Gli specchi ustori: mito o realtà?

burning_glassLa possibilità di incenerire oggetti a distanza è tra le cose che hanno stuzzicato l’immaginario collettivo per millenni. E l’oggetto che dovrebbe garantirla è lo specchio ustore: una grande lente convessa in grado di concentrare i raggi del sole in uno spazio ristretto, riscaldando il punto di concentrazione della luce, con conseguente accensione della superficie esposta. L’effetto di uno specchio ustore si può ottenere combinando un numero sufficiente di superfici riflettenti, anche piane, a mirare tutte nello stesso punto, e concentrare la luce.

Una tecnologia nota fin dall’antichità: già nella notte dei tempi si utilizzavano vasi pieni di acqua per filtrare e concentrare la luce, appiccando incendi. Tanto che i primi Padri della Chiesa ne avevano derivato anche un significato metaforico “illuminante”: l’acqua resta fredda anche se la luce che vi passa attraverso è  tanto calda da provocare un incendio. Già Plutarco riferiva di uno specchio ustore composto da un certo numero di superfici metalliche triangolari, installate nel tempio delle Vestali.

Gli episodi, nella storia, sono innumerevoli: tra tutti il celbre attacco alla flotta romana guidata da Marco Claudio Marcello nel 212 a.C. Si dice che fu Archimede di Siracusa ad usare un grande numero di specchi esagonali e, con questi, a bruciare le navi romane. Sebbene gli storici non riportano cronache ufficiali di questo fatto, che è stato tramandato negli anni con successive modificazioni, l’immaginario collettivo si è alimentato di questa vicenda in un crescendo che continua ancor oggi. Tanto che, nel terzo millennio, uno specchio ustore viene adottato per accendere la fiaccola olimipica.

Ma il punto è: è solo un’idea tramandata e amplificata dal desiderio del genere umano, o è davvero possibile realizzare uno specchio ustore tanto potente da incendiare materiali di vario genere? E qual’è il segreto per realizzare uno specchio ustore?

La risposta è si: si può fare. Per realizzare uno specchio ustore occorre una superficie il più parabolicpossibile perfettamente assimilabile ad un paraboloide. Il paraboloide è un solido di rotazione ottenuto facendo ruotare una parabola di 360°, intorno all’asse che passa per il minimo e per il fuoco F. Il Sole dista ben 150 milioni di km e, da tale distanza, i raggi solari sono praticamente paralleli. Le proprietà geometriche del paraboloide fanno si che tutti i raggi solari che impattano sullo specchio parabolico, a prescindere dal punto in cui cadono, vengono riflessi e convogliati esattamente nel punto di fuoco.

In questo video la trasmissione Bang Goes The Theory, in onda sulla BBC, dimostra come sia possibile fondere persino pietre dure, con uno specchio di un paio di metri quadri di superficie:

Nel video si può distinguere nettamente il punto di fuoco, dove convergono i raggi di luce, a disegnare il caratteristico doppio cono mostrato in figura, grazie al semplice accorgimento di nebulizzare un po’ di acqua. Quando il materiale viene esposto al punto di fuoco, si incendia o fonde immediatamente.

Mi raccomando, non fatelo a casa!

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