Tolkien e la “fisica” degli elfi: come fa Legolas a camminare sul filo della neve?

C’è una razza elfica in quasi tutti i mondi fantasy creati, e nessuna di queste è avvicinabile a qualcosa di realistico. E se ce n’è una, sicuramente non è quella di Tolkien.

Questa è la scena in questione.

Il Silmarillion, la gigantesca opera che contiene il mondo in cui è ambientato Il Signore degli Anelli, è un pilastro del fantasy. J.R.R. Tolkien ha fatto un lavoro immenso a connettere tutte le storie e le leggende raccontate nel libro, e si è impegnato altrettanto a rendere i suoi elfi degli esseri viventi il meno accurati possibile, scientificamente parlando. Questi sono capaci di azioni e acrobazie senza senso, e sono dotati di abilità che sfuggono alla logica naturale. “Magia“, direte voi, al che risponderei si, certo, ma allora perché state leggendo questo articolo? Vediamo se riusciamo a dare un senso ad alcune loro caratteristiche fisiche, servendoci di una particolare scena de La Compagnia dell’Anello, in cui Legolas cammina sul filo della neve mentre i suoi compagni sprofondano di un metro buono.

La Resistenza al Taglio dell’Anello

Prima di tutto, occupiamoci della teoria. Quando camminiamo sulla neve, applichiamo una certa pressione su di essa, che dipende dalla forza e dalla superficie di applicazione. Se questa pressione supera il valore massimo di resistenza al taglio, il nostro piede sprofonda. Qui cominciano le ipotesi: assumiamo che la neve su cui la Compagnia sta camminando sia tale da avere il valore medio di resistenza al taglio di 3500 Pa, e che il nostro Legolas sia esattamente sul filo della neve, dunque non stia sprofondando più di 1 cm. In ultimo, consideriamo i piedi dell’elfo come circonferenze, per facilitare i calcoli, assumendone l’area di 100 cm^2. A questo punto, possiamo girare la formula della pressione P=F/A e trovare la forza massima per non sprofondare, usando come P il valore di resistenza fissato. Otteniamo 35 N, che tradotto in massa fornisce l’assurda cifra di 3.56 kg, quindi il peso massimo che egli può avere per potersi muovere sulla neve come nel primo film della trilogia. Questo è un valore in linea con gli studi sull’argomento, come per esempio questo, condotto dalla Western Snow Conference, che associa ad una profondità di 5 cm un valore di 5000 Pa di pressione, in linea quindi con i nostri calcoli. Tra l’altro, lo stesso studio dimostra che la pressione media applicata sulla neve da un essere umano è di 28 kPa, il che vuol dire che il nostro elfo ha il passo 8 volte più leggero di quello di una persona normale.

Questo invece è Legolas che fa surf su uno scudo. Teoricamente, il suo peso non genera abbastanza attrito per farlo, ma chi sono io per questionarlo.

Le due densità

Ora che sappiamo il peso di Legolas, possiamo passare alla parte più interessante, ovvero calcolare la sua densità, che è quello che ci interessa. In questo modo, potremo confrontarla con altri valori noti e trovare un materiale con caratteristiche simili. La grandezza fisica della densità è data dal rapporto tra massa e volume: per quest ultimo possiamo usare il valore medio di 70 L. Facciamo il calcolo d=m/V, ottenendo un valore di 50.97 kg/m^3: una densità bassissima. Per riferimento, quella dell’acqua è 997 kg/m^3, ciò vuol dire che l’elfo sarebbe in grado tranquillamente di camminare sull’acqua. La cifra è ben inferiore a quella della neve (100 kg/m^3), quindi anche questo è i linea con i nostri calcoli, ma è anche inferiore a quella del cotone (80 kg/m^3) e della spugna (70 kg/m^3). Il solido che più si avvicina a questo valore è l’aerogel silicabased, la cui densità si aggira sui 45 kg/m^3, un materiale talmente leggero da poter essere posizionato sui petali di una rosa senza spostarli. Quindi, si, Legolas potrebbe essere effettivamente fatto di aerogel a base di silicio.

I dati a nostra disposizione ci confermano che anche questa roba che ha fatto è teoricamente possibile: ciò che NON è possibile, invece, è la velocità con cui l’ha fatto.

Il ritorno delle conseguenze

A questo punto possiamo immaginarci una serie di situazioni rese possibili da questa particolarità dell’elfo di Tolkien. A cominciare dalla più ovvia: Legolas può camminare sull’acqua. Ma non solo: può camminare su qualsiasi liquido che sia più denso dell’acqua. Anzi, a dire il vero, può camminare sulla maggior parte dei liquidi, o almeno, su tutti quelli di questa tabella. Inoltre, come abbiamo detto, può praticamente correre sul sottobosco senza preoccuparsi di piegare il fogliame sottostante, e, tecnicamente (ci sono altre variabili che non prendiamo in considerazione per semplicità), può tranquillamente spostarsi al di sopra di un campo d’erba, letteralmente sopra i fili d’erba. D’altro canto, però, questa densità bassissima comporta anche un altissimo rischio di essere preda dei venti: teoricamente, qualsiasi spostamento d’aria al di sopra dei 5 m/s lo spazza via. Il che vuol dire, tra l’altro, essendo l’elfo poco meno di 50 volte più denso dell’aria, che è possibile lanciarlo ad una velocità sostenuta per vederlo volare via come un enorme aeroplanino di carta. Quindi come faceva a rimanere in piedi nella scena che stiamo esaminando? La risposta è ad un livello di certezza scientifico: magia.

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