Appendice al libro «Un Assistente AI parla»
Spinta generata internamente in sistemi chiusi
Ipotesi per un nuovo tipo di propulsore spaziale
1. Introduzione
Francesco Testa è principalmente un autore di libri e disegni animati per bambini. Malgrado non sia un fisico, vuole far conoscere il risultato dell'insolita esperienza, vissuta nel 1971, di un incontro con un extraterrestre benevolo. Forse un sogno? Forse un OBE?
Nel suo libro «Specchio meraviglioso», racconta come è avvenuta la visione una notte, mentre era in navigazione sul Mare Egeo, e come essa gli ha suggerito la formulazione di un'ipotesi nuova: la possibilità che, all'interno di un sistema chiuso, si possa ottenere una spinta netta attraverso una sequenza di azioni interne opportunamente asimmetriche.
Lo stesso principio viene successivamente discusso in forma più diretta nel libro «Un Assistente AI parla». Lì, il protagonista dialoga con un'intelligenza artificiale a proposito di un «motore a spinta differenziale»: un dispositivo teorico capace di produrre accelerazione continua utilizzando solo energia interna, senza espulsione di massa.
Il presente documento, indipendentemente dalla origine fantastica dell'idea, intende illustrare questo principio con un modello concettuale e un esempio numerico semplificato.
Questa proposta è stata respinta da alcuni esperti come contraria alle leggi della fisica classica. Tuttavia, il modello logico descritto nel testo pare coerente e apre a una riflessione più ampia sulla natura della propulsione in sistemi chiusi.
2. Descrizione del principio
Situazione di riferimento
Immaginiamo una cabina spaziale (sistema chiuso), all'interno della quale un extraterrestre (solidale con l'astronave grazie a stivali magnetici che lo ancorano al pavimento) lancia una massa m (es. una palla elastica) verso una parete. Il ciclo si articola in tre fasi:
• Fase A – Lancio: il lancio genera una reazione opposta sul lanciatore (quindi sull'astronave). La palla acquista velocità v₁ e quantità di moto p₁ = m · v₁.
• Fase B – Impatto elastico: la palla rimbalza sulla parete. L'urto è elastico e la parete dell'astronave riceve parte dell'impulso.
• Fase C – Ritorno e arresto: la palla ritorna e viene fermata in modo anelastico dalla mano dell'extraterrestre che l'afferra, trasmettendo completamente all'astronave l'impulso residuo p₂ = m · v₂.
Se |v₂| < |v₁|, c'è una differenza netta di impulso trasmesso nel corso del ciclo.
2.2 Equilibrio delle forze
Un ciclo perfettamente simmetrico non genera spinta netta. Ma se l'arresto è anelastico, viene scaricata sull'astronave una quantità di moto residua. Con una fonte energetica interna (es. una batteria nucleare), l'energia viene convertita in impulso netto.
3. Schema concettuale
Vettori principali:
• A – Lancio: impulso verso poppa;
• B – Impatto elastico: impulso parziale verso prua;
• C – Arresto anelastico: impulso residuo verso poppa.
Nota sulla fase 3 del disegno:
il rimbalzo elastico è scomposto in due momenti consecutivi: la compressione iniziale della palla contro la parete, che imprime una spinta verso prua, e la successiva espansione (effetto elastico) che restituisce parte dell'impulso alla palla stessa.
Questa scomposizione è utile per visualizzare meglio la dinamica interna del ciclo.
Formula chiave: Δp = p_C − p_A > 0.
Ripetendo il ciclo, il sistema accumula spinta.
4. Esempio numerico
Massa palla: 2 kg
Velocità iniziale: 10 m/s
Quantità di moto iniziale: 20 kg·m/s
Ritorno: −8 m/s → quantità di moto residua: −16 kg·m/s
Δp = 4 kg·m/s per ciclo
Con 1000 cicli/minuto:
impulso = 4000 kg·m/s ogni minuto.
Su una massa astronave di 2000 kg → accelerazione rilevabile.
Riassumendo, il principio si basa sulla ripartizione dell'impulso iniziale in due fasi distinte: un primo trasferimento parziale al momento del rimbalzo elastico contro la parete frontale, che imprime una spinta verso prua, e un secondo trasferimento, residuo, al momento dell'arresto anelastico della palla, che imprime una spinta opposta, verso poppa.
Se il rimbalzo fosse anelastico, tutto l'impulso si scaricherebbe in avanti. Invece, nella configurazione descritta, la differenza tra i due impulsi genera una spinta residua in direzione poppa ad ogni ciclo successivo.
5. Applicazioni potenziali
Navigazione nello spazio senza espulsione di massa;
maggiore concentrazione della fonte di energia utilizzata (nucleare invece che chimica);
possibilità di raggiungere alte velocità con applicazione di accelerazione continua anche modesta.
6. Limiti tecnici
Nessuna prova sperimentale al momento;
requisiti energetici costanti e compatti.
7. Considerazioni finali
L'idea nasce da una narrazione simbolica ma propone un modello interno alla fisica classica. Non viola alcuna legge di conservazione, purché si consideri l'energia interna come fonte del cambiamento di quantità di moto.
8. Nota finale
Questa idea è diffusa con lo scopo di stimolare la riflessione scientifica e aprire una riflessione sull'argomento.
