Era una notte buia e tempestosa a Central City, quando Barry Allen, ricercatore della polizia scientifica, chiuse per la notte. Fermandosi vicino al magazzino delle sostanze chimiche, rimase colpito da quante ne avesse il dipartimento. Egli fu colpito in pieno da un fulmine entrato nella stanza, che mandò in pezzi i contenitori delle sostanze chimiche, bagnandolo mentre il suo corpo era attraversato dalla corrente elettrica. L’esposizione simultanea a una tensione letale e a sostanze chimiche pericolose si limitò a stordire Allen e farlo cadere a terra. In seguito si accorse con stupore che riusciva senza problemi a correre più veloce di un taxi in partenza e ad afferrare e rimettere a posto in un batter d’occhio un piatto rovesciato, in una tavola calda. Si rese conto che in laboratorio gli aveva conferito una supervelocità. Usò i suoi nuovi poteri per combattere il crimine, con il nome di Flash.
Grazie alla sua capacità di correre velocissimo, Flash è spesso rappresentato mentre fila lungo le pareti dei palazzi o sulla superficie dell’oceano, mentre afferra i proiettili che gli vengono sparati addosso e trascina delle persone dietro di sé, nella propria scia. Qualcuna di queste imprese è coerente con le leggi della fisica? Si scopre che lo sono tutte, naturalmente una volta che, per prima cosa, si sia ammessa l’unica «eccezione miracolosa» della supervelocità di Flash.
Newton, l’alleato n.1 degli eroi
Come sempre, le leggi di Newton sono alla base della comprensione delle azioni dei nostri super eroi. Mentre Flash corre in verticale lungo la facciata di un palazzo, nessun componente del suo peso è perpendicolare alla superficie su cui sta correndo, cioè la facciata stessa. In linea di principio, quindi, non dovrebbe esserci attrito tra i suoi stivaletti e le pareti, e senza attrito non è per niente in grado di correre.
Allora Flash non può correre lungo le pareti di un palazzo? Tecnicamente no. O quanto meno, non può “correre” nel senso in cui intendiamo il termine. Mentre salta può muovere i piedi avanti e indietro contro la parete dell’edificio, e darebbe l’impressione di correre. In realtà, nel tempo trascorso tra un passo e l’altro percorre una distanza equivalente all’altezza del palazzo. Corridori molto veloci hanno entrambi i piedi levati da terra tra un passo e l’altro. Più velocemente corrono più a lungo restano «sospesi» in aria. Se Flash a ogni passo rimbalza in verticale di circa 2 cm, rimane in aria per circa un ottavo di secondo prima che la gravità lo riporti a contatto con il terreno. Ma per il Velocista Scarlatto un ottavo di secondo è un tempo lungo. Se la sua velocità orizzontale è pari a 1600 m/s, cioè 5760 km/h, la distanza che copre in un ottavo di secondo è superiore a 200 metri.
Finché Flash mantiene almeno questa velocità minima, non deve preoccuparsi di perdere il contatto con la superficie su cui corre, perché supererà l’altezza del grattacielo tra un passo e l’altro. Torniamo al tema della velocità del suono nell’aria: ogni volta che Flash corre a piú di 335 m/s (circa 1200 km/h), può comunicare con gli altri solo visivamente. Chiunque si trovi dietro di lui, o perfino accanto, non riuscirebbe a parlargli, perché Flash correrebbe piú veloce delle onde sonore dirette verso di lui. Flash genera onde di pressione che creano un «boom sonico» a queste velocità.
Naturalmente, per chi si dovesse trovare davanti a lui, il fatto che Flash superi le onde sonore non sarebbe un problema, ma ci sarebbe ancora un ostacolo alla comunicazione. Le onde sonore hanno bisogno di un mezzo in cui propagarsi. Quelle che chiamiamo «onde sonore» sono in realtà variazioni nella densità del mezzo, in cui si alternano zone di espansione e di compressione. In un mezzo rarefatto, come l’aria, ci sono grandi spazi tra le molecole e per questo è più difficile, rispetto all’acqua, all’acciaio o alle pareti sottili di un appartamento, che le variazioni di densità si propaghino: in linea di massima, più denso è il mezzo, più veloce viaggia il suono.
Flash e la teoria della relatività speciale
La teoria della relatività speciale si può ridurre a due affermazioni che sembrano semplici, ma racchiudono una straordinaria conoscenza della fisica:
- Niente può superare la velocità della luce, che è uguale per tutti, a qualsiasi velocità viaggino
- Le leggi della fisica sono uguali per chiunque, a prescindere dal suo eventuale movimento.
Il primo punto è quello davvero strano: se Flash sta correndo veloce come un proiettile, a noi questo sembra viaggiare a circa 1600 km/h, mentre a lui, che corre nella stessa direzione e con la stessa velocità, il proiettile appare stazionario. Ma la luce viaggia a circa 300 000 km/s, sia per voi che state fermi sia per lui, per quanto veloce possa correre. Anche se viaggiasse a metà di questa velocità, cioè a 150000 km/s, la velocità della luce relativamente a lui non sarebbe di 150 000 km/s, bensì sempre di 300 000, proprio come per voi che restate sull’angolo della strada. Come è possibile?
Quando Flash corre verso di voi, dal suo punto di vista è come se lui fosse stazionario e voi gli steste correndo incontro. Secondo la teoria della relatività speciale, sia per voi sia per Flash la velocità della luce è di 300.000 km/s. Perché questo sia vero, Einstein sosteneva che dal vostro punto di vista Flash sembra più magro e il tempo per lui sembra trascorrere più lentamente.
Il motivo è che per misurare, per esempio, un metro che Flash tiene in mano, bisogna considerare le sue due estremità a cronometrare il tempo in cui passano un determinato punto. Per due persone in moto relativo tra loro (per esempio Flash in corsa e un osservatore fermo), diventa impossibile trovarsi d’accordo sul fatto che due eventi siano contemporanei o no, se sono separati nello spazio e nel tempo. L’informazione, quindi, non può viaggiare più veloce della luce, e quindi ci sarà sempre una discrepanza sull’ordine in cui avvengono gli eventi. Per far si che tutti concordino solo sul valore della velocità della luce, sembrerà che nel movimento le lunghezze si riducano e che il tempo scorra più lentamente.
