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Si può costruire un treno gravitazionale come nel film: Total Recall – Atto di forza?

In questo articolo approfondiamo dal punto di vista della fisica classica l’idea di treno gravitazionale che viene rappresentata nel film: Total Recall – Atto di forza.

L’idea di treno gravitazionale non nasce come trovata cinematografica. Infatti sin dal XVII secolo lo scienziato Robert Hooke espose in una lettera ad Isaac Newton la possibilità di tale processo. Vediamo meglio di che si tratta.

Il film

Prima di tutto è necessaria un’introduzione sul film. Esso è ambientato infatti in un futuro distopico nel quale, dopo una logorante guerra chimica che ha reso inabitabile quasi l’intero pianeta, le uniche zone vivibili sono l’Unione federale di Britannia (che comprende l’attuale Regno Unito e parte dell’Europa centrale) e la Colonia (di cui fa parte la sola Australia). Queste due zone sono collegate da quello che sarà il punto centrale di questo articolo, La Discesa. Si tratta di un sistema di trasporto che permette di viaggiare da una parte all’altra del mondo passando per il centro della terra, il tutto relativamente in poco tempo. Tale concetto viene comunemente identificato come treno gravitazionale e ha la particolarità di sfruttare la sola forza gravitazionale per poter funzionare.

Come funziona un treno gravitazionale?

Abbiamo visto dunque cosa è un treno gravitazionale, ma in che modo agisce? Esso sfrutta l’effetto della forza gravitazionale all’interno di un tunnel rettilineo scavato su una sfera. Infatti, se un oggetto dovesse essere rilasciato da un estremo del tunnel, tale oggetto continuerebbe ad accelerare sino al centro della sfera, punto nel quale la forza gravitazionale è nulla. Una volta che tuttavia l’oggetto supera il centro, la forza di gravità lo attirerà ancora una volta verso tale punto. Tuttavia l’oggetto avrà acquisito una certa velocità, perciò per via della forza che subisce verso il centro inizierà a rallentare fino al momento in cui si fermerà per poi tornare indietro, esattamente come una pallina lanciata in aria rallenta prima di ricadere. Così l’oggetto in questione arriverà fino all’altro estremo del tunnel dove si fermerà per poi tornare indietro. Tale fenomeno non dipende per altro dall’estremo in cui l’oggetto parte, perciò potremmo assumere che arrivato di nuovo all’estremo di partenza si ripeterà il processo diventando dunque un vero e proprio oscillatore armonico, come una molla o un pendolo. In quanto tale sappiamo che un oggetto può raggiungere l’altra parte del tunnel solo in assenza di attrito e quindi nel vuoto.

Si può costruire un treno gravitazionale nella realtà?

Purtroppo la forza di attrito di cui abbiamo parlato prima non è assolutamente trascurabile, e questo non ci permette la costruzione di un sistema meccanico che permetta di reggere l’intera struttura. Inoltre, anche assumendo di utilizzare un sistema simile a quello di treni a levitazione magnetica, e dunque eliminando l’attrito per strofinamento, ciò non basterebbe. Infatti la velocità che verrebbe raggiunta al centro della terra (oltre 28.000 Km/h) causerebbe non pochi problemi di attrito con l’aria. Senza parlare poi del fatto che scavare un tunnel nel nucleo terrestre è semplicemente impensabile. Abbiamo perciò visto che il concetto di treno gravitazionale non è applicabile sulla terra per via dell’atmosfera e del nucleo presenti in essa. La speranza tuttavia è l’ultima a morire. Ci siamo in questo articolo concentrati egoisticamente sul nostro pianeta, senza ricordare che esiste un corpo la fuori immerso nel vuoto e senza atmosfera, la luna. Inoltre sappiamo ancora ben poco su quello che è l’interno del nostro satellite naturale, e laddove le condizioni lo renderanno possibile si potrebbe pensare, perché no, di far fruttare tutte queste congetture.

 

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