Gli esseri umani comunicano tra loro in due modi. Il primo è lo stesso utilizzato da altri animali: l’emissione di onde sonore. Tuttavia, questi sono lenti e non si diffondono più di qualche decina di metri a causa dell’attenuazione introdotta dall’aria. Ecco perché abbiamo cercato fin dall’antichità alternative per la comunicazione su lunghe distanze. Segnali di fumo, bandiere e specchi erano alcune soluzioni, sebbene inefficienti in termini di quantità di informazioni che potevano trasmettere.
Il grande salto avvenne con il progressivo predominio delle onde elettromagnetiche. Nel 1791 Claude Chappe inventò il telegrafo ottico, un sistema con il quale un simbolo poteva essere trasmesso ogni due minuti tra Parigi e Lille, separate da 230 km. Tuttavia, questo dipendeva dalle condizioni meteorologiche e non funzionava di notte.
Nel 1837 fu implementato il telegrafo elettrico, opera di William F. Cooke e Charles Wheatstone. In pochi anni gli Stati Uniti riuscirono a comunicare da est a ovest e, in seguito, fu possibile trasmettere attraverso l’oceano per mezzo di cavi sottomarini.
Nel 1901 Guglielmo Marconi sviluppò esperimenti di telegrafia senza fili in tutto l’Oceano Atlantico.
La nascita della società dell’informazione
Già nel 20° e 21° secolo l’applicazione della fibra ottica e della moderna tecnologia wireless hanno portato alla creazione della società dell’informazione, dove possiamo comunicare tra di noi in tempo reale.
Tutto questo è possibile perché le onde elettromagnetiche vengono trasmesse molto più velocemente delle onde sonore. Il suono, anche in condizioni ottimali tramite diamante, raggiunge una velocità 10.000 volte inferiore rispetto alle onde elettromagnetiche trasmesse dall’aria o dalla fibra ottica.
Un parametro che permette di valutare la qualità delle comunicazioni è il tempo di andata e ritorno (RTT). Cioè, il tempo che trascorre dal momento in cui un mittente trasmette un messaggio a un destinatario fino a quando non arriva la risposta. Questo può essere approssimato a 2 volte la separazione tra gli interlocutori divisa per la velocità di propagazione del segnale.
Ingegneri e scienziati definiscono valori RTT di circa 200 millisecondi come soglia di qualità per la comunicazione in tempo reale. Se prendiamo in considerazione che la velocità del suono nell’aria è di 340 m/s e che l’RTT non deve superare i 200 ms, si può dedurre che la distanza per una conversazione tra due persone non deve superare i 34 metri. Un valore logico se teniamo conto che le comunicazioni sane sono progettate per dialogare tra le persone che si trovano nelle vicinanze.
Quanto ai segnali elettromagnetici, oggi possono essere propagati attraverso mezzi guidati e wireless con valori intorno a 2×10⁸ m/s, simili alla velocità della luce (nel caso delle fibre ottiche, la luce è quella che viene trasmessa).
Per questa velocità, se vogliamo non superare l’RTT di 200 m, la distanza tra due interlocutori non deve superare i 20.000 km. Solo la distanza massima tra due punti qualsiasi sulla superficie terrestre.
In altre parole, la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche è adeguata per comunicare in tempo reale tra tutti gli abitanti della Terra.
E che dire della comunicazione interplanetaria?
Per la Luna, che dista 384.000 km dalla Terra, l’RTT aumenta di alcuni secondi. Questo è un valore inaccettabile per molte delle applicazioni che utilizziamo nella nostra società dell’informazione. Per i pianeti, l’RTT raggiunge i minuti. Per non parlare della stella più vicina, Proxima Centauri, situata a 4,2 anni luce di distanza. Il suo RTT è di 8,4 anni. Bisognerebbe aspettare più di due Olimpiadi per ricevere una risposta da un ipotetico interlocutore su un pianeta che ruota attorno a questa stella.
La velocità della luce dovrebbe aumentare notevolmente per ottenere una comunicazione interplanetaria o interstellare. Se invece la velocità della luce fosse inferiore, non sarebbe possibile comunicare tra due punti della Terra senza correre il rischio che l’RTT superi i 200 ms. In altre parole, la comunicazione terrestre in tempo reale non sarebbe più possibile e la società dell’informazione crollerebbe.
Ad esempio, se la velocità di propagazione della luce in fibra fosse 2×10⁷ m/s invece di 2×10⁸ m/s, il RTT tra Buenos Aires e Seoul (separato da quasi 20.000 km) aumenterebbe da 200 ms a 2 secondi. Ciò significherebbe dover aspettare ogni volta che qualcuno parla, mentre applicazioni più impegnative come la chirurgia a distanza o i videogiochi interattivi non potrebbero far fronte a questo aumento di tempo.
La velocità delle onde elettromagnetiche è sufficiente per consentire agli esseri umani di comunicare in tempo reale tra due punti qualsiasi della Terra, ma insufficiente per continuare a farlo mentre ci allontaniamo da essa. La società dell’informazione è possibile solo su pianeti il cui diametro non è maggiore del diametro della Terra e solo un animale come l’essere umano, in grado di controllare la propagazione dei segnali elettromagnetici, può beneficiare di questa tecnologia.
Questa paradossale coincidenza fa emergere questioni come la messa a punto dell’universo o il principio antropico, aprendo la strada a ulteriori riflessioni.
Uno è il motivo per cui l’evoluzione dell’essere umano è convergente con lo sviluppo della società dell’informazione su un pianeta come la Terra. L’RTT di 200 ms, considerato adatto per applicazioni in tempo reale, è valido perché il nostro cervello, combinato con altre parti del nostro corpo come occhi e orecchie, reagisce a stimoli diversi con tempi di risposta che si adattano a questo valore.
Inoltre, questo RTT è il risultato di molti anni di evoluzione e anche il diametro della Terra è stato il risultato dell’espansione dell’universo. Il terzo parametro, la velocità della luce, si combina con l’RTT e il diametro della Terra per la creazione della società dell’informazione, che consiste sostanzialmente in molti esseri umani che interagiscono tra loro in tempo reale sulla superficie del nostro pianeta.
Un’altra riflessione si riferisce al senso di colonizzare i pianeti quando non è possibile comunicare con loro in tempo reale. Riusciremo a superare la velocità della luce in futuro?
Autore
Ignacio Del Villar Fernández, Università Pubblica di Navarra
