La scienza di Stranger Things, vera o falsa: mondi multipli, wormhole e costante di Planck

Mondi multipli o dimensione nascosta: la lezione del 1983

Nel novembre 1983, alla veglia che segue i funerali, tre ragazzi chiedono come viaggiare verso un'altra dimensione. Il loro professore disegna su un piatto di cartone una corda, un acrobata e una pulce. Il capitolo si chiama « La pulce e l'acrobata ».

La veglia è quella di Will. Il sig. Clarke pensa prima ai mondi multipli di Hugh Everett, proposti nel 1957; Bryce DeWitt li chiama many-worlds negli anni 70, e il termine esiste quindi nel 1983. Lucas ha ragione a scartare questa pista. « Yeah, that's not what we're talking about. » I rami di Everett non comunicano. Nessuna informazione passa dall'uno all'altro. Non ci sono né porta né viaggio.

Questa immagine della pulce viene da un'altra idea, le dimensioni nascoste. Su The Particle Adventure l'acrobata avanza o indietreggia, e la pulce fa anche il giro della corda: un piccolo anello chiuso che la riporta al punto di partenza. « He can even go… underneath the rope. » Theodor Kaluza aggiunge una dimensione nel 1921. Oskar Klein, nel 1926, la arrotola su un cerchio minuscolo. In fisica il sotto della corda è questo cerchio, dove non vive nulla. La serie fa scivolare questa immagine verso un mondo intero.

I ragazzi chiamano già questo mondo il Sottosopra. Hanno trovato questo nome la vigilia dei funerali, prima del disegno sul piatto, ripensando al tabellone di gioco che Undici aveva rovesciato per mostrare dove si trovava lo scomparso.

Le dimensioni nascoste hanno anche la loro versione televisiva: nell'episodio 10 di Cosmos, nel 1980, Carl Sagan spiega una quarta dimensione dello spazio con una mela.

Per passare, la lezione esige un'energia enorme e uno strappo nel tempo e nello spazio. Una porta disturberebbe la gravità, il campo magnetico e l'ambiente intorno.

Bussole e magneti: che cosa dice davvero il magnetismo

Lo stesso anno Dustin constata che le bussole del gruppo non indicano il vero nord. Ne deduce che un campo più potente le tira verso la porta. « The needle's naturally drawn to the Earth's magnetic North Pole. » Vicino a una fonte più forte l'ago si gira verso di essa.

Al suolo il campo terrestre vale da 30 a 60 microtesla, secondo un rilevamento del 2019. Un magnete da frigorifero potente raggiunge circa 10.000 microtesla, centinaia di volte di più. Il ragionamento tiene.

Per ritrovare il vero nord si affida al sole, che sorgerebbe a oriente e tramonterebbe a occidente. Il sole sorge quasi in pieno oriente solo agli equinozi. Da settembre a marzo, alle latitudini temperate, sorge nel quadrante sud-est. A novembre il metodo è approssimativo.

Nel 1986 l'ago di Dustin deriva man mano che il gruppo va verso est, fino alla roccia del Teschio, non lontano da Lover's Lake. Ne conclude che c'è una porta più piccola. Parla di campo elettromagnetico: è la sua parte magnetica che questo ago segue, come quella della bobina del 1985. Non è falso.

Nel 1985 il professore improvvisa un elettromagnete con un trasformatore e una bobina, poi abbassa la corrente. La dimostrazione è in « Incubi ».

Si smagnetizza un oggetto con un campo alternato di cui si riduce a poco a poco l'intensità. I televisori a tubo avevano una bobina fatta per questo. La lezione dice prima che questo campo agisce su ogni oggetto carico nelle vicinanze. Un magnete da frigorifero non è un oggetto carico. Sono i suoi dipoli a reagire, come il professore dice lui stesso un po' più avanti, quando la corrente scende.

Per raggiungere una casa e il centro della città parla di miliardi di volt. Il campo di un magnete decresce come il cubo della distanza: dieci volte più lontano, mille volte più debole. Staccare i magneti di tutta la città, quella della macchina nascosta sotto, è finzione.

La vasca di isolamento, un'invenzione del 1954

Nel 1983 Dustin vuole una vasca di deprivazione sensoriale perché Undici ritrovi i due scomparsi. Chiama il professore a casa. « It's ten o'clock on Saturday. » Il gruppo riempie una piscinetta con 1.500 libbre di sale, circa 680 chili, sale da disgelo preso da una riserva. Il capitolo si chiama « La vasca da bagno ».

John C. Lilly mette a punto questa vasca nel 1954, mentre lavora al NIMH, l'istituto americano di salute mentale. Secondo la Wellcome Collection i primi soggetti, lui compreso, sono interamente immersi in un'acqua alla temperatura del corpo. La versione in cui si galleggia, distesi su un'acqua satura di sale di Epsom, arriva dopo la sua partenza, alla fine degli anni 50. Le prime vasche in commercio sono vendute nel 1972. Oggi si descrivono spesso 25 cm di acqua a circa 35 °C, di densità da 1,25 a 1,26. Il suo lavoro ha ispirato Altered States, nel 1980.

La serie sostituisce il sale di Epsom con sale da disgelo. Galleggiare resta giusto. Ciò che si trova in questo nero è finzione.

I bagni imposti alle cavie del programma reale appartengono a un'altra storia, quella di MK-Ultra.

La costante di Planck di Suzie, il numero dell'aggiustamento del 2014

Planck introduce questa costante nel 1900. Collega l'energia di un fotone alla sua frequenza: questa energia vale h moltiplicato per la frequenza.

Il 4 luglio 1985, aprire la cassaforte che custodisce le chiavi della macchina richiede questa costante. Murray, che traduce Alexei, la presenta come un numero molto conosciuto. Il codice che dà è sbagliato: sei, sei, due, poi sei, zero, otto, poi zero, zero, quattro. Dustin ottiene quello giusto via radio, da Suzie. « Planck's constant is 6.62607004. »

Il prezzo della risposta è un duetto, cantato via radio: NeverEnding Story.

Il numero recitato, 6,62607004 × 10⁻³⁴ J·s, è quello dell'aggiustamento CODATA detto del 2014, diffuso nel 2015. Secondo un articolo della CNN dell'11 luglio 2019, alcuni scienziati del NIST lo hanno notato guardando la stagione. Nel luglio 1985 il valore raccomandato era quello del 1973: 6,626176 × 10⁻³⁴ J·s. L'aggiustamento detto del 1986 è pubblicato nel 1987, e sostituisce quello del 1973.

Dal 20 maggio 2019 h non si misura più. Vale esattamente 6,62607015 × 10⁻³⁴ J·s. Il voto risale al 16 novembre 2018, alla 26ª Conferenza generale dei pesi e delle misure, a partire dai valori CODATA 2017. La stagione che mostra la scena esce il 4 luglio 2019, un mese e mezzo dopo il 20 maggio. Le due ultime cifre del numero recitato, 04, non sono più quelle del valore esatto, 15.

Il codice sbagliato, 662 608 004, si scosta dal numero recitato di una sola cifra, un 8 al posto del 7. Il numero giusto, dell'anno sbagliato: è un anacronismo.

Il ponte di Einstein-Rosen, dal 1916 al 1988

Attenzione: da qui, e fino alla fine dell'articolo, si parla della stagione 5.

Nel novembre 1987, nel terzo episodio della stagione 5, la lezione sui ponti di Einstein-Rosen si tiene nella classe di Erica, che ne fa la sua preferita.

Presenta questi ponti come wormhole, interamente teorici. Si andrebbe da un punto all'altro senza attraversare lo spazio fra i due, fino a un'altra galassia, o a un altro tempo. Se esistessero, si strapperebbero formandosi.

Ludwig Flamm trova la soluzione nel 1916. Albert Einstein e Nathan Rosen la pubblicano nel 1935. Il termine wormhole, nel senso di una scorciatoia nello spazio-tempo, appare nel 1957 in un articolo di Charles Misner e John Wheeler. Arthur Eddington aveva scritto worm-holes già nel 1928, in senso figurato, per designare particelle di materia. Nel 1962 Robert Fuller e Wheeler mostrano che il ponte è instabile. Si richiude troppo in fretta perché qualcosa lo attraversi. Per il 1987 la lezione dice il giusto.

Già nel 1973 Homer Ellis, e dal canto suo K. A. Bronnikov, mostrano che un wormhole può essere attraversabile se è tenuto da un campo di polarità negativa. Ellis rifiuta di chiamare questo campo esotico. Nel 1988 Michael Morris e Kip Thorne ne fanno il modello di riferimento, tenuto aperto da una materia che chiamano esotica. Il 26 settembre 1988, con Ulvi Yurtsever, avanzano l'ipotesi che un tale wormhole possa diventare una macchina del tempo. Il viaggio verso un altro tempo, evocato a lezione, precede questi articoli di qualche mese.

Carl Sagan aveva consultato Thorne per i wormhole del suo romanzo Contact, uscito nel settembre 1985. È il Sagan di Cosmos: una coincidenza, nulla di più.

La materia esotica: ciò che terrebbe aperto un wormhole

Nel sesto episodio della stagione 5 il diario di Brenner dice che cosa tiene insieme il tutto. Non è magia. Dustin parla di materia esotica, il nome dei fisici teorici. Un po' più tardi conclude. « It's not another world. It's a wormhole. »

In « Il ponte » precisa davanti al gruppo che il ponte è molto instabile, tenuto però da questa materia.

Ross Duffer lo ha detto a Deadline. « We've known it was a wormhole since Season 1. »

Nel 1988, in Morris e Thorne, il wormhole attraversabile tiene grazie a un guscio sferico di questa materia. La serie alloggia la sua in una sfera, il che le somiglia. Serve una materia a energia negativa. La massa negativa resta speculativa, e l'esempio reale più vicino, secondo Wikipedia, è l'effetto Casimir. Per Sean Carroll, alla Johns Hopkins, i wormhole sono un modello semplificato, molto interessante e utile ai fisici.

Nessun wormhole è stato osservato a oggi: sono oggetti ipotetici. Nel 2022 un esperimento su un chip quantistico è stato presentato come un wormhole olografico. Peter Woit ha giudicato la sua promozione scientificamente dubbia. Carsten Welsch, a Liverpool, usa la serie nei suoi corsi.

Dustin parla con le parole del 1988, quelle di Morris e Thorne. Questa idea di un campo di energia negativa, invece, esisteva dal 1973. La parola è giusta. L'oggetto, a oggi, resta introvabile.

Il verdetto, idea per idea

La fisica non copre tre cose. Le lampade che lampeggiano quando lo scomparso chiama, e la radio che fruscia, non ricevono alcuna spiegazione: si sa solo che l'elettricità passa. Ciò che fa Undici nemmeno. La città bloccata al 6 novembre 1983 nemmeno.

Un metodo resta giusto fino in fondo. Per ritrovare Dustin il professore vuole situare un punto a partire da tre segnali.

La regola posta nel 1983 tiene ancora. « Science is neat. But I'm afraid it's not very forgiving. » I nomi e i principi sono giusti. I passaggi verso un altro mondo non lo sono.

1. 1983 Everett

   Citato giusto. I suoi mondi non comunicano.

2. 1983 La pulce

   Una dimensione minuscola e richiusa, non un mondo.

3. 1983 Le bussole

   Giusto: un campo più forte devia l'ago.

4. 1983 Il bagno

   La vasca esiste dal 1954. Il nero in cui si cerca lo scomparso, no.

5. 1985 I magneti

   Smagnetizzare, sì. Un'intera città, no.

6. 1985 Planck

   Il numero giusto, quello dell'aggiustamento del 2014.

7. 1987 Il ponte

   Instabile, come la fisica del 1962.

8. 1987 La materia esotica

   La parola di Morris e Thorne, nel 1988. Nessuna osservazione a oggi.

Domande frequenti

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