Sono un chimico grazie alla passione per i supereroi e probabilmente tra tutti i supereroi, Ant-Man è quello che più di tutti tenta di ancorare i propri poteri alla scienza.

Questa volta nessun bat-veicolo tecnologico o mutazioni: alla base delle sue abilità c’è una scoperta tecnologica, la misteriosa Particella Pym, capace di modificare le dimensioni degli oggetti e delle persone.

Quando ho visto Ant-Man, una domanda mi è nata spontanea: è possibile rimpicciolire un essere umano mantenendone forza, intelligenza e… capacità di prendere a pugni i cattivi?

Nel film, il dottor Hank Pym spiega il potere della tuta di Ant-Man con una frase chiave:

«Riduciamo la distanza tra gli atomi.»

Una spiegazione elegante, affascinante, ma scientificamente problematica.

Cosa significa davvero “rimpicciolire” un uomo?

Un essere umano, come tutta la materia è fatto di atomi e molecole. Immaginate un atomo, come quello che si studia alle scuole superiori: un nucleo atomico minuscolo formato da protoni e neutroni, circondato da particelle velocissime chiamate elettroni.

A scanso di equivoci, quello che ho appena descritto è un modello e non rappresenta la realtà fisica! La realtà è molto più complessa!

Tornando al nostro atomo, tra nucleo ed elettroni c’è spazio vuoto, quindi possiamo dire che il nostro corpo è per la maggior parte spazio vuoto. Ma cosa succederebbe davvero se provassimo ad applicare le leggi della fisica e della chimica a un uomo che si rimpicciolisce?

Lo “spazio vuoto” tra nucleo ed elettroni non è comprimibile liberamente. Le dimensioni atomiche sono regolate da:

  • forze elettrostatiche
  • meccanica quantistica

Tentare di comprimere gli atomi significherebbe contrastare forze enormi. In natura, una compressione simile avviene solo in contesti estremi, come nelle stelle nane bianche. Applicata a un corpo umano, una simile compressione non produrrebbe un supereroe, ma una forma di materia ultra-densa e instabile.

Il problema centrale: la massa

Nel film, Ant-Man mantiene le sue capacità fisiche anche quando è alto pochi centimetri. Questo implica che la massa resti invariata, o venga gestita in modo selettivo. Ed è proprio qui che la fisica entra in crisi.

Considerate questo esempio: io sono alto circa 1,75 metri e peso circa 70kg (chilo in più chilo in meno). Adesso immaginate che riesca a ridurre la mia altezza a 1,75 cm, quindi una riduzione di un fattore 100.

Il volume scala con il cubo delle dimensioni:

Quindi il volume finale sarebbe un milionesimo di quello iniziale. Se la massa restasse 70 kg, la densità aumenterebbe di un fattore 1.000.000. La mia densità sarebbe quindi decine di migliaia di volte quella di qualsiasi materiale reale.

Le conseguenze di una densità estrema

Un Ant-Man con massa invariata non potrebbe comportarsi come nel film. In condizioni reali sfonderebbe pavimenti e superfici, non potrebbe camminare su oggetti comuni e soprattutto non potrebbe essere trasportato da insetti. In pratica, la sua stessa esistenza sarebbe incompatibile con l’ambiente circostante. La rappresentazione cinematografica viola apertamente le leggi della fisica.

Ma anche una seconda ipotesi sarebbe problematica! Se Ant-Man si rimpicciolisse in modo realistico, massa e volume dovrebbero diminuire insieme. In questo caso avrebbe una massa di 0,07g. Ant-Man peserebbe meno di una graffetta. Quindi nessuna forza e difficoltà a muoversi contro l’aria.

La chimica della vita non è comprimibile

Dal punto di vista chimico, il problema è ancora più profondo. La vita dipende da distanze atomiche estremamente precise: legami chimici, conformazioni proteiche, struttura del DNA e fluidità delle membrane cellulari.

Comprimere o alterare queste distanze significherebbe: denaturare le proteine, bloccare le reazioni biochimiche, impedire la trasmissione degli impulsi nervosi e, cosa non da sottovalutare, rendere impossibile la respirazione cellulare. In altre parole, un Ant-Man reale non potrebbe sopravvivere biologicamente.

Allora perché Ant-Man “funziona” al cinema?

Perché Ant-Man usa la scienza come linguaggio narrativo, non come regola. Se da una parte si parla di concetti reali come dimensioni atomiche e spazio quantistico, le applicazioni sono irreali.

Ant-Man non è un film sulla fisica reale, ma un ottimo pretesto per parlarne. Ci mostra quanto le leggi della natura siano vincolanti, e quanto sia difficile “barare” con atomi, masse e forze. E forse è proprio questo il bello: la scienza non toglie magia ai supereroi, la rende ancora più affascinante.