Classifica

Uno dei problemi da affrontare, nei giochi e nella fiction in generale, dovuto all’introduzione della magia è integrare tali fenomeni all’interno del mondo per creare un contesto coerente e in qualche modo credibile. In questa rubrica, dedicata soprattutto agli inventori di mondi (che siano scrittori o dungeon master), cercheremo di analizzare come potrebbe funzionare una magia “fisicamente corretta” ed evitare la classica domanda: “ma perché, se c’è la magia, la gente continua a zappare la terra e morire in modi atroci?”. IL PROBLEMA ENERGETICO Se la magia fosse fisicamente corretta, dovrebbe rispettare alcune leggi fra le quali i famosi Principi della Termodinamica (o, per l’occasione, della “Manadinamica”). Tra questi, il primo è il cosiddetto “Principio di conservazione dell’Energia” che richiede che l’energia totale coinvolta in un fenomeno sia conservata, cioè che la sua quantità totale al termine del processo sia uguale a quella iniziale (contando, in entrambi i casi, tutte le forme di energia presente). Ma cos’è l’Energia? L’Energia è una grandezza fisica che descrive vari fenomeni simili capaci di trasformarsi l’uno nell’altro: l’energia elettrica usata per alimentare una stufa si trasforma in energia termica, e quella termica in un motore produce energia meccanica sotto forma di velocità (energia cinetica) e/o sollevando pesanti carichi (energia potenziale). Ma l’energia è anche la base del funzionamento del nostro corpo: noi otteniamo energia dal cibo che mangiamo (dove è accumulata in forma di energia chimica dei suoi costituenti nutritivi) e usiamo questa energia per muoverci, respirare, pensare e per il corretto funzionamento del nostro metabolismo. Possiamo dire tranquillamente che la stragrande maggioranza dei fenomeni che conosciamo prevede trasformazioni e scambi di energia, e la magia non può non ricadere in questo sistema: per sollevare un masso con il potere di un incantesimo, l’energia necessaria deve essere ottenuta da qualche parte. È questo continuo richiamo al “pagamento” di energia che permette di creare un sistema magico fisicamente coerente. Non solo, l’incantesimo deve richiedere tutta l’energia necessaria per ottenere l’effetto desiderato: la generazione di temperature estreme di una palla di fuoco, la crescita di una pianta o lo spostamento di masse ingenti può richiedere una quantità estrema di energia, e talvolta anche difficile da calcolare (soprattutto quando ci sono di mezzo creature viventi o teletrasporti, ma avremo modo di parlarne in altri articoli). Cerchiamo dunque di rispondere alla domanda: da dove proviene tutta questa energia? MICROORGANISMI E CONDENSATORI Una prima possibilità evidente è che l’energia possa essere ottenuta da quella del mago stesso. Il corpo umano consuma l’energia ottenuta dal cibo per le sue attività, compresa una fetta importante (circa il 60-70%) unicamente per mantenere le funzioni vitali come la respirazione, la circolazione, il pensiero e il mantenimento della temperatura. Un essere umano, in base all’età, al sesso e all’attività che compie, ha un consumo energetico quotidiano che può andare tra le 1500 e le 2500 kilocalorie circa: la stessa quantità di energia, espressa in Joule (l’unità di misura dell’energia nel sistema internazionale), oscilla tra i 6300 e i 10500 KiloJoule. Se fosse possibile prendere una piccola frazione, ad esempio l’1% dell’energia di una “persona media” (8000 KJ per comodità), avremmo a disposizione 80 KJ, cioè 80.000 Joule. Ma “quanti” sono 80.000 Joule? Sono, ad esempio, pari all’energia necessaria per sollevare di un metro un masso di 8 tonnellate! L’energia per una simile impresa titanica, ben lontana dalle capacità umane e facilmente assimilabile a un “prodigio magico”, è pari al solo 1% dell’energia consumata da un essere umano “medio”. Ciò che impedisce a una persona di usare la sua energia in questa maniera è il concetto di “potenza”, cioè l’ammontare di energia che può essere emessa in un determinato ammontare di tempo. I nostri muscoli non sono abbastanza potenti da sollevare massi di una tonnellata (1000 kg) in alto di un metro, ma più che capaci di trasportare un oggetto di 10 kg per un dislivello di 100 metri: queste due azioni richiedono lo stesso ammontare di energia, ma la prima richiede molta più forza e molto meno tempo. Se riuscissimo a rilasciare energia in tempi inferiori, potremmo letteralmente dare vita alla magia partendo dalla stessa energia dei corpi umani: ma come accumulare questa energia e rilasciarla tutta assieme? Un mago potrebbe avere una “riserva” di energia magica che viene lentamente ricaricata dal suo stesso metabolismo e che può essere rilasciata rapidamente dando vita a effetti magici, e l’energia mancante del mago potrebbe giustificare la classica carenza di forza fisica che accomuna i maghi in molti giochi di ruolo. Un’opzione potrebbe essere fare ricorso a sostanze prodotte dall’organismo e accumulate in appositi tessuti, come facciamo già nella realtà con i grassi, in grado di essere “bruciate” per ottenere un picco di energia. Se invece non volessimo alterare la biologia umana, potremmo immaginarci un microorganismo simbiontico simile ai famosi Midi-Chlorian di Star Wars, in grado di sopravvivere solo in organismi molto specifici (magari in maniera simile a quello che accade con gli antigeni del sangue, solo più complesso). Infine, il mago potrebbe ottenere energia sottraendola dagli esseri viventi circostanti, in pieno stile “rituali sacrificali” o, più semplicemente, prendendo ispirazione dalla recente serie di The Witcher. Il rilascio dell’energia dovrebbe essere rapido, con un funzionamento simile a quello del flash delle macchine fotografiche. Le pile, infatti, non sono in grado di fornire una potenza sufficiente per il lampo: il flash, in questo caso, è ottenuto da un Condensatore, un componente dei circuiti in grado di accumulare al suo interno cariche elettriche (cioè, sostanzialmente, elettroni, le particelle che compongono la corrente elettrica) e di scaricarsi molto velocemente. In questo modo, anche se la velocità di ricarica della pila è ridotta, il condensatore è in grado di fornire rapidamente una grande quantità di energia per il flash: allo stesso modo, un mago dovrebbe essere in grado di bruciare rapidamente la sua riserva energetica per ottenere, in poco tempo, grandi quantità di energia per dare vita ai suoi incantesimi. Un condensatore. La vostra scheda madre ne è piena. CATALIZZATORI Se invece l’energia fosse ottenuta esternamente dal mago, come potrebbe egli averne accesso? E come giustificare una quantità limitata di uso di tale potere? Sempre pensando a un consumo (almeno iniziale) di energia da parte del mago, si potrebbe ipotizzare un’interazione tra il mago e una sostanza esterna, simile alla Trama nel mondo di Forgotten Realms, grazie al quale il mago ottiene i suoi effetti facendo da catalizzatore. In chimica, molti processi che trasmettono energia verso l’esterno (esoergodici) non avvengono spontaneamente, ma devono essere “stimolati” tramite una certa quantità di energia iniziale, detta energia di attivazione. Si può immaginare, ad esempio, che una certa reazione rilasci 5 Joule di energia, ma che la sostanza debba prima ricevere due Joule come energia di attivazione per avere inizio. Un esempio pratico di questi fenomeni sono le combustioni, delle quali parleremo in un futuro articolo: un oggetto che brucia emette energia termica, ma ha prima bisogno di un innesco, un evento in grado di fornirgli l’energia necessaria per far partire la combustione. Un Catalizzatore è un elemento, di solito una sostanza chimica, in grado di produrre un effetto di Catalisi, cioè di ridurre l’energia di attivazione: nell’esempio precedente la reazione potrebbe, grazie a un catalizzatore, richiedere un solo Joule per avere inizio. Se il mago fosse in grado di agire da catalizzatore per la magia, questo spiegherebbe come mai solo i maghi sono in grado di usare tale potere, cioè perché l’energia di attivazione è troppo elevata e i non-maghi non sono in grado di abbassarla. Contemporaneamente, se fosse sempre lui a fornire l’energia iniziale (ridotta grazie alla catalisi) si giustificherebbe anche un utilizzo limitato della magia da parte dell’incantatore. MASSA ED ENERGIA Un’ultima, notevole fonte di energia è la cosiddetta annichilazione della materia: la possibilità cioè di trasformare direttamente materia in energia mediante la famosa formula di Einstein. Si tratta di una quantità di energia enorme: mezzo grammo di materia produrrebbe la stessa energia della bomba di Hiroshima. Fortunatamente si tratta, nel mondo reale, di un processo assai complesso da ottenere: per avere una annichilazione è necessario far incontrare ogni particella del nostro materiale con la sua antiparticella. Queste ultime sono complesse da ottenere e prodotte solo da reazioni nucleari rare e altresì molto costose, in termini energetici (e non), da ottenere: all’attuale stato delle cose, il più grande apparato in grado di generare tali antiparticelle (il Large Hadron Collider, o LHC, del CERN di Ginevra) sarebbe in grado di ottenere un grammo di antimateria in… qualche milione di anni! Tuttavia, immaginando di ottenere energia dai due processi precedenti, sarebbe forse possibile annichilire quantità di materia sufficientemente piccole da concedere comunque effetti prodigiosi… se l’antimateria fosse già presente. Infatti, produrre antimateria richiede processi molto più costosi (in termini di energie) di quanto poi riottenuto dall’annichilazione, fino a 10 miliardi di volte tanto. Anche se, infine, essa fosse già disponibile al mago, questi dovrebbe assicurarsi di mantenere l’antimateria confinata nel vuoto, impedendogli di interagire con qualunque genere di materia, perfino l’aria: tale situazione viene comunemente ottenuta, nel mondo reale, tramite potenti campi elettromagnetici che possono risultare letali alle persone che si avvicinano troppo. Sarebbe invece possibile ottenere parte dell’energia dagli atomi mediante fusione e fissione: in questo caso, tuttavia, la quantità di energia ottenuta da ogni atomo è molto inferiore e sarebbero necessarie quantità importanti di materiale (e il materiale giusto!), nonché condizioni peculiari di temperatura e pressione altrettanto complesse da ottenere (che richiederebbero ulteriori, drammatiche energie iniziali). IL PREZZO DA PAGARE Questa (relativamente) vasta serie di opzione potrebbe far pensare che ottenere energia possa essere semplice, ma si tratta di una conclusione errata. Il mago dovrebbe indubbiamente pagare il prezzo iniziale consumando parte della sua stessa energia, energia che, se fosse accumulata in una sorta di condensatore magico, non sarebbe disponibile dell’incantatore (al di fuori del suo uso magico) e lo lascerebbe permanentemente spossato. Se facesse inoltre da catalizzatore per una qualche fonte esterna di energia, essa si andrebbe, nel tempo, a consumare inevitabilmente la fonte di energia magica esterna proprio come i combustibili che diventano inutilizzabili dopo essere bruciati. Infine, la stessa capacità di annichilire materia richiederebbe una grossa fonte di antimateria oppure energie tali da non giustificarne l’utilizzo, e anche l’energia nucleare si potrebbe sfruttare solo con condizioni estreme di temperatura e pressione. E’ evidente dunque che l’idea di usare la magia per affrontare problemi altrimenti risolvibili è una mossa assai sconveniente, e che rivolgersi agli incantesimi dovrebbe essere giustificato solo da una necessità particolare e immediata. E ancora non abbiamo parlato del fatto che non tutta quell’energia può essere utilizzata per lanciare una magia… ma per quello, aspettate il prossimo articolo di Manadinamica! Articolo originale: http://www.profmarrelli.it/2020/01/15/manadinamica-conservazione-energia/ Se questo articolo ti è piaciuto, segui il prof. Marrelli su facebook e su ludomedia.