità e di rigore scientifico e anche la pubblicità martellante aveva persuaso tutti noi, pubblico appassionato del genere (e non), che il film andava assolutamente visto.

Alla fine il film è uscito nelle sale lo scorso 6 Novembre e l'ho subito visto, ma ha in buona parte deluso le mie aspettative e quelle di molti, a giudicare dalle recensioni...

Il film affronta tante problematiche su tanti fronti (forse troppi), alternando rigore e superficialità. Io mi limiterò agli aspetti di carattere astronautico e astrofisico, e anche così facendo dovrò necessariamente tralasciare alcune cose.

Attenzione, SPOILER! Da qui in poi l'articolo contiene anticipazioni su scene e trama con immagini tratte dal film, siete avvertiti...

PROs (punti a favore)

Alcune sorprese piacevoli, prima di passare alle critiche:

• durante la parte iniziale (peraltro abbastanza lenta e noiosetta) mi ha colpito molto la scena del colloquio tra il protagonista (Cooper) e il preside della scuola dei suoi figli: il preside cerca di convincere Cooper (che è un ex-astronauta) a non illudere i suoi figli con storie di esplorazione spaziale, accusandolo di avere insegnato a sua figlia che l'uomo è stato davvero sulla Luna! In una umanità regredita e in estinzione, l'uomo ha rinunciato alle nuove frontiere e deve pensare solo alla sopravvivenza; addirittura le teorie sul falso sbarco lunare sono diventate materia di insegnamento e verità incontrovertibile. Questa è sicuramente una bella sferzata e un chiaro avvertimento che il regista ci fa sull'imperversare di strampalate teorie "complottistiche" nella rete ma anche, in senso più vasto, sul rigurgito di fondamentalismo religioso e di grettezza mentale che stiamo vivendo a livello globale. Del resto, anche il motto dichiarato nel manifesto ufficiale (vedi sopra) dice chiaramente quale deve essere il vero destino dell'umanità... ottima presa di posizione, condivido!
• Belle le citazioni dai classici di fantascienza e soprattutto da "2001: Odissea nello spazio": ce ne sono tante di tipo "visivo" che saltano subito all'occhio e anche l'idea di non mostrare mai gli ALTRI, i misteriosi alieni (ma lo sono davvero?) che, dalla quinta dimensione, hanno materializzato un wormhole vicino a Saturno e hanno inviato misteriosi messaggi al protagonista tramite sua figlia. Tutto questo ricorda molto il capolavoro di Kubrik, e un pochino, anche "Incontri Ravvicinati" di Spielberg! Un'altra cosa che mi era inizialmente sfuggita è la forma dei robot che accompagnano gli astronauti (diventando essi stessi protagonisti ed eroi): hanno proporzioni simili a quelle del famoso monolito, ma sono in grado di cambiare forma e muoversi molto rapidamente (anche se non si capisce bene come questo sia possibile...). Contrariamente al "malefico" HAL9000, però, hanno il senso dello humor (regolabile dall'utente!) e sono estremamente affidabili e servizievoli, senza mai tradire le aspettative!
• Ottime le sequenze dei veicoli spaziali in movimento, finalmente nel silenzio assoluto e con i motori quasi sempre spenti, come dovrebbe essere in tutti i film ma non è quasi mai (tranne che nel solito 2001...).

© 2014 - Paramount Pictures

• Splendide le ricostruzioni del sistema di Saturno (davvero sembra di essere a cavalcioni della sonda Cassini), del wormhole e del buco nero; al rendering di quest'ultimo pare sia stata dedicata grande attenzione, con un team di 30 persone che ha lavorato un anno intero partendo dalle equazioni fornite dallo stesso Thorne. In effetti, l'effetto della luce proveniente dal disco di accrescimento dietro il buco nero e che forma un anello intorno ad esso perchè deviata dalla gravità è veramente ben fatto (vedi figura sotto); si tratta del famoso "anello di Einstein"... peccato che la maggior parte degli spettatori non lo capiscono (ma su questo tornerò dopo). A dire il vero, è lo stesso spazio-tempo che è deformato dalla gravità o, meglio ancora, dovremmo dire che tale curvatura si manifesta come forza di gravità!

© 2014 - Paramount Pictures

CONTRO (punti a sfavore)

Il film è già stato molto criticato per la sua lentezza/lunghezza, per le sue eccessive pretese e per le molte incongruenze della trama. Tutto giustissimo, però qui soffermiamoci sugli aspetti "politico/tecnico/scientifici":

• In una nazione USA allo stremo, in cui imperversano tempeste di sabbia e malattie dei raccolti, la gente si ammala e rischia di morire di fame; anche il protagonista (Cooper) si arrangia come può e dirotta persino i droni indiani (!) per ricavarene celle solari con cui alimentare la sua fattoria. Eppure, nelle gallerie sotterranee che furono sede del NORAD, la NASA continua a lavorare nella massima segretezza a progetti faraonici: divenuta quasi una sorta di setta massonica generosamente foraggiata dal governo, ha lo scopo di cercare una via di salvezza per l'umanità tra le stelle (sic!). Tutto ciò è, a dir poco, estremamente inverosimile se non addirittura ridicolo... eppure sono temi da sempre cari a Hollywood! Quello che nel film viene indicato come "piano A" (evacuare gran parte del genere umano in un altro sistema planetario) è palesemente impossibile poiché richiederebbe risorse (economiche ed energetiche) semplicemente inesistenti; il piano "B" è un po' più realistico perché prevede di mandare pochi individui fortunati e tanti embrioni congelati onde garantire la diversità genetica delle generazioni successive; però somiglia tanto a certi piani da "dottor Stranamore" (ancora Kubrik!).
• Il protagonista, pochi giorni dopo avere scoperto la segretissima base della NASA, viene reclutato e lanciato in fretta e furia verso Saturno! Anche se si tratta di un ex-astronauta e non di un saldatore che lavora nei pozzi petroliferi (come Bruce Willis di Armageddon) questa è comunque una cosa ridicola e poco credibile: tutti gli astronauti devono fare mesi o addirittura anni di training e di test per affrontare una nuova missione spaziale, anche quelle di routine sulla ISS, figuriamoci una missione quasi-suicida verso una simile destinazione!
• Il missile a bordo del quale il nostro eroe parte ha come base di lancio un silos che, per qualche strano motivo, assomiglia tantissimo alla sede sotterranea della NASA con gli uffici, la stessa in cui Cooper si aggirava fino a poco prima (si riconosce persino la rampa di scale!). A dire il vero, potrebbe non essere un errore perché, in precedenza, lo scienziato capo del progetto accennava al fatto di avere acquisito (grazie a indicazioni degli "ALTRI") la capacità di lanciare carichi annullando la gravità... ma allora perché la sequenza del lancio assomiglia così tanto alla partenza di un missile, anzi lo è in tutto e per tutto perché si vede anche il distacco del primo stadio, identico alle famose riprese fatte dal Saturno-5? Sembra quasi che sceneggiatore e regista non si siano capiti tra loro su come girare la scena!
• Dopo essere passati attraverso il wormhole, i nostri eroi arrivano nel sistema planetario di destinazione e, sorpresa delle sorprese, al centro del sistema non c'è una stella ma un enorme buco nero, Gargantua. Qui le perplessità dello spettatore che sappia un minimo di astrofisica si moltiplicano e le fugaci spiegazioni scientifiche degli attori non dissipano questi dubbi, anzi li moltiplicano! Presumibilmente, il buco nero si è formato quando la stella centrale è giunta a fine vita collassando ma, in tal caso, il sistema planetario sarebbe stato distrutto durante l'esplosione di supernova! A dire il vero, una scappatoia ci sarebbe e la spiego meglio nel prossimo paragrafo, dove analizzerò in dettaglio la questione del Buco Nero rotante.
• I nostri sbarcano sul primo pianeta (detto "di Miller") e scoprono che è completamente ricoperto da un oceano profondo... meno di 1 metro! Tuttavia, presto il luogo si rivela molto meno tranquillo di quel che sembra perché, periodicamente, ci sono onde di marea alte parecchie centinaia di metri! Ora, la fisica ci insegna che le onde non comportano il movimento dell'acqua su grandi distanze ma solo localmente, perciò è impossibile che da un "oceano pozzanghera" possano originarsi onde così mastodontiche... inoltre, se pure si formassero, le onde dovrebbero risucchiare tutta l'acqua nelle immediate vicinanze e quindi, molto prima dell'arrivo dello Tsunami, il fondale dovrebbe prosciugarsi e venire allo scoperto, cosa che non avviene (e invece è magistralmente illustrato nel film "Deep Impact").
• Durante la disperata manovra di Cooper per agganciarsi alla "astronave-stazione" Endurance, dopo che Mann (l'astronauta impazzito) aveva fallito a sua volta l'aggancio, la centrifuga ruota a una velocità folle. Non ricordo il valore dichiarato ma si tratta di almeno 100 rpm, un valore almeno 10 volte maggiore di quello "normale" a cui si vede ruotare la centrifuga in precedenza. Ora, assumendo che in condizioni normali la gravità simulata dalla centrifuga fosse esattamente 1g (l'accelerazione gravitazionale terrestre) e ricordando che l'accelerazione centrifuga è inversamente proporzionale al quadrato del periodo di rotazione, se ne deduce che in quella sequenza la gravità "apparente" dovrebbe essere almeno 100g e questo dovrebbe distruggere Endurance, che invece riporta solo lievi danni!

Ci sarebbero altre incongruenze "minori" ma preferisco affrontare invece quelle che riguardano l'oggetto centrale del film, il buco nero che si rivelerà una sorta di "Deus ex Machina" per dare una svolta al''intera storia...

Gargantua

E' sicuramente un buco nero di grande massa, anche se non ci è dato conoscerla con precisione. Ce lo fanno intuire il suo nome e le affermazioni dei protagonisti, ma anche il suo aspetto gigantesco e minaccioso nelle inquadrature in cui la Endurance gli si avvicina tantissimo. Ma, soprattutto, è la fisica che c'è sotto a dirci quale deve essere la massa...

In effetti, le dimensioni di un buco nero (non rotante) sono direttamente legate alla sua massa da una semplicissima proporzionalità diretta che vale tanto nella fisica classica quanto in quella relativistica; si tratta del celebre "raggio_di_Schwarzschild" dato da:

dove G è la costante di gravitazione universale (pari a circa 6,674 × 10^-11 N·m²/kg²), M è la massa dell'oggetto e c la velocità della luce nel vuoto (pari a 299 792 458 m/s). Questo è il raggio del cosiddetto "orizzonte degli eventi", il luogo in cui la velocità di fuga è esattamente pari alla velocità della luce e quindi nulla può sfuggire alla gravità. Nel caso del Sole, ad esempio, M=1.989 × 10³⁰ kg e quindi, per diventare un buco nero, la nostra stella dovrà comprimersi fino ad avere un raggio r_s = 2.95 km soltanto! Nel caso di un buco nero rotante, le cose si complicano un pò perché, oltre all'orizzonte degli eventi sferico, c'è un secondo orizzonte di forma ellissoidale chiamato "ergosfera"; questa è una regione in cui lo spazio-tempo viene violentemente deformato e trascinato dalla rotazione e, in teoria, può venre sfruttato da una particella che vi entra per uscire con una velocità maggiore a quella di ingresso, sottraendo energia di rotazione al buco nero. Questo, sembra di capire, è proprio il meccanismo che nel film viene sfruttato da Cooper e Amelia per imprimere velocità alla Endurance.

In ogni caso, dobbiamo supporre che Gargantua abbia una massa molto maggiore di quella del Sole, sia perché altrimenti apparirebbe minuscolo, sia (e soprattutto) perché, in caso contrario, il nostro impavido Cooper, entrandoci dentro, verrebbe stritolato (o anche "spaghettificato") dalla tremenda forze mareale dovuta al "gradiente" o differenziale di forza gravitazionale quando si è molto vicini a un oggetto compatto. Se ad esempio l'astronauta si trovasse sulla superficie di un buco nero di massa solare, allora tra i suoi piedi e la sua testa la differenza in termini di accelerazione verso il basso sarebbe quasi 2 miliardi di g e di lui rimarrebbe ben poco! Questo effetto mareale decresce però secondo l'inverso del quadrato della massa del buco nero e perciò, se supponiamo che il nostro Gargantua abbia una massa di circa 30000 masse solari, il gradiente scenderebbe a circa 2g, una bella "stiratina" che però sarebbe sopportabile dal nostro organismo, soprattutto se di breve durata! Con questa massa, la formula precedente ci dice che il diametro del buco nero sarebbe di 177mila km, circa la metà della distanza tra noi e la Luna.

Tuttavia, a voler essere pignoli, nel film si ha l'impressione che la navetta su cui si trova Cooper venga distrutta proprio dalle forze mareali, che quindi non sarebbero così trascurabili come abbiamo ipotizzato (Gargantua non è poi così grande?). Il fatto è che Cooper riesce a salvarsi eiettandosi un attimo prima del collasso strutturale della navetta e, poco dopo, passa indenne per l'orizzonte degli eventi: non si capisce perché su di lui le forze mareali non agiscano come sulla navetta, a meno di non supporre un provvidenziale intervento "soprannaturale" (che manderebbe in malora tutte le pretese scientifiche del film!).

A questo punto, qualcuno potrebbe obiettare: cosa ci fa un buco nero con una massa così grande in un sistema planetario, dove presumibilmente un tempo c'era una stella che, al massimo, doveva avere una massa di alcune decine di masse solari e che, esplodendo, avrebbe comunque distrutto il sistema planetario attorno ad essa? Beh, per quanto inverosimile c'è una possibilità: la stella progenitrice del buco nero non era una stella "normale", ma una superstella, di quelle che presumibilmente sono nate poco dopo il Big Bang; in base ai modelli teorici, infatti, questi oggetti potrebbero collassare senza passare per lo stadio supernova, generando proprio il tipo di buco nero che appare nel film. Naturalmente, dovremmo supporre che il wormhole abbaia portato i nostri amici non solo in una galassia lontana ma anche in un tempo primordiale e anche questo, per quanto paradossale, potrebbe accadere... Però così facendo sorgono altri problemi; uno di questi è legato la fatto che, essendo la stella di primissima generazione, gli unici elementi chimici disponibili nella nebulosa da cui si è formata erano idrogeno ed elio; questo renderebbe pressoché impossibile la formazione di un sistema planetario come quello del film, con pianeti rocciosi e quindi formati principalmente da elementi "pesanti" come ossigeno, silicio, carbonio e ferro; questi elementi, infatti, sono stati creati in quantità apprezzabili dopo molte generazioni di stelle che, esplodendo, hanno scagliato nello spazio gli elementi sintetizzati nelle loro viscere tramite la fusione nucleare. Un'altra possibilità è che si tratti di pianeti che non sono nati con la stella ma siano stati catturati successivamente, magari quando il buco nero (nato dal collasso di una stella normale) ingoiava altre stelle e altri oggetti collassati in un processo di "merging", magari all'interno di un ammasso stellare molto denso...

In ogni caso, anche se pensiamo di avere "risolto" il problema della forza mareale su Cooper e dell'origine di Gargantua, rimane un altro ostacolo incolmabile: quando i nostri eroi sbarcano sul pianeta di Miller, sanno che questo è talmente vicino al buco nero da provocare un forte rallentamento gravitazionale del tempo. Questo effetto esiste realmente, è stato previsto da Einstein ed è stato misurato sia sulla Terra (tramite orologi atomici) che sulla superficie delle nane bianche (misurando l'effetto Doppler gravitazionale). Il problema è che, nel caso illustrato nel film, l'effetto è spaventosamente grande tanto che, mentre per l'equipaggio che sbarca sul pianeta sono passate circa 3,5 ore, sull'astronave che è rimasta lontana dal buco nero sono passati ben 23 anni: questo significa che il tempo si è dilatato ben 60mila volte! Un simile fattore di dilatazione si può avere solo vicinissimo all'orizzonte degli eventi, in una posizione in cui la gravità del buco nero non solo creerebbe le suddette maree nell'oceano ma distruggerebbe completamente il pianeta: ripetendo infatti i calcoli fatti precedenti per un essere umano, qui la differenza di accelerazione gravitazionale tra i due lati del pianeta sarebbe milioni di g! Inoltre, l'energia necessaria per andare e, soprattutto, tornare da un simile pianeta sarebbe gigantesca poichè bisogna vincere la gravità del buco nero partendo da un punto vicinissimo dall'orizzonte degli eventi, cosa che riesce quasi impossibile anche alla luce e questo implica, per l'appunto, il raggiungimento di una velocità di fuga molto vicina a quella della luce (oltre il 99% di c). Qui, a dire il vero, la magagna non deve essere sfuggita del tutto agli sceneggiatori (e soprattutto a Thorne) che hanno cercato di metterci una pezza facendo venire una "idea geniale" a Cooper e sfruttando in qualche modo il movimento del pianeta attorno al buco nero e/o la deformazione dello spazio tempo dovuta al buco nero in rotazione. Purtroppo, però, la cosa viene spiegata così male e in fretta che non convince affatto!

Infine, l'ultimo quesito (che in realtà balena in mente appena si vede il sistema planetario attorno al buco nero) è il seguente: come accidenti può un pianeta ospitare la vita se orbita attorno a un buco nero, un oggetto che di per sé non emette luce? Subito molti risponderanno che, guardando il film, è evidente che l'energia viene in realtà dal disco di accrescimento, formato da materiale che sta per essere ingoiato dal buco nero e che viene riscaldato a milioni di gradi... Ma questo, semmai, è un ulteriore ostacolo alla vita perché la quantità di radiazioni e particelle ionizzanti ad alta energia emesse dal disco dovrebbero letteralmente friggere i pianeti e ancor di più farebbero vaporizzare l'astronave Endurance quando questa si avvicina ad esso fin quasi a sfiorarlo!

Conclusioni

Insomma, mentre il film rischia di apparire un "polpettone didattico" a chi è completamente digiuno di relatività e astrofisica, per chi ne sa qualcosa è ancora più indigesto perché, anche se le idee di base sono stimolanti, molto non viene spiegato e ci sono forzature continue di quei concetti. Ovvio che il regista doveva piegare quelle teorie alle esigenze del film senza appesantirlo troppo ma, davvero, si sarebbe potuto fare di meglio!

E poi ci sono state anche clamorose occasioni perse per illustrare (magari con un minimo di spiegazione) altri effetti relativistici che avrebbero reso il film ancora più spettacolare e memorabile, senza forzature improbabili. Ad esempio, quando Cooper sta cadendo verso il buco nero con la navetta e perde i contatti con Amelia sulla Endurance, la sua voce alla radio non cambia tonalità ma diventa solo più disturbata mentre, in realtà, dovrebbe cambiare frequenza e velocità a causa del già menzionato rallentamento del tempo dovuto alla gravità crescente. L'effetto di una voce sempre più lenta e profonda sarebbe stato molto suggestivo e avrebbe costituito un altro bellissimo omaggio a Kubrik, poichè molto simile al celebre smantellamento della memoria di HAL9000 mentre canta il ritornello della canzoncina Daisy/Girotondo! E il tutto magari si sarebbe potuto accompagnare all'immagine sempre più appiattita e arrossata della navetta che scendeva (altri effetti previsti dalla relatività che sarebbero dovuti apparire nel film!).

Insomma, ho il sospetto che, avendo in mano quella storia e gli stessi mezzi, il buon Kubrik avrebbe saputo fare di meglio... 

Riferimenti:
- Recensione "scientifica" del film scritta da uno scenziato: http://www.ilpost.it/2014/11/09/problemi-interstellar/
- Altra recensione scritta da G. Bignami (INAF): http://www.media.inaf.it/2014/11/09/datemi-un-wormhole-ne-faro-un-kolossal/
- Utile "Timeline" che ricostruisce il complesso svolgersi degli eventi narrati nel film con gli effetti di dilatazione temporale: http://i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/aapj5qbk0iyjatrnjfy0.jpg

Note sull'autore

Author: Marco Di LorenzoEmail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. E' necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kramer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!