Archimede e il raggio di Siracusa: il test che dimostra cosa succede davvero

La leggenda dell’assedio di Siracusa, condotto dai Romani tra il 214 e il 212 a.C., racconta che Archimede avrebbe respinto le navi nemiche concentrando i raggi del Sole con grandi specchi metallici fino a incendiare il legno delle galee. Per secoli la scienza si è interrogata sull’effettiva validità termica di questa soluzione difensiva, sospesa tra mito bellico e fisica ottica.

A verificare concretamente la reazione termica del meccanismo è stato il giovane ricercatore canadese Brenden Sener. Come riporta Esquire, il suo studio pubblicato sul Canadian Science Fair Journal ha dimostrato che il principio fisico funziona: concentrando fasci luminosi con quattro specchi concavi su un bersaglio di cartone, la temperatura è salita da circa 27 °C a 53,5 °C. L’esperimento conferma la capacità del sistema di convogliare una densità energetica rilevante sul bersaglio, pur fermandosi prima della temperatura di autoaccensione del legno.

Il risultato ha riaperto un quesito operativo che va oltre la pura teoria di laboratorio: quale margine esiste realmente tra un riscaldamento controllato e l’innesco di fiamme su imbarcazioni in movimento?

La ricostruzione in laboratorio e i 53,5 gradi raggiunti

Il progetto sperimentale, presentato originariamente alla Matthews Hall Annual Science Fair, ha riprodotto il meccanismo ottico in scala ridotta. Il dispositivo impiegava una sorgente termica abbinata a specchi parabolici orientati verso un punto focale millimetrico.

I test hanno previsto l’impiego di lampade riscaldanti da 50 watt e da 100 watt, misurando l’incremento termico a ogni aggiunta di superficie riflettente. Con la lampada da 100 watt, il solo calore diretto registrava sul cartone circa 27 °C. L’orientamento progressivo dei quattro specchi verso la medesima porzione di superficie ha innalzato la temperatura fino a 53,5 °C.

L’esperimento è valso a Sener due medaglie d’oro e un riconoscimento da parte della biblioteca pubblica di London, in Ontario. L’autore ha precisato i confini della propria scoperta durante un’intervista alla CNN:

«Il principio alla base del raggio della morte di Archimede è certamente possibile»

La passione per le macchine dello scienziato siracusano era nata durante un viaggio in Grecia, dove lo studente si era inizialmente dedicato alla ricostruzione della celebre vite idraulica per il sollevamento dell’acqua, per poi passare all’ottica applicata.

I precedenti tra il MIT di Boston e la televisione

Il lavoro sul raggio della morte si inserisce in una serie di tentativi compiuti negli anni da ricercatori e divulgatori per testare l’arma descritta dalle fonti storiche tardive. In epoca antica, infatti, non sono state rinvenute prove archeologiche né cronache contemporanee all’assedio che attestino in modo inequivocabile l’uso di tali specchi.

Il programma televisivo MythBusters ha cercato di verificare l’efficacia del sistema in tre differenti sessioni, rispettivamente nel 2004, nel 2006 e nel 2010. In tutti e tre i casi, la trasmissione non è riuscita a produrre fiamme su uno scafo navale reale.

Nel 2005 un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) era riuscito a dare fuoco a un simulacro di legno in condizioni fisse di laboratorio. Quando la prova venne ripetuta su un’imbarcazione galleggiante ormeggiata all’aperto, il risultato fu molto meno netto, evidenziando il distacco tra la stabilità sperimentale e le variabili esterne.

Il limite pratico delle navi romane in mare aperto

La fattibilità teorica dell’ottica solare deve fare i conti con l’idrodinamica militare. Una nave romana in avvicinamento alle mura di Siracusa oscillava sulle onde, mutava rotta e presentava superfici costantemente bagnate o lambite dagli spruzzi d’acqua salata.

Anche Cliff Ho, ricercatore presso i Sandia National Laboratories, ha esaminato la meccanica termica del sistema: concentrare l’energia solare su un singolo punto richiede che il bersaglio rimanga immobile per un tempo sufficiente all’innesco termico. Bastano leggere velature atmosferiche, il movimento della risacca o la deviazione di un singolo scudo per disperdere i raggi concentrati e vanificare l’innalzamento della temperatura.

Il percorso scientifico di Brenden Sener è proseguito oltre le mura antiche della Sicilia: nel 2024 ha conquistato una medaglia d’argento alla Canada-Wide Science Fair con una ricerca sulle correlazioni tra consumi di bevande e calcoli renali, entrando poi nella delegazione canadese per l’Expo-Sciences International di Abu Dhabi.

Il dibattito scientifico resta focalizzato sul divario tra potenziale fisico e applicazione bellica, mentre i modelli ottici continuano a misurare quanta luce occorra per trasformare un riflesso in calore distruttivo.

Riuscireste a immaginare un sistema di difesa moderno basato unicamente su fonti di energia ottica naturale?