[Qui non raccontero' la trama, ma faro' dei commenti molto specifici su un particolare aspetto della storia. Per chi non ha letto ne' visto nessuna versione di Solaris, un riassunto della trama puo' essere trovata seguendo i link ai film; per chi ha gia' letto il romanzo, il link corrispondente puo' fornire parecchi motivi di interesse.]

Soderbergh, 2002
Alcuni mesi fa andai a vedere il Solaris cinematografico di Soderbergh con alcuni colleghi.
Molto bello, fino a che non cade nel classico errore della fantascienza: il fisico di bordo capisce improvvisamente tutto, spiega tutto e appronta una soluzione. (Un raro esempio di storia di fantascienza in cui lo scienziato del gruppo non capisce assolutamente un accidente di quel che sta succedendo, e va avanti a ipotesi parziali che spesso risultano errate e vanno corrette, come di solito succede nel mondo reale, e' l'Eternauta.)
In particolare, ho trovato particolarmente disturbante la spiegazione in questione: le copie di esseri umani realmente esistiti (come ad esempio la moglie del protagonista) prodotte da Solaris sono costituite da campi di anti-Higgs negativi.
[Informazioni su cos'e' un campo di Higgs; la possibilita' di piu' campi di Higgs, uno dei quali negativo - assieme a un altro positivo e tre neutri - e' prevista dalle teorie supersimmetriche.]
La cosa mi ha infastidito perche' mi sapeva di parole "difficili" messe insieme a caso senza nemmeno uno sforzo di plausibilita' (negativo e anti probabilmente per lo sceneggiatore si rafforzano a vicenda, mentre in realta' l'antiparticella di una particella negativa non e' altro che una particella positiva, qualunque sia il tipo di carica - elettrica o di altro genere - di cui si parla; inoltre, i bosoni di Higgs se esistono devono essere instabili e decadere in troppo poco tempo per essere osservati).
Per il resto il film non mi e' sembrato affatto male; ma questa defaillance gli fa perdere troppi punti ai miei occhi.

Lem, 1961
La storia mi ha comunque incuriosito abbastanza da comprare il romanzo originario di Stanislav Lem.
Lem, di cui avevo gia' letto Cyberiade, ha fama di essere sempre stato molto attento alle novita' scientifiche (un episodio di Cyberiade ambientato in un pianeta infestato di draghi costituisce la miglior parodia della meccanica quantistica che abbia mai letto) ed ero quindi molto curioso di vedere quale spiegazione avesse escogitato per la materia di cui sono fatti i cloni. Essendo il romanzo del 1961, e quindi anteriore al Modello Standard della fisica delle particelle e all'ipotesi del campo di Higgs, evidentemente non poteva trattarsi di questo.
La lettura del romanzo e' partita bene: mentre il film di Soderbergh si concentra sull'aspetto psicologico, e in questo riesce meglio di Lem, a Lem interessa descrivere il mistero dell'interazione tra gli esseri umani e il pianeta Solaris, pianeta capace di correggere la sua stessa orbita (che in assenza di tale stabilizzazione sarebbe totalmente caotica nel suo moto attorno a due soli) e ricoperto da un oceano di citoplasma capace di creare forme e strutture la cui funzione e' del tutto incomprensibile agli umani, che da 100 anni studiano Solaris (le cui creazioni sono nel frattempo diventate oggetto di un intero nuovo campo della scienza, pieno di classificazioni e di interpretazioni di scarso successo). Ho apprezzato molto l'ampio spazio dedicato ai tentativi di spiegazione di Solaris e alla loro demolizione; ho riconosciuto una buona immagine di come la scienza procede davvero. (Per confronto: nel film di Soderbergh, Solaris e' di fatto null'altro che una presenza costantemente in sottofondo, e non e' ben chiaro allo spettatore se i personaggi sono consapevoli del fatto che Solaris e' una sorta di essere vivente; nel romanzo, ne sono consapevoli gia' da 100 anni.)
La delusione e' arrivata nello stesso punto in cui mi aveva fatto arrabbiare Soderbergh. La spiegazione scelta da Lem era addirittura peggiore: i cloni sono costituiti, al livello piu' elementare, da neutrini, tenuti insieme da campi magnetici.
[I neutrini rispetto ai campi di Higgs sono molto piu' plausibili, essendo stabili ed esistendo in grandissima quantita' nell'universo. Ma i neutrini, come dice il nome, sono elettricamente neutri e privi di momento magnetico. Solo particelle elettricamente cariche e/o dotate di momento magnetico - come ad esempio i neutroni, che pur essendo neutri hanno un momento magnetico - possono interagire con un campo magnetico. Questo nel 1961 era gia' ben noto, non ci sono scusanti.]
E a voler essere pignoli, e' ben piu' grave la distrazione di Lem in finale di romanzo: un segnale radio inviato dal protagonista da Solaris alla Terra impiega alcuni mesi per coprire il tragitto. Il che, dato che le onde radio sono costituite da fotoni e viaggiano quindi tutte a velocita' rigorosamente uguale a c=300.000 km/s (velocita' della luce nel vuoto), significa che Solaris si trova ridicolmente vicino alla Terra. Per confronto: un segnale radio partito da Proxima Centauri, ovvero la stella a noi piu' vicina dopo il Sole, impiegherebbe piu' di quattro anni.

Comunque, attendo spasmodicamente l'occasione di chiudere il trittico vedendo prima o poi Solyaris, la trasposizione cinematografica del 1972 di Tarkowski, che a detta di molti e' un grandissimo capolavoro. Chissa' di cosa sono costituiti i cloni, per Tarkowski.

Io, 20XX
Mi sono chiesto se e' possibile salvare scientificamente Solaris alla luce di quanto si sa (e non si sa) oggi, modificando solo la materia di cui sono costituiti i cloni.
I neutrini sono stabili ma non hanno interazioni se non con la forza debole. La forza debole e' a corto raggio e non sembra in grado di dare stati legati.
Gli Higgs sono instabili. Stati legati di Higgs potrebbero essere possibili, dipende dal valore (del tutto ignoto) della costante di autointerazione del campo di Higgs. Che altre forme di materia "esotica" puo' suggerire la fisica delle particelle moderna?
A me e' venuta in mente la materia oscura. Circa il 95% della massa dell'Universo (e il 70% della massa della nostra galassia) e' costituito da una forma di materia che non solo non emette luce, ma che non e' neanche costituita dalle particelle che gia' conosciamo.
Vari candidati al ruolo di "materia oscura" sono stati scartati nel corso dei decenni (i neutrini, che erano un candidato molto forte dato il grande numero, non possono essere la soluzione perche' un universo dominato in massa dai neutrini o altre particelle cosi' leggere non avrebbe avuto il tempo di formare le galassie, nei suoi soli 15 miliardi di anni di vita), e il paradigma scientifico attuale, anche se non dimostrato, e' che la massa "invisibile" sia costituita dalle particelle previste dalle teorie supersimmetriche.
Teorie supersimmetriche ne esistono parecchie, e tutte prevedono che ogni particella del Modello Standard sia in corrispondenza con un doppione piu' pesante e di spin inferiore di mezza unita' della costante di Planck. Dal fatto che nessuno di questi doppioni e' mai stato osservato si puo' dedurre che se esistono devono avere masse maggiori di quelle che era possibile creare con le energie degli acceleratori finora esistenti. (Uno dei principali motivi per la costruzione di LHC e' che alcuni calcoli indicano che le masse delle particelle supersimmetriche piu' leggere potrebbero essere alla sua portata.)
Tutte le particelle tendono a decadere in particelle piu' leggere, se queste esistono, a meno che non glielo proibisca una qualche legge di conservazione (una tale legge, la conservazione del "numero barionico", impedisce ad esempio ai protoni di decadere in antielettroni, nonostante questi siano la piu' leggera particella di carica elettrica positiva). Molte teorie supersimmetriche prevedono che una tale legge di conservazione faccia si' che le particelle supersimmetriche possano decadere in stati finali che contengono almeno una particella supersimmetrica. Di conseguenza, la piu' leggera particella supersimmetrica (chiamata in gergo LSP, Lightest Supersymmetric Particle), qualunque essa sia (dipende dalla particolare teoria supersimmetrica), e' stabile e non decade ulteriormente. Le teorie supersimmetriche in cui questa legge di conservazione non vale e la LSP puo' decadere non sono interessanti dal punto di vista di chi cerca soluzioni al mistero della materia oscura (la quale per essere presente in tali quantita' deve essere stabile, o almeno talmente poco instabile da non essere decaduta quasi per niente durante i 15 miliardi di anni di vita dell'universo).
Se dovessi scrivere la sceneggiatura per una terza versione cinematografica di Solaris sceglierei la LSP. O comunque il costituente della materia oscura, qualunque esso sia (qualcosa deve pur essere, anche nel caso in cui le teorie supersimmetriche siano false).
Per quanto riguarda la possibilita' di formare stati legati (i cloni, come scopre il protagonista nel romanzo, sono costituiti da cloni di atomi; quindi questa materia deve essere in grado di formare un "finto atomo"), occorre pero' scegliere solo le teorie supersimmetriche in cui la LSP e' il doppione di una particella del Modello Standard capace di formarne (avendo le sue stesse proprieta' a parte la massa maggiore). Si puo' immaginare che se la LSP e' uno squark (= supersymmetric quark; si', il mio campo e' pieno di nomi buffi) tre squark possano formare uno s-protone.
E per quando riguarda il s-elettrone? (Va bene anche un s-tau o uno s-muone; quale dei tre sia il piu' leggero, puo' svolgere lo stesso ruolo giocato dall'elettrone nel Modello Standard). Se, come abbiamo detto, la LSP e' uno squark, allora il selettrone non e' la LSP. A meno che il selettrone e lo squark piu' leggero non abbiano masse quasi uguali (talmente vicine che il decadimento del piu' pesante nel piu' leggero sia cosi' lento che il clone riesca a rimanere integro per tutto il tempo narrato dal romanzo).
A essere rigorosi, anzi, occorre che almeno due tipi diversi di squark abbiano quasi la stessa massa, perche' i loro stati legati devono mimare il protone e il neutrone, i quali sono costituiti da due tipi di quark diversi (gli up e i down: il protone da 2 up e 1 down, il neutrone viceversa).
Ma c'e' un anche un altro ma, ben piu' generale: i cloni, sia nel romanzo che nei film, sono visibili, quindi qualunque sia la materia di cui sono costituiti essa interagisce con i campi elettromagnetici, assorbendo e riemettendo fotoni.
Sia i neutrini che l'Higgs del Modello Standard sono elettricamente neutri e quindi invisibili agli occhi (alcune teorie, come detto, prevedono anche degli Higgs elettricamente carichi, che pero' non costituiscono una buona scappatoia per i problemi descritti sopra). E anche la LSP deve essere elettricamente neutra, altrimenti non sarebbe una buona candidata per la materia oscura (se interagisse con la luce non sarebbe piu' oscura).
Se invece assumiamo che esistano almeno tre LSP, per la precisione due squark e un selettrone o smuone o stau, i quali sono tutti (se esistono) elettricamente carichi, siamo nei guai: i s-atomi potranno assorbire e riemettere luce proprio come gli atomi. Quindi avremmo un'eccellente spiegazione dei cloni di Solaris, ma una non-spiegazione per la materia oscura.

Attendo suggerimenti da parte di tutti i lettori con nozioni (anche minime) di particelle elementari e grande interesse per i problemi del tutto inutili.

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