No Man's Sky NEXT, tra scienza e videogiochi

Gli elementi dell'universo

Gli elementi dell'universo

Dopo due anni dall'uscita della sua prima versione, No Man's Sky di Hello Games è ancora un gioco che fa parlare di sé, sia per le emozioni regalate ai suoi fan che per le promesse mancate rispetto a quello che era il progetto originale.

Nel tempo trascorso dal debutto, tuttavia, il team di Sean Murray si è prodigato per produrre nuovi contenuti, senza abbandonare un titolo partito con il piede sbagliato, e finalmente, il 24 di Luglio (mentre su Xbox ci potremo giocare un po' prima), ci aspetta No Man's Sky Next, un update importante soprattutto per mostrare finalmente un multiplayer in linea con quanto promesso durante la campagna marketing del gioco. Come tutti i titoli di fantascienza, No Man's Sky sfrutta un'ampia serie di concetti - scientifici e non - e noi della rubrica Scienza & Videogiochi abbiamo deciso di approfondirne e studiarne alcuni.

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No Man's Sky

Appena mettiamo mano al nostro multi-tool per ottenere risorse dall'ambiente circostante, notiamo che esso ci fornisce numerosi diversi oggetti chiamati "Elementi" divisi in varie categorie che analizzeremo: ma prima di tutto...

Che cos'è un elemento?

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A livello nanometrico (cioè un milionesimo di millimetro) la materia è costituita da atomi . Un atomo è formato da un nucleo e da alcuni elettroni che si trovano nelle zone attorno al nucleo note come Orbitali: mentre in natura accade relativamente spesso che il numero di questi elettroni cambi, la struttura del nucleo è alterabile solo attraverso reazioni nucleari ben più rare e dunque tendiamo a catalogare gli atomi in base alla struttura dei loro nuclei. Il nucleo di un atomo è costituito da un aggregato di due tipi di particelle: i Protoni sono particelle di carica positiva mentre i Neutroni sono privi di carica elettrica.

I primi, grazie alla loro capacità di attirare gli elettroni, definiscono la maggior parte delle proprietà specifiche di un atomo e il loro numero determina l'elemento dell'atomo. Ad esempio, tutti gli atomi con 7 protoni sono atomi di Azoto: se ne hanno 6 sono di carbonio, se ne hanno 8 sono di Ossigeno. Tuttavia, anche il numero dei neutroni può, in misura minore, determinare le proprietà di un Atomo: le varie forme di un elemento, differenti per numero di neutroni, si dicono isotopi.

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La tavola periodica ci aiuta a tenere ordinati gli elementi a seconda delle proprietà. Risale al 1869 e viene aggiornata quando scopriamo nuovi elementi. A sinistra quella di No Man's Sky, a destra la più famosa versione originale.

Il Carbonio 12, ad esempio, ha 6 neutroni mentre il carbonio 14 ne ha 8: sono entrambi isotopi del carbonio. Definiti cosa sono elementi e isotopi, vediamo dunque che No Man's Sky è parzialmente coerente con le definizioni della scienza, in quanto diversi tra gli elementi elencati, esistono realmente, mentre altri sono inventati e/o appaiono come sostanze ben più complesse (come la "carne di cactus").

Alcuni Elementi sono tuttavia raccolti in categorie piuttosto lontane dalla realtà, per quanto possa esistere una certa logica di fondo: andiamo a vedere quali sono.

Ossidi e Silicati

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Gli ossidi in No Man's Sky sono elementi usati per la produzione e la ricarica delle tecnologie difensive: sono Ferro, Zinco e Titanio. Si tratta di tre elementi realmente esistenti in natura, tutti e tre usati per costituire leghe di materiali resistenti come ad esempio gli acciai: il primo e il terzo sono noti per la loro robustezza e il secondo e il terzo per la resistenza alla corrosione. Essi dunque sono piuttosto ben posizionati come elementi legati alle tecnologie protettive, sia contro armi e urti che contro ambienti ostili: tuttavia nessuno dei tre è un ossido.

Un ossido infatti non è un elemento, ma una molecola, un aggregato di particelle legate tramite il potere di attrazione che i nuclei imprimono sugli elettroni degli atomi circostanti. Per capire questo rapporto immaginate di essere attorno a un personaggio famoso di cui siete fan, quando all'improvviso ne appare un altro: parte della vostra attenzione sarà dirottata sul nuovo soggetto e sarete attratti da entrambi. Gli Ossidi in particolare sono molecole che contengono ossigeno: tutti e tre gli elementi di questa categoria presentano in natura ossidi (ad esempio la ruggine è composta da un ossido del ferro).

I Silicati di No Man's Sky sono elementi utili per la produzione di oggetti tecnologici: il platino, l'iridio e la Crisonite. Mentre quest'ultimo elemento non esiste realmente, gli altri due hanno effettivamente applicazioni importanti anche nel mondo reale, grazie alle loro proprietà elettriche e alla resistenza a vari tipi di corrosione: la lega platino/iridio poi è molto resistente al fenomeno della dilatazione termica ed è dunque stata utilizzata per realizzare il "metro campione", una barra che viene presa come riferimento per definire quanto sia effettivamente lungo un metro. Ancora una volta però No Man's Sky erra nel nome della categoria: i Silicati infatti sono cristalli, strutture formate da più atomi (come le molecole) disposti però in strutture geometriche ben definite, ordinate e ripetute.

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I silicati in particolare sono cristalli che presentano una struttura tetraedrica, cioè a forma di piramide a base triangolare, nella quale un atomo di Silicio si trova al centro circondato da quattro atomi di Ossigeno che si trovano sui vertici della piramide. Un'infinità di queste strutture piramidali legate fra loro va a formare aggregati sempre più complessi che danno infine origine a circa il 90% dei minerali e delle rocce che formano il nostro pianeta.

Abbiamo già visto cosa siano gli Isotopi e che dunque, anche per questa ultima distinzione, No Man's Sky abbondi in licenza poetica: nel gioco sono il Carbonio, il Thamium9 (di invenzione) e il Plutonio. Questi tre elementi vengono usati come carburante: e nella realtà? Ad oggi (purtroppo) molta dell'energia a nostra disposizione viene ancora prodotta tramite due processi: la combustione di sostanze e le reazioni nucleari.

Attraverso l'universo

In viaggio nell'iperspazio

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Le sostanze che comunemente bruciamo per produrre energia e calore, come legna, carbone, metano o petrolio e derivati hanno al loro interno una grande quantità di Carbonio: molte di esse sono infatti costituite da Idrocarburi, molecole ricche di carbonio e idrogeno, ed è probabilmente da ciò che il team di Hello Games ha tratto ispirazione. Tuttavia non è il carbonio a dare l'energia per la combustione: la chiave del calore prodotto è infatti nascosta nell'idrogeno! Quando avviene una combustione, l'idrogeno presente negli idrocarburi si stacca dalla molecola e viene sostituito dall'ossigeno nell'aria, detto "comburente" della reazione, che va così a formare anche quelle famose molecole ricche di ossigeno chiamate "ossidi" che abbia già introdotto.

L'idrogeno liberato nell'aria va anche esso a legarsi con l'ossigeno dell'atmosfera, formando acqua, tendenzialmente allo stato gassoso (motivo per cui non vedete "piovere" sopra i fornelli): tuttavia la reazione di legame tra idrogeno e ossigeno produce quel calore che è alla base di ogni combustione nonché del funzionamento delle famose automobili a idrogeno.

L'altra forma di energia molto diffusa è quella nucleare: ricordate che le reazioni che modificano il nucleo degli atomi sono molto rare? Beh, si da il caso che in alcuni casi siano un po' meno rare. Esistono alcuni isotopi, specialmente quelli con molti neutroni rispetto ai protoni, che sono "radioattivi" (o instabili): nel tempo, con fenomeni più o meno lenti e casuali, cercano di raggiungere una struttura più stabile trasformando i componenti del loro nucleo e, nel farlo, emettendo particelle che vanno a formare le radiazioni.

Leggi anche: Fisica e videogiochi, come viaggiamo nello spazio?

Nell'ultimo secolo l'uomo ha imparato a sfruttare e dirigere questa radioattività, incanalando l'energia di queste particelle per riscaldare grosse quantità di acqua e così produrre energia elettrica: in questo il plutonio di No Man's Sky è un noto elemento ricco di isotopi radioattivi e che ben si sposa con l'idea di un elemento utile alla produzione di energia.

Questa energia viene usata in molte maniere in No Man's Sky, e una di queste forme è il viaggio nell'Iperspazio: ma cos'è l'iperspazio?

In generale, come chiamiamo "retta" un'ambiente monodimensionale infinito (sul quale muoversi "avanti" o "indietro" senza limiti) "piano" uno bidimensionale e "spazio" uno tridimensionale, si chiama "iperspazio" un ambiente infinito che abbia più di tre dimensioni.

Passare da uno spazio a un iperspazio può aprire scorciatoie esattamente come passare da due a tre dimensioni, esperienza che ci viene narrata nel romanzo fantastico (e ironico) "Flatlandia" di Edwin A. Abbot del 1884. Immaginate di vivere sulla superficie di una sfera, senza sapere che esista l'altezza: potete andare solo avanti e indietro, a destra o a sinistra, e per arrivare da un lato all'altro dovete per forza fare mezzo giro. Cosa succederebbe se all'improvviso scopriste che potete passare attraverso la sfera? Vi si aprirebbe una notevole scorciatoia.

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In questo esempio possiamo arrivare da A a B passando sulla superficie del toro, o prendendo una "scorciatoia".


Lo stesso concetto si applica all'iperspazio: se anche noi non percepiamo la "forma" dello spazio, se esistessero ulteriori dimensioni (delle quali ad ora non abbiamo alcun suggerimento pratico) sarebbe possibile sfruttarle muovendosi attraverso di esse per raggiungere più velocemente un punto nello spazio a noi noto: è un concetto fisico interessante e un noto cliché della fantascienza, reso famoso in tutto il mondo dalla saga di Star Wars.

In No Man's Sky le astronavi, per viaggiare nello spazio, richiedono delle "Celle Warp" prodotte tramite la famosa Antimateria.


Ma cos'è l'Antimateria?

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Per ogni tipo di particella che costituisce la materia, esiste un equivalente antiparticella di antimateria: i protoni hanno gli antiprotoni, i neutroni gli antineutroni e così via. Un'antiparticella è uguale all'originale ma con alcune caratteristiche invertite, ad esempio la carica elettrica: la proprietà più eclatante risiede però nel fatto che, quando una particella si tocca con la sua antiparticella, esse si eliminano a vicenda (si dice che si "anichiliscono") e tutta la loro massa, seguendo la famosa legge di Einstein E=mc2, si trasforma in pura energia sotto forma di fotoni, particelle di luce.

Anche se produrre antimateria nel nostro mondo è molto complesso e costoso, in quanto richiede altissime energie o decadimenti di particelle molto pesanti (ed essa viene comunque prodotta in quantità tremendamente esigue), l'annichilazione è tuttavia uno dei metodi di produzione di energia più rapidi e si tratta di un modo estremamente efficace di immagazzinare energia a parità di peso o volume della sostanza consumata: questo potrebbe giustificare il suo uso in un processo di viaggio nell'iperspazio che potrebbe richiedere energie molto alte in poco tempo.

Come abbiamo visto, No Man's Sky è pieno di riferimenti scientifici per giocatori curiosi e che offre numerosi spunti di riflessione e approfondimento della scienza moderna. Riuscirà la nuova espansione a rispondere alle promesse originali del team di Sean Murray? Per ulteriori approfondimenti sui viaggi nello spazio, vi rimandiamo a questo articolo sulla fisica della mitica saga di Mass Effect.


Gianmario Marrelli è laureato in Fisica della Materia presso l'università di Firenze. Insegna matematica e fisica alle superiori e si occupa anche di tecnologie Digitali applicate alla didattica, formando i docenti sulle capacità didattiche degli strumenti digitali tra i quali anche i videogiochi. È un appassionato di Scienza e Tecnologia, Musica, Giochi di Ruolo e da Tavolo, Videogiochi e Storia Medievale.

 


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