Tra fantascienza e meccanica celeste: il problema dei tre corpi

Di solito mi occupo di libri e raramente commento serie TV, ma essendo io in origine un fisico matematico, come potevo esimermi dal parlare con voi de "Il problema dei tre corpi?". Vi parlerò della serie TV (nel seguito: 3BP), sì, ma anche del problema dei tre corpi vero, quello che si studia in meccanica celeste: che matematico a indirizzo astronomico sarei, sennò? Così mi sono doverosamente sorbito la prima stagione della serie TV, che trovate su Netflix, sperando che, hai visto mai, l'intera trilogia originale scritta da Liu Cixin, che non ho letto, ma su cui mi sono informato, fosse stata trasposta in un'unica stagione. Vana speranza: almeno un'altra stagione ci vorrà, e, dato che nella prima stagione ci sono elementi sia del primo che del secondo volume, sono autorizzato a sperare che ne basti una sola, ma ci credo poco.

Protagonista è un gruppo di amici, ex compagni di studi, all'inizio di carriere brillanti nel campo della ricerca scientifica (Saul e Jin), dell'industria (Augustine), del commercio (Jack) e... della sfiga (Will). Sullo sfondo di un'invasione aliena imminente, ma non troppo, i nostri si dovranno barcamenare tra i seguaci degli alieni e i difensori dell'indipendenza della Terra. 

Questi alieni... Confesso che a lungo ho sperato che non esistessero affatto, e che fosse tutta una macchinazione... Ma, ahimé, da quanto si può leggere in giro riguardo alla trilogia originale, gli alieni ci sono davvero, anche se per ora non si vedono. L'antefatto è originale e interessante. Tenete presente che da qui in poi ci saranno spoiler, ma senza esagerare.

In una specie di esperimento clone del messaggio di Arecibo, i cinesi dell'epoca della rivoluzione culturale tentano di comunicare con intelligenze extraterrestri. A riuscirsi è Ye, ricercatrice pessimista, che odia il regime di Mao e crede che l'umanità stia viaggiando verso l'autodistruzione. Così quando l'alieno che le risponde le dice: "SSt! Non mandateci altri messaggi, perché ti è andata bene che l'ho sentito io che sono uno dei pochi pacifisti, ma qui la maggior parte della gente non vede l'ora di trovare altre civiltà per andare lì a suonare tutti come zampogne!" lei pensa "Meglio schiavi degli alieni che di comunisti e capitalisti" e non solo risponde, ma li chiama proprio: "Venite qui a conquistarci!" 

Ma questi alieni, che alieni sono? Boh! Certo sono strani! Nel ventunesimo secolo si direbbe che cerchino di reclutare collaboratori terrestri per mezzo di un videogioco assurdo... Il che a ben guardare  non è cosa nuova, dato che qualcosa di simile avviene già nel vecchio film Giochi Stellari... Ricordate? "Sei stato reclutato dalla Lega Stellare per difendere la frontiera contro Xur e l'armata di Ko-dan!" Ma qui è diverso: nel videogioco di 3BP aquanto pare devi capire le ragioni che spingono gli alieni a partire dalla loro patria e a venire a trasferirsi pacificamente da noi... Salvo che non vogliano invece sterminarci, come in seguito invece ammettono candidamente... e se ci riesci vieni invitato a una specie di convention di Scientology, a conoscere la dottoressa Ye in persona. 

E qui entra in gioco il problema dei tre corpi: dato che gli alieni, a quanto sembra, vengono da Alpha Centauri, che è un sistema di tre stelle, il moto dei loro soli è caotico, si dice nella serie, quindi il loro pianeta è inospitale, soggetto com'è a impredicibili catastrofi che costringono gli abitanti a ibernarsi o liofilizzarsi, oppure morire... E insomma ogni tre per due le loro civiltà vanno a carte e quarantotto e devono riparttire da zero. E uno potrebbe pensare che per questo motivo loro siano abituati a progredire velocemente, tra un azzeramento e l'altro, ma chissà perché invece è vero il contrario: progrediscono lentamente, e quindi gli invasori temono il nostro, di progresso scientifico, perchè, hai voglia che loro non arrivano sulla Terra, potremmo essere diventati noi, i più forti.

Questi alieni sono superpotenti: non sono qui, arriveranno solo tra quattrocento anni, ma sanno tutto di noi, sanno proiettare immagini olografiche visibili solo a chi vogliono loro, sanno uccidere i loro nemici a distanza senza lasciare indizi, fanno vedere ai terrestri quello che vogliono. C'è però uno dei capi dei collaboratori terrestri che comunica con una specie di interfono da cameretta del bambino col capo supremo degli alieni, e gli deve spiegare anche le fiabe perché questo capo degli alieni invece non ci capisce un cavolo dei terrestri, tanto che a un certo punto si spaventa dell'insimcerità dei terrestri e sembra decidere di non voler più avere collaboratori tra loro, e lascia uccidere/catturare i suoi seguaci senza muovere un muscolo. 

A un cero punto arriva perfino in tutto il mondo l'equivalente di una minaccia coatta a parolacce, da parte degli alieni, che non si capisce che utilità abbia per loro. Poi evidentemente gli alieni cambiano idea perché la serie va avanti e loro continuano a interagire in vari modi coi nostri eroi e con qualche sfigato che continua a serivirli. 

Gli alieni hanno anche due superagenti sulla terra, i Sofoni: iperveloci, onniscenti, onnipotenti e senzienti, sono in grado di essere piccoli come un protone e grandi come un pianeta, e hanno il compito di sabotare i risultati degli acceleratori di particelle, in modo che i terrestri non possano progredire nella conoscenza della struttura della materia... Ma non solo non distruggono i laboratori di ricerca e non uccidono i terrestri che si apprestano a escogitare piani per difendere il pianeta, ma non riescono o non vogliono neanche ostacolare troppo i nostri amici quando si uniscono alla difesa. Allora i nostri amici che fanno? Escogitano un piano incomprensibile per spiare la flotta nemica incontrandola a metà strada, fra un paio di secoli, con una sonda, e al contempo, sempre attraverso questa sonda, vorrebbero infiltrare un poveraccio di umano ipersfigato tra gli invasori, allo scopo, forse, ma non è chiaro, di farci conoscere meglio da loro e invogliarli a una convivenza pacifica. Ma nel frattempo preparano anche piani segreti di guerra, ma sono così segreti che nessuno li deve sapere, nemmeno i terrestri (sennò i Sofoni li scoprirebbero!). Beh, dopo otto puntate di 'ste stupidaggini non lo so se la curiosità di sapere come va a finire sarà sufficiente a farmi vedere la seconda stagione.

Uno dei temi di 3BP è l'inabitabilità dei pianeti del sistema di Alpha Centauri, che giustifica l'esodo degli abitanti (che però a quanto pare sono riusciti lo stesso a svilupparsi tanto da essere in grado di trasferirsi da noi). In effetti Alpha Centauri è un sistema triplo, formato da una stella doppia, ovvero il sistema delle stelle Alpha Centauri A e Alpha Centauri B, che formano un sistema binario (descritto già nel diciassettesimo secolo), ovvero orbitano una intorno all'altra, e da Proxima Centauri (scoperta nel ventesimo secolo), la quale sembra sia in orbita circumbinaria. Ma quel posto è così inabitabile come si dice in 3BP?

Si chiama problema dei tre corpi un problema di meccanica classica (nonostante in 3BP si nomini più spesso la relatività e la meccanica quantistica) che consiste nel determinare le orbite di tre corpi nello spazio, soggetti soltanto alla loro mutua attrazione gravitazionale. A differenza dell'analogo problema dei due corpi, in meccanica classica, ovvero usando la gravitazione newtoniana, il problema dei tre corpi risulta non avere soluzioni esatte, ovvero che possano essere descritte per mezzo di funzioni: razionali, irrazionali, goniometriche, trascendenti, tipo Bessel o altro... A meno di non definirle appositamente, cosa che però sarebbe tautologica e non avrebbe alcun potere predittivo. E allora? E allora è possibile fornire soluzioni approssimate di vario tipo, e si fa anche con un numero totale più elevato di corpi, solo che tali soluzioni sono valide per un tempo limitato, ovvero col passare del tempo tendono a differire dal moto reale in modo sempre pià ampio. Questo non indispettisce più di tanto gli studiosi: sanno che è necessario ripartire di tanto in tanto con i dati delle osservazioni aggiornati. D'altro canto in Relatività Generale perfino il problema dei due corpi risulta privo di soluzioni esatte, e la gravitazione einsteiniana più che una teoria è ormai considerata un dato di fatto incontrovertibile, in astrofisica, quindi abbiamo poco da stupirci di questa dipendenza continua dalle ossetrvazioni, ovvero dai dati iniziali, fenomeno matematico che si chiama caos deterministico.  In particolare caos deterministico non significa caos nel senso di un gran casino!

Il sistema Sole-Terra-Luna è descritto da un problema dei tre corpi? Il sistema solare è un caso di problema degli n corpi? In realtà sì, ma le distanze e i rapporti tra le masse dei corpi in questione sono tali che qualsiasi problema nel sistema solare può essere considerato come un sistema dei due corpi (il Sole più il pianeta che t'interessa) perturbato (ovvero con piccole differenze causate) dalla presenza di altri corpi, più piccoli, o anche meno piccoli, ma lontani. In ogni caso il caos deterministico, ovvero l'effettiva forte dipendenza dai dati iniziali, non significa che il sistema solare viva nel caos, ovvero con frequenti catastrofi!

O sì? Beh, su lunghissimo termine le catastrofi avvengono senz'altro anche nel sistema solare, basti pensare che secondo alcuni la Luna è nata come effetto collaterale della collisione della Terra con un planetoide, 5 miliardi di anni fa. Ma gli scienziati calcolano che la Terra subisca collisioni con comete e grossi asteroidi con una frequenza dell'ordine di una volta ogni dieci miliardi di anni, per cui la frequenza con cui avverrebbero presunte collisioni tra pianeti del sistema solare dovrebbe essere migliaia o miliioni di volte più bassa. Quindi, in pratica, non avviene mai... Passerò la notte affacciato alla finestra e a controllare: spero proprio di non sbagliarmi!

E Alpha Centauri? Anche se è un sistema stellare composto da tre stelle, sembra improbabile che esistano pianeti minimamente abitabili la cui orbita sia influenzata da tutte e tre! Con un'orbita così ampia si parla semmai di comete, corpi senza stagioni e senza vita. Alpha Centauri ha già avuto tutto il tempo per disperdere nello spazio eventuali pianeti vaganti, e mantenere solo quelli in orbite vicine alle singole stelle. Di pianeti in orbita attorno a una sola delle tre stelle del sistema invece ne possono effettivamente esistere, secondo gli astronomi, e potrebbero persino essere simili alla Terra o a Marte. Il fatto che le stelle formino un sistema triplo non è diverso dal fatto che un sistema triplo lo formano anche il Sole, la Terra e la Luna, senza necessariamente distruggere tutto ogni poche migliaia di anni, come invece sembra avvenire sul pianeta degli alieni di 3BP! In poche parole gli alieni la fanno troppo tragica!

Mi sbaglio? Astronomi e... Sofoni sono invitati a scrivermi i loro commenti!