Second Life è un mondo online in cui le persone utilizzano degli avatar per esplorare e interagire fra loro, e per costruire pressoché qualunque cosa si basi su semplici forme geometriche. Questi oggetti sono governati da una serie di leggi della fisica che ricordano approssimativamente quelle della Terra e simulano il moto, la gravità, l’elasticità nelle collisioni e via dicendo.
Second Life, però, dispone anche di un linguaggio di scripting che permette ai suoi abitanti di introdurre effetti aggiuntivi. Si possono acquistare e vendere oggetti utilizzando soldi virtuali per creare trame di tessuto ed animazioni. Addirittura, il comportamento degli oggetti può essere modificato in vari modi. In altre parole, all’interno di Second Life le leggi della fisica sono malleabili, e questo suggerisce una prospettiva interessante. Questo linguaggio di scripting permette alle persone di simulare universi in cui la materia è governata in modi interamente differenti.
Ora, Renato dos Santos della Lutheran University of Brazil, a Canoas, ha svelato i suoi esperimenti con le leggi della fisica su Second Life e come i suoi micro-mondi permettano agli studenti di studiare e sperimentare leggi del moto che sono interamente differenti da quelle che operano nel nostro universo. Per cominciare, Dos Santos caratterizza le proprietà della materia e le leggi della fisica che già operano all’interno di Second Life. Tiene a precisare che il mondo ha leggi relativamente complesse che governano il clima e il sorgere e il tramontare del Sole.
Il sole di Second Life sorge e tramonta solitamente ogni 4 ore terrestri e sempre dalla parte opposta rispetto a una luna piena. I server elaborano una soluzione semplificata delle equazioni di Navier-Stokes per simulare l’effetto dei venti e delle nuvole che si sviluppano con il passaggio del tempo in tutto il mondo virtuale. D’altro canto, non ci sono fluidi su Second Life. «L’acqua è una semplice texture che può essere applicata su un oggetto». Conseguentemente, non si riscontra la resistenza dell’acqua o dell’aria e nessun principio di galleggiamento. Oltretutto, la luce su esiste semplicemente senza alcun meccanismo fisico associato alla sua generazione o propagazione.
Tutti questi fattori vanno tenuti in considerazione quando si disegna un micro-mondo su in questa realtà virtuale. Ciononostante, Dos Santos è riuscito a creare un certo numero di simulazioni interessanti. Un valido esempio è la sua simulazione di un cannone che spara proiettili al fine di calcolarne la traiettoria. Una delle prime sfide consiste nell’utilizzare il linguaggio di scripting di Second Life per presentare un insieme di condizioni iniziali per i proiettili – la loro posizione iniziale e velocità, ad esempio.
Ultimati questi passaggi è possibile calcolare la loro posizione e velocità in un qualunque momento del loro volo. Risulta anche semplice calcolare la loro energia cinetica e il momento. Una volta lanciati, però, questi proiettili non viaggiano in linea retta. Invece, la gravità le attira verso il suolo, mentre il vento può spingerle fuori traiettoria. Dos Santos sostiene che sia possibile costruire regole all’interno del linguaggio di scripting affinchè contrastino queste forze, ed è questo che permette di sviluppare un insieme completamente diverso di leggi del moto. Per dimostrarlo ha creato due diversi set di leggi che possono essere applicate con la semplice pressione di un tasto. Il primo consiste nel tradizionale insieme di leggi di Newton sul moto, che porta alle abituali traiettorie paraboliche.
Il secondo set di leggi si basa sulla teoria dell’impeto che era stata divulgata da Jean Buridan, un prete francese nonché scienziato medievale che visse nel 14° secolo. Questa teoria era stata un importante precursore intellettuale dei più moderni concept di momento ed accelerazione. Le idee di Buridan erano un’estensione della teoria di Aristotele secondo cui “la continuazione del moto dipende dall’azione continuata della forza”. Buridan aveva esteso questa teoria aggiungendo una proprietà definita impeto che aveva formalmente definito come peso moltiplicato per velocità. Uno degli studenti di Buridan descrisse così l’impeto: «Quando qualcosa muove un sasso con violenza, oltre a imporre una forza su di esso, imprime una certa quantità di impeto. Alla stessa maniera la gravità non solo trasmette in sé del moto a un corpo in movimento, ma anche una forza motrice e impeto, …».
La formula matematica di Buridan per l’impeto può essere incorporata in una simulazione di Second Life, ed è esattamente quello che Dos Santos ha fatto. Questo permette agli studenti di sperimentare diverse leggi e vederne gli effetti. È interessante come le leggi di Buridan risultino in una traiettoria che è simile a quella di una pallina da golf che viaggia con una inclinazione ascendente fino a precipitare per via della resistenza dell’aria.
Si tratta di un approccio interessante con applicazioni potenzialmente utili nell’educazione. Sicuramente si può fare molto di più in mondi virtuali come quello di Second Life. Una domanda interessante è come sviluppare nel mondo virtuale degli esperimenti che collaudino le particolari leggi della fisica in azione e le situazioni in cui si infrangono. Il concetto di tempo, ad esempio, potrebbe essere esplorato utilizzando esperimenti sulla simultaneità. Potrebbero addirittura essere svelati dei trucchi da sfruttare per gioco.
Un approccio del genere richiederebbe molta più immaginazione e simulerebbe più accuratamente l’opera dei fisici che nel mondo reale non conoscono le leggi ma dispongono unicamente della loro capacità di osservazione. Approcci simili sono stati esplorati in mondi virtuali quali Minecraft, ma esiste certamente il potenziale per applicare lo stesso approccio altrove. Le leggi della fisica virtuale sono a disposizione di chiunque disponesse della giusta fantasia e del tempo libero necessario ad esplorarle.