Watchmen: La scienza del dottor Manhattan

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Tra tutti i personaggi che popolano Alan Moore e Dave Gibbons' Guardiani , la figura blu e luminosa del Dr. Manhattan si distingue come un essere simile a un dio che è apparentemente oltre la comprensione.

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Eppure quando i registi di Watchmen del 2009 avvicinato al personaggio, era fondamentale comprendere il più possibile il dottor Manhattan e i suoi strani poteri. Così hanno chiesto l'aiuto di James Kakalios, un professore di fisica all'Università del Minnesota che ha scritto il libro, La fisica dei supereroi .

Agendo come consulente scientifico nel film, Kakalios ha guidato i realizzatori su tutto, dall'aspetto di un laboratorio di fisica alla psicologia dietro i ricercatori ossessionati. Ma molte delle conversazioni erano incentrate sull'enigmatico Doctor Manhattan, qualcosa che Kakalios, un fan dei fumetti di Watchmen, era più che felice di discutere.

'La maggior parte del [Dott. I poteri di Manhattan, anche se non tutti, hanno alcuni aspetti di meccanica quantistica', spiega Kakalios. 'Abbiamo parlato delle cose che puoi vedere che fanno gli elettroni, e devi fare un grande atto di fede per estrapolarlo fino al Dr. Manhattan che fa queste cose, ma in qualche modo è nella stessa ampia sospensione dell'incredulità'.

Nel film, così come nell'acclamata serie di fumetti su cui è basato, il dottor Manhattan dalla pelle blu ha acquisito le sue capacità dopo essere stato catturato in una camera chiamata 'sottrazione di campo intrinseco'. Secondo la storia di Alan Moore e Dave Gibbons, l'esperienza lo ha trasformato in un supereroe quantistico che potrebbe apparentemente esistere al di fuori dello spazio e del tempo, teletrasportandosi e dividendosi in diverse copie di se stesso.

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Newsarama ha parlato con il professor Kakalios di alcune delle sue teorie sulla scienza alla base del Dr. Manhattan - prima di tutto... cos'è un 'sottratore di campo intrinseco'?

'Nella graphic novel, Wally Weaver dice: 'E se ci fosse una sorta di campo che tiene insieme tutto tranne la gravità?' Lo chiamano campo intrinseco.

Sebbene il termine 'campo intrinseco' non sia usato per descrivere quel concetto nella scienza reale, l'idea ha un fondamento nella realtà.

'Gli scienziati in questo momento stanno dicendo: 'A parte la gravità, quali altre forze tengono insieme le cose?'', dice. 'L'elettromagnetismo è fondamentalmente la forza che tiene insieme i tuoi atomi, e poi c'è una forza nucleare forte e una forza nucleare debole che lavorano all'interno dei tuoi nuclei, all'interno dei tuoi atomi. E la forza forte tiene insieme i tuoi nuclei.

«Proprio oggi, durante un colloquio di uno dei miei colleghi, stava parlando dell'unificazione della forza forte, della forza debole e della forza elettromagnetica. Si verifica solo a un'energia così vasta che non possiamo nemmeno immaginare di crearla', afferma Kakalios. «Avresti bisogno di un acceleratore di particelle trilioni di volte più potente del più potente acceleratore di particelle mai costruito per raggiungere quei regimi.

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'Quindi quella camera è piuttosto difficile in cui Jon Osterman viene rinchiuso. Ma questi sono i tipi di dettagli che, in termini di storia, non sono molto significativi. E anche se richiederebbe un livello di potenza quasi inimmaginabile, è qualcosa che puoi trovare nell'ambito della fisica quantistica.'

Quindi, comprendendo questa idea scientifica immaginaria di un 'campo intrinseco', la domanda successiva è ovvia: se potessi disattivare il campo intrinseco di qualcuno, cosa accadrebbe?

'Non ci sarebbe elettromagnetismo a tenere insieme gli atomi, non ci sarebbe una forza forte per tenere insieme i nuclei degli atomi', dice Kakalios. 'Sareste letteralmente disintegrati a livello subatomico.'

«Ora, di certo non saresti in grado di rimontarti. Ma senza quello, non c'è storia', aggiunge Kakalios. 'Il primo atto di fede è che sono in grado di produrre in qualche modo abbastanza potere da farlo a pezzi, e il più grande atto di fede è che è in grado di tornare'.

Parlando di balzi, uno degli aspetti chiave delle abilità del Dr. Manhattan è quello del teletrasporto. Kakalios afferma che mentre 'teletrasporto' non è esattamente un termine scientifico, esiste un fenomeno della meccanica quantistica chiamato 'tunnel quantico' che potrebbe spiegare l'abilità del dottor Manhattan.

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'Il tunneling quantistico è il punto in cui un elettrone può trovarsi in un metallo e può apparire improvvisamente in un altro metallo, anche se è separato da un vuoto di spazio vuoto', spiega. «E può succedere con una certa probabilità anche se l'elettrone non ha mai abbastanza energia per fare scintille e saltare da un metallo all'altro. Fondamentalmente, poiché ha una natura ondulatoria, parte dell'onda può effettivamente fuoriuscire da un metallo e, se l'onda si estende abbastanza, può finire nel secondo metallo. E poi c'è una probabilità che ci sarà.'

Kakalios afferma che il tunneling meccanico quantistico è un concetto molto noto, essendo stato scoperto decenni fa.

'Questo è qualcosa che, alla fine, non so se qualcuno lo capisca davvero. Semplicemente si abituano,' ride. 'In questo momento nel tuo cellulare ci sono diodi tunneling che utilizzano questo processo quantomeccanico per regolare le correnti in modo che il tuo cellulare funzioni. E il tunneling della meccanica quantistica è la base per poter realizzare microscopi in grado di vedere i singoli atomi nelle superfici. Quindi, a un certo punto, lo abbiamo capito abbastanza bene da poter progettare dispositivi in ​​modo da renderlo un fenomeno di routine. Ma è davvero molto bizzarro che funzioni.

'In un certo senso, è come il teletrasporto. Non ci piace usare quelle parole,' dice. 'Ma usiamo una parola altrettanto incomprensibile: 'tunneling.''

Poiché il dottor Manhattan può controllarsi a livello quantistico, il suo teletrasporto è molto probabilmente simile al tunneling quantistico, teorizza Kakalios.

'Questa è una di quelle cose in cui dici: 'Beh, questa è la mia sospensione dell'incredulità', anche se risulta essere effettivamente vero', dice.

'Il dottor Manhattan può ovviamente regolare la sua funzione di probabilità a piacimento, in modo da poter estendere la sua funzione d'onda fino a Marte e assicurarsi che si presenti dove vuole essere', afferma l'esperto. «Anche per gli elettroni, non sappiamo come fare una cosa del genere. Ma dietro il suo teletrasporto c'è la più piccola pepita di una vera e propria scienza.'

Un'abilità secondaria a quella, nei fumetti e nei film, è la capacità del dottor Manhattan di trovarsi in più di un posto contemporaneamente. Anche questo potrebbe essere spiegato scientificamente - più o meno.

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'Non è strettamente corretto, ma questa è una di quelle cose in cui c'è un fenomeno chiamato 'defrazione' in cui se un'onda attraversa due fessure strette, crea schemi di interferenza. E invece di avere una singola onda, ottieni questo schema molto complicato', dice.

Se un'onda sta attraversando un confine, può sembrare che si trovi in ​​più posizioni contemporaneamente, spiega Kakalios. Kakalios ha usato l'esempio di far passare un raggio laser attraverso uno schermo, che agisce come una serie di fessure. Se puntassi quel laser attraverso uno schermo, quindi verso una parete o una superficie piana, i punti di luce laser mostrerebbero tanti punti di luce in uno schema.

«Quella è luce laser, e la luce è un'onda. Ma puoi ottenere la stessa cosa con gli elettroni', dice Kakalios. «Ma tu dici, aspetta un secondo; gli elettroni non sono onde. Gli elettroni sono piccole pepite di materia. Eppure la meccanica quantistica dice che c'è un'onda associata al movimento degli elettroni, e quando lo fai nel modo giusto, potresti effettivamente fare in modo che gli elettroni creino lo stesso tipo di schema a cui sembra la luce laser. E questo fenomeno è chiamato 'defrazione'.

'In alcuni casi, c'è una domanda su dov'è l'elettrone? È un po' sparso dappertutto', dice 'Dott. Manhattan, presumibilmente, è in grado di farlo controllando la sua funzione d'onda quantomeccanica.

«Ora, se così fosse, ovviamente, il dottor Manhattan non dovrebbe essere in grado di controllare in modo indipendente tutti i ragazzi. Dovrebbero essere tutti parte dello stesso schema. Ma quella natura ondulatoria degli elettroni che porta a schemi di defrazione è la stessa natura ondulatoria che porta ai fenomeni di tunneling di cui ho parlato prima. Quindi è tutto parte integrante dei meravigliosi misteri della meccanica quantistica. E possiamo vedere alcuni aspetti di questo con il dottor Manhattan.'

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La nostra ultima domanda per Kakalios è quella che, per molte persone, potrebbe essere stata la prima: perché esattamente il dottor Manhattan è blu? Mentre il colore del Dr. Manhattan nei fumetti era molto probabilmente solo una scelta estetica dell'artista, Kakalios dice che il motivo può anche essere correlato alla scienza.

'Ho parlato con le persone degli effetti speciali del motivo per cui il dottor Manhattan potrebbe essere blu, perché c'è una ragione fisica per questo', dice. «C'è un fenomeno chiamato radiazione di Cerenkov. E se perde elettroni ad alta energia, creerebbe un bagliore blu intorno a lui. E presumibilmente, se cambiasse la velocità degli elettroni, cambierebbe anche quanto fosse blu scuro come fa nello studio televisivo nel libro.

'Poiché ha dovuto ricostruirsi atomo per atomo, presumibilmente ha ricevuto tutti i tipi di elettroni di riserva che volano via, dandogli un bagliore blu', dice Kakalios. «E quegli elettroni ad alta velocità vengono emessi anche da alcuni isotopi nucleari quando subiscono un decadimento radioattivo. E in particolare dico Stronzio-90.

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'Quindi, se dovessi esporre qualcuno a un materiale radioattivo nel tentativo di dare loro il cancro, e volessi dare la colpa alle radiazioni emesse dal dottor Manhattan, questo è in realtà un modo fisicamente coerente in cui potresti continua a farlo', dice. 'Utilizzeresti lo stronzio-90 e una delle caratteristiche sono questi elettroni ad alta velocità, chiamati raggi beta, e il dottor Manhattan perde costantemente elettroni ad alta velocità, motivo per cui si illumina di blu. Quindi ha una specie di firma radioattiva che potresti associare a lui.'

Naturalmente, mentre Kakalios può teorizzare sulla scienza dietro il Dr. Manhattan, il fatto è che non è un dato di fatto. Per il film del 2009, tuttavia, ha detto che ha fornito a Zack Snyder e ai registi una buona base su cui costruire la loro interpretazione del personaggio.

Inoltre, pensa che i fanatici come lui che amano questi tipi di fumetti e film apprezzeranno anche almeno una piccola parte della scienza dietro i supereroi.

'Non è che ora abbia dimostrato che è così che fa il Dr. Manhattan perché è tutto semplicemente impossibile. E se sei arrabbiato nello scoprire che Watchmen è una fantasia, avrei dovuto dire: Spoiler alert!' Kakalios ride. 'Ma c'è questa piccola pepita di vera meccanica quantistica che puoi trovare all'interno della struttura della storia di fantasia.

'E se lo usi come punto di partenza per imparare un po' di vera scienza', ha detto, 'beh, come diciamo in fisica, meglio il blu che il rosso'.