Per quanto ben presente agli scrittori di fantascienza, sino a poco tempo fa il teletrasporto non veniva preso in seria considerazione dai fisici perché sembrava violare il principio di indeterminazione di Heisenberg, un principio fondamentale della fisica dei quanti. Tale principio nega la possibilità di effettuare una misurazione, o scansione, che possa estrarre informazione da un atomo o da un oggetto composto da atomi con la precisione richiesta per la ricostruzione. Secondo Heisenberg, quanto più è preciso il processo di scansione tanto più l’oggetto viene perturbato; il risultato è che ad un certo punto l’oggetto originale viene distrutto senza che se ne possa estrarre sufficiente informazione da consentire la realizzazione della copia. Tuttavia gli scienziati che hanno effettuato le prime esperienze di teletrasporto hanno trovato un metodo ingegnoso per aggirare il principio di indeterminazione, usando un argomento paradossale introdotto da Einstein contro la fisica quantistica: il paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen (dai nomi degli ideatori Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen). L’effetto EPR prodotto dal paradosso sarebbe secondo Einstein terribile e inaccettabile, perché implicherebbe un’azione istantanea a distanza tra due oggetti. In realtà, oggi abbiamo fondate ragioni di credere che nell’Universo possa valere un principio di non separazione e che tutte le sue parti siano unite come le dita di una mano, come ebbe a dire una volta lo stesso Schrödinger, autore della famosa equazione fondamentale della meccanica quantistica, definente l’evoluzione temporale dello stato di un sistema (inteso ad esempio particella, atomo o molecola). Se due oggetti in precedenza uniti vengono distanziati in modo considerevole senza che interagiscano con l’esterno, una modifica prodotta su uno dei due, come per esempio nell’atto di una misurazione o scansione, si riproduce contemporaneamente sull’altro, qualunque sia la sua distanza. Nel teletrasporto, secondo gli autori di Star Trek, la materia stessa del corpo viene scomposta, trasmessa e ricomposta nel luogo di destinazione e ciò con tutti i problemi che ne possono derivare. Il corpo umano potrebbe quindi essere scomposto nelle particelle elementari che lo compongono o essere codificato in “bits” per poi essere replicato a distanza disponendo delle necessarie materie prime, tuttavia in questo caso ci sarebbe il problema della distruzione dell’originale. Per avere un’idea della complessità del problema, basta pensare a quanti atomi costituiscono un corpo umano. Un corpo del peso di 70 kg sarebbe costituito approssimativamente da 7*1027 atomi, ossia 7 seguito da 27 zeri! Di questi 4.7*1027 sarebbero atomi di idrogeno, che hanno ciascuno un protone e un elettrone. Un altro 1.8*1027 sarebbero atomi di ossigeno, che hanno 8 protoni, 8 neutroni e 8 elettroni. Ci sono quindi 7.0*1026 atomi di carbonio, che hanno 6 protoni, 6 neutroni e 6 elettroni. Resta l’1% di elementi residui che non sono stati considerati in questo computo. Il tutto si può riassumere nello schema sottostante: Idrogeno Protoni 4.7*1027 Neutroni 0 Ossigeno 1.4*1028 1.4*1028 1.4*1028 Carbonio 4.2*1027 4.2*1027 4.2*1027 Totale 2.3*1028 1.8*1028 2.3*1028 Viene definito teletrasporto quantistico il fenomeno di apparente azione istantanea a distanza descritto dal paradosso EPR. La base di tale tipo di teletrasporto è l’”entanglement quantistico”: si tratta di un legame di natura fondamentale esistente fra particelle costituenti un sistema quantistico (dall’inglese to entangle “impigliare, intricare”). Talvolta è anche definito come correlazione quantistica. In base a questo legame lo stato quantico di ogni costituente il sistema dipende istantaneamente dallo stato degli altri costituenti. Per di più tale legame, implicito nella funzione d’onda del sistema, si mantiene anche quando le particelle sono a distanze molto grandi, e ha conseguenze sorprendenti e non intuitive, sperimentalmente verificate, come il fatto che la misurazione (intesa in senso quantistico) delle proprietà di una particella influenzi anche quelle dell’altra. In pratica due o più sistemi quantistici si comportano allo stesso modo anche se distanziati l’uno dall’altro, rimanendo inseparabili. Nel 1993, partendo dal paradosso EPR, un gruppo internazionale di scienziati costituito da Charles H. Bennett dell’IBM, Gilles Brassard, Claude Crépeau e Richard Josza dell’Università di Montreal, Asher Peres del Technion di Haifa e William K. Wootters de Williams College, ha escogitato un metodo per effettuare il teletrasporto. Nel 1997 un gruppo guidato da Anton Zeilinger dell’Istituto di Fisica Sperimentale di Vienna, grande cultore dei paradossi della fisica quantistica, ha effettuato la prima esperienza di teletrasporto quantistico. Attraverso una ricerca originale associata allo studio della trasmissione del segnale su una rete in fibra ottica, scienziati russi dell’Istituto di Fisica e Tecnologia di Mosca (MFTI) hanno trovato il sistema per preservare tale entanglement quantistico nella trasmissione delle informazioni anche a grandi distanze. Gli scienziati hanno spiegato che si potrà usare l’effetto per spostare cose o persone: si ipotizzi di voler teletrasportare una persona, per farlo non occorre trasportare tutti i suoi atomi, basta dichiarare quali componenti necessitano e in quale quantità e si prenderanno le stesse quantità nel luogo di destinazione. Si invieranno poi le informazioni registrate negli atomi relativamente alla loro connessione e disposizione e nel luogo di destinazione si formerà lo stesso oggetto o persona. Per ora il teletrasporto è avvenuto solo su fotoni e all’altra estremità della linea gli scienziati hanno imparato a creare lo stesso stato di un oggetto microscopico che era all’estremità opposta. Ora si deve imparare ad applicare il principio a sistemi più complessi. “IL TELETRASPORTO” Ingegner Carlo T. [email protected] Fondato nel 2012 – Anno V NUMERO 151 [email protected] INTRODUZIONE L’articolo "IL TELETRASPORTO" è stato pubblicato sui numeri 152, 153 e 154 e 155 di "IO NON VOTO NEWS" e ho deciso di allegarlo completo al numero 156 sperando di fare cosa gradita a tutti coloro che sono interessati all’argomento. Il direttore Specie quando si è in ritardo e ci si scontra con le mille difficoltà del muoversi per raggiungere l’agognata destinazione, a chi non è venuto in mente quanto sarebbe bello se esistesse davvero quella favolosa macchina, vista in molti film di fantascienza, che consente istantaneamente di raggiungere un qualsiasi luogo, ovvero il ”teletrasporto”. Ebbene, un domani, non troppo lontano, questo desiderio potrebbe essere soddisfatto o addirittura anche adesso, se è vero quanto dichiarato sull’esistenza di una macchina con tali capacità, già brevettata negli USA. Ingegner Carlo T. Con “teletrasporto” si definisce il processo di trasporto istantaneo della materia attraverso lo spazio da un luogo all’altro. Il neologismo deriva dalla radice greca “Τηλε” (“lontano”) e dall’italiano “trasporto”, sulla falsariga del termine inglese “teleportation” coniato dallo scrittore americano Charles Fort, indagatore dell’improbabile e autore del famoso “Libro dei dannati”, in cui è descritta una moltitudine di fatti inspiegabili e dove si azzardano teorie peculiari come quella della propagazione di specie animali tramite “teletrasporto”, il cui malfunzionamento provocherebbe le “piogge anomale” di rane, pesci, ecc. Come ipotetica tecnologia il teletrasporto viene spesso utilizzato nelle opere di fantascienza, d ove è inteso come trasporto istantaneo, intendendo un processo in grado di realizzarsi anche attraverso grandi distanze, quali tra la Terra e la Luna o un altro pianeta a velocità pari o perfino superiori a quella della luce. L’introduzione di questa fantastica invenzione nei film di fantascienza e più precisamente nella famosa serie di Star Trek si deve a Gene Roddenberry, sceneggiatore e produttore televisivo statunitense, papà della fortunata serie televisiva di fantascienza, in quanto negli anni sessanta gli effetti speciali delle navette risultavano troppo costosi. Il teletrasporto è stato utilizzato sia nella fantascienza come artificio narrativo che nel fantasy come atto di magia. La prima menzione di un sistema di teletrasporto in un’opera di fantascienza è presente nel racconto The Man Without a Body (1877) di David Page Mithchell, in cui uno scienziato scopre un metodo per disassemblare gli atomi di un gatto e trasmetterli via telegrafo. Il concetto verrà poi ripreso nella fantascienza del primo Novecento: uno dei primi autori a descrivere un sistema in grado di trasmettere i corpi via etere da una cabina di partenza ad una ricevente è Ettore Santi con il racconto L’esperienza di Donati ( La Domenica del Corriere n. 10 dell’11 marzo 1906). Tra i più noti il racconto The Fly di George Langelaan del 1957, dal quale verranno tratti i due film: L’esperimento del dottor K La Mosca Elettroni 4.7*1027 Malgrado la complessità che presenta tale tecnologia, essa costituisce uno dei maggiori soggetti di ricerca tra i fisici di tutto il mondo operanti nel campo della meccanica quantistica. La realizzazione del teletrasporto è possibile in linea teorica sia per la fisica quantistica che per la teoria della relatività generale, due teorie contrastanti per diversi altri aspetti. Malgrado la complessità che presenta tale tecnologia, essa costituisce uno dei maggiori soggetti di ricerca tra i fisici di tutto il mondo operanti nel campo della meccanica quantistica. La realizzazione del teletrasporto è possibile in linea teorica sia per la fisica quantistica che per la teoria della relatività generale, due teorie contrastanti per diversi altri aspetti. In un certo senso l’“assemblaggio” ricorda l’olografia ossia l’immagine ricostruita di oggetti tridimensionali usando un laser. La differenza è che questo non è solo un particolare tipo di fotografia e riproduzione dei diritti, qui c’è la riproduzione di “carne e sangue”, con tutte le caratteristiche e abilità specifiche. La pedana del teletrasporto ed un suo schema tecnico (tratto da “Star Trek: The Next Generation – Il Manuale Tecnico”) L’idea raggiunge la diffusione a livello mondiale con il successo della serie televisiva Star Trek e dei suoi seguiti e trasposizioni cinematografiche. Il concetto è stato poi ripreso in televisione anche con il telefilm Stargate SG-1 e serie correlate. I metodi di trasporto utilizzati nella fantascienza sono generalmente di due tipi: • Per scomposizione e riassemblaggio; • Per portali (con o senza passaggio attraverso una “dimensione” intermedia). Sono attualmente in corso una serie di esperienze per teletrasportare atomi e oggetti microscopici e a medio termine si pensa di riuscire ad applicare questa tecnologia anche alle molecole. Il punto chiave del teletrasporto basato sui principi della fisica quantistica è che questo non può avvenire a velocità superiori a quella della luce, in quanto, come si è detto, è necessario inviare le informazioni per la ricostruzione del corpo teletrasmesso e i messaggi non possono viaggiare a velocità superiori a quella della luce: quindi anche con il teletrasporto un viaggio dalla Terra ad Alpha Centauri non potrebbe durare meno di 4 anni. La foto sopra ritrae il dispositivo denominato Teleporter realizzato nel laboratorio di Akira Furusawa presso l’Università di Tokyo da ricercatori Australiani e Giapponesi per trasferire l’informazione quantistica da un luogo all’altro, aprendo così la strada a qualsiasi forma di comunicazione attraverso la tecnologia quantistica. Un’applicazione pratica a medio termine di questi esperimenti di trasmissione si potrebbe avere con i computer quantistici, nei quali anziché utilizzare gli uni e gli zeri per memorizzare l’informazione si usano i qubit, che rappresentano uno e zero simultaneamente, consentendo ai computer di risolvere problemi multipli contemporaneamente. Con questo nuovo e più veloce processo di teletrasporto gli scienziati possono spostare blocchi di “informazione quantistica” all’interno di un computer o attraverso un network. Il teletrasporto umano sembra dunque possibile a lungo termine, anche se i critici sostengono che vi siano troppi atomi nel corpo umano per poterli teletrasportare e ricomporre nell’ordine prestabilito a destinazione. Inoltre un essere vivente dovrebbe morire in fase di “decomposizione atomica” per poi resuscitare a destinazione e questo porterebbe anche dilemmi di natura etica: siamo solo un insieme di informazioni? Oppure la nostra vera essenza è racchiusa nell’anima? Non si conosce la risposta, ma si sa che sarebbe possibile fisicamente e forse potrebbe essere già avvenuto. Il primo tentativo di teletrasporto della storia dell’umanità potrebbe essere stato l’esperimento di Philadelphia, avvenuto il 28 ottobre 1943, durante il quale la USS Eldridge scomparve dal molo di Philadelphia. All’esperimento avrebbero partecipato anche gli scienziati che lo avevano teorizzato, ossia Nikola Tesla e Albert Einstein. Il Progetto Arcobaleno era un progetto top secret della Marina Militare Americana e puntava a far diventare “invisibile” un oggetto grazie ad una deformazione del flusso della luce tramite l’elettromagnetismo. Secondo le fonti ufficiali che parlano di questo esperimento, tra cui anche alcuni testimoni e qualche sopravvissuto, l’idea principale era quella di riuscire ad ottenere l’invisibilità del cacciatorpediniere USS Eldridge utilizzato per l’esperimento, mentre si scoprì accidentalmente, e sulla pelle degli ignari componenti dell’equipaggio, il teletrasporto. Altre fonti invece asseriscono che il Progetto Arcobaleno fu istituito proprio per mettere a punto una tecnologia in grado di spostare, teletrasportandoli, oggetti e individui a grandi distanze. Durante l’esperimento di Philadelphia l’USS Eldridge scomparve dal molo di Philadelphia, in Pennsylvania, per comparire nel molo di Norfolk, in Virginia, dove venne identificata chiaramente da testimoni presenti sul luogo. Dalla Virginia ritornò poi nell’arco di pochissimi minuti nel mare della Pennsylvania, dando l’illusione della riuscita dell’esperimento a tutti coloro che lo avevano voluto fortemente realizzare. Purtroppo l’esperimento riuscì solo in parte: all’interno della nave infatti alcuni marinai scomparvero nel nulla e 5 sfortunati ragazzi dell’equipaggio furono trovati fusi col metallo stesso della nave. Nel 1968 Andrew Basiago, oggi stimato avvocato americano, aveva allora 7 anni e venne portato dal padre Frank all’interno di un capannone alla periferia del New Jersey. All’interno di questo capannone c’era una sorta di dispositivo grande quanto un muro e composto da due estremità di forma ellittica. Frank Basiago a quel punto accese la macchina e, in base al racconto di Andrew, si formò una sorta di cascata di energia. Frank prese per mano il figlio e lo condusse all’interno di quel misterioso flusso di energia. Secondo Andrew i due attraversarono una sorte di tunnel e,in pochi secondi, si ritrovarono a Santa Fe, distante diverse migliaia di chilometri dal punto di partenza. Dal racconto sembrerebbe trattarsi effettivamente di teletrasporto, un progetto al quale Frank Basiago si stava dedicando per conto del dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Secondo un copione già visto per altri casi, il tutto fu insabbiato e del teletrasporto non se ne seppe più nulla, ma Andrew Basiago è convinto di aver vissuto un’esperienza reale e ne è così convinto da aver fondato il Progetto Pegasus col quale sta cercando di reperire le prove della sua esperienza e mettere a disposizione di tutti la tecnologia del teletrasporto. La storia ovviamente è molto controversa e al momento non esiste alcuna prova a sostegno. Infine la notizia, a mio avviso, più sorprendente: negli U.S.A. hanno già brevettato il teletrasporto. Di seguito sono elencate alcune note tecniche riguardanti il brevetto. Sommario Generatore di onde gravitazionali ad impulsi che teletrasporta un essere umano attraverso l’iperspazio da una posizione all’altra Inventori: St. Clair, John Quincy /San Juan, PR) Indirizzo corrispondenza: John St. Clair, 4A 52 Kings Court San Juan PR 00911 USA Numero di serie: 953212 Serie Codice: 10 Archiviato: 29 Settembre 2004 Attuale degli Stati Uniti: 244/62 Classe di pubblicazione: 244/062 Internazionale di Classe: B64C 39/00 20.060.101 B64C039/00 Affermazioni: 1. Un completo sistema di teletrasporto per corpi composto da un’onda pulsata gravitazionale prodotta da un generatore magnetico che si propaga attraverso il vortice di un wormhole, e la generazione di un wormhole con il generatore di vortici magnetici in cui le onde gravitazionali pulsate attraversano il wormhole ed entrano nell’iperspazio, dove l’onda viene enormemente ingrandita a causa della minore velocità della luce in quella dimensione. 2. Il metodo dell’affermazione 1, in cui il passo di generare l’onda di impulsi gravitazionali comprende: l’utilizzo di due obelischi di granito, il montaggio di guide d’onda toroidali monocromatiche sopra l’obelisco per creare una rotazione, torsione, propagazione di onde gravitazionali attraverso l’asse verticale di ogni obelisco e la creazione di una compressione cilindrica e di espansione in ogni obelisco al fine di produrre un’onda gravitazionale aerea che viaggi attraverso la linea centrale tra i due obelischi. 3. Il metodo di rivendicazione 1, in cui la fase di generazione di un wormhole nell’iperspazio comprende: l’utilizzo di due bobine cilindriche concentriche solenoidali di raggi differenti collegati da un unico filo avvolto in direzioni opposte su laminati sottili di un trasformatore in ferro, generando resistenza nei campi elettrici lungo la linea centrale del generatore di vortici che crea una distorsione spazio-tempo con curvatura di energia negativa in conformità con la teoria generale della relatività di Einstein. 4. Un sistema di teletrasporto che comprende: la generazione di un’onda gravitazionale che viaggiando attraverso l’iperspazio interagisce con l’energia degli esseri umani, spingendo l’energia dell’essere umano e il corpo fisico fuori dimensione quando interagisce con l’onda pulsata gravitazionale, tale che la persona viene teletrasportata da un luogo all’altro attraverso l’iperspazio e poi nuovamente nella nostra dimensione di spazio-tempo 4D. Che dire? Leggendo tutto ciò si rimane un po’ perplessi. Anche pensando di riuscire a creare una copia a distanza è piuttosto improbabile credere che possano esistere contemporaneamente due copie di noi stessi. Il teletrasporto deve trasferire informazione e materia allo stesso tempo. Per farlo occorre spedire gli atomi del nostro corpo alla velocità della luce, ma ciò non è affatto facile. Si possono trasferire, anziché gli atomi, i quark, i componenti ultimi della materia, estremamente più piccoli degli atomi e quindi più facili da accelerare a velocità-luce o trovare un modo per accelerare a velocità-luce gli atomi stessi. Nel primo caso si deve trovare un modo per rompere la forza nota come “interazione forte”, che tiene uniti i quark ed è la forza più intensa dell’universo: sarebbe necessaria una temperatura un milione di volte superiore a quella presente nella regione centrale del Sole. Nel secondo caso, si deve sfruttare il principio degli acceleratori di particelle per portare la velocità di protoni, elettroni e neutroni a quella della luce, cosa che oggi si fa per un numero assai ridotto di particelle, ma che applicato al numero di atomi di un corpo umano richiederebbe la produzione temporanea di un’energia circa diecimila volte maggiore dell’energia oggi consumata sulla Terra. In un prossimo futuro saremo in grado di memorizzare in un “buffer degli schemi” (come sono definiti in Star Trek) l’informazione di un individuo, ma probabilmente questo non sarà sufficiente a teletrasportarlo. Esiste il problema dell’indeterminazione quantistica, che presuppone l’impossibilità di trasferire un atomo senza modificarlo in qualche modo attraverso l’azione di un osservatore. Un altro problema riguarda l’identità dell’individuo, che potrebbe risultare compromessa dal trasferimento: questa è una delle trovate di maggior successo di diverse puntate di Star Trek, capace di sollevare non poche questioni. L’individuo teletrasportato da un’altra parte del mondo è identico a com’era prima del viaggio? Supponendo di poter teletrasportare la materia, siamo sicuri che la nostra coscienza, la nostra mente, quel sistema complesso che definiamo il nostro io, sia trasferibile insieme al resto dei diecimila bilioni di bilioni di atomi costituenti il nostro corpo? Al di là dei facili entusiasmi e cercando di essere realisti si può affermare che il teletrasporto è ancora lontano dall’essere un‘invenzione fruibile da tutti e con buona probabilità resterà per sempre un’illusione data la difficoltà dei problemi da risolvere.