È possibile trasmettere energia in modo efficiente tramite onde radio, le cosiddette "scalari"? Ed è realizzabile lo sfruttamento della differenza di potenziale elettrico che esiste tra ionosfera e superficie terrestre, utilizzando un sistema di accumulo d'energia a somma-sottrazione delle fasi d'onda sintonizzato sulla risonanza di Schuman? È insomma ipoteticamente possibile realizzare il "sogno" di Nikola Tesla? Mille grazie anticipatamente per il tempo dedicatomi.
Gentile signora Poletto,
alla sua domanda è possibile rispondere in molti modi. Comincio con quello più semplice, riferendomi solo a quello che dice la scienza ufficiale.
È possibile trasmettere energia usando onde elettromagnetiche, ma in genere con scarsa efficienza, in quanto l'energia si disperde in tutte le direzioni e il ricevitore riesce a raccoglierne solo una parte. Questa tecnica viene impiegata per alimentare piccoli apparecchi elettronici a breve distanza, come le chiavi elettroniche delle auto.
Da qualche anno un gruppo di ricercatori del Massachussets Institute of Technology sta lavorando ad un sistema in grado di trasmettere potenze anche consistenti (in teoria fino a circa 1 kW) usando bobine risonanti, l'approccio ideato da Tesla. Il sistema richiede bobine abbastanza grosse (30-50 cm) ed è in grado di alimentare un piccolo elettrodomestico a distanze di 1-2 metri. Nikola Tesla investì molti anni di lavoro a cercare un modo efficiente di trasmissione dell'energia senza fili a distanze di chilometri, ma non riuscì ad ottenere risultati per via della scarsa conducibilità dell'atmosfera. Non parlò comunque mai di onde scalari.
Il campo elettrostatico terrestre si estende da terra fino a circa 50 km di quota, e viene continuamente ricaricato dai fulmini. L'energia disponibile è però difficile da raccogliere, in quanto l'aria è un ottimo isolante. Non è neppure molta: anche se potesse essere integralmente utilizzata, si stima che la potenza totale prodotta da questo campo sia di circa 700 MW, cioè quella di una centrale elettrica di dimensioni medie. Esistono comunque dei metodi per ottenere, sull'area di un campo, energia sufficiente ad accendere una lampadina per qualche minuto al giorno.
La risonanza di Schumann è formata da onde elettromagnetiche che viaggiano intrappolate tra la superficie terrestre e la ionosfera. Queste onde mostrano frequenze che corrispondono ad un numero intero di oscillazioni lungo la circonferenza terrestre, e sono rilevabili solo con strumenti sensibilissimi. Sono eccitate dai fulmini e da altri fenomeni atmosferici, e quindi sono studiate per cercare di conoscere meglio l'attività elettrica nell'atmosfera.
L'energia contenuta in questa risonanza è minima, molto minore di quella del campo elettrostatico descritto sopra. Non ha neppure senso cercare di accumularvi energia: anche si potesse farlo, con qualche apparecchiatura completamente al di fuori della nostra tecnologia attuale, questa si disperderebbe in frazioni di secondo.
Passo quindi agli argomenti che vanno oltre la fisica nota. Immagino che la sua domanda nasca dall'aver sentito parlare di "onde scalari" e "risonanza di Schumann" in uno dei moltissimi siti che presentano questi argomenti come una nuova frontiera, aperta, della fisica. Quindi provo ad esaminare queste affermazioni, per cercare di illustrare quanto siano (poco) fondate.
Le cosiddette "onde scalari" si riferiscono ad una teoria "alternativa" dell'elettromagnetismo, formulata in modo estremamente poco chiaro, e senza nessuna evidenza sperimentale. Secondo la teoria canonica il campo elettromagnetico è una grandezza vettoriale, cioè ha in ogni punto dello spazio una direzione. Il campo è descritto da una serie di equazioni (le equazioni di Maxwell), che ne prevedono in modo estremamente accurato il comportamento.
Secondo i proponenti del "campo scalare", esisterebbe anche una componente del campo elettromagnetico che corrisponde ad uno scalare, cioè è descritto da una grandezza che ha un valore, ma non una direzione, in ogni punto dello spazio. Le equazioni di Maxwell andrebbero quindi modificate, ma non viene specificato esattamente come. Di solito la teoria viene semplicemente descritta usando parole ad effetto, o al più con dei semplici disegni. Tutti gli esempi fatti per dimostrare l'esistenza delle onde scalari sono spiegabili molto semplicemente usando l'elettromagnetismo "ufficiale" (si tratta quindi di normali campi elettromagnetici vettoriali), o si riferiscono a fenomeni inesistenti.
Il principale proponente della teoria è un tenente colonnello in congedo statunitense, Thomas Bearden, che ha ottenuto un titolo accademico in una "università non riconosciuta". Bearden è famoso soprattutto per il MEG, un apparecchio che produrrebbe energia estraendola dal vuoto. Ne ho già parlato in questa risposta
Quindi i termini "campi scalari" o "onde scalari" sono utilizzati per etichettare in modo apparentemente (ma solo apparentemente) scientifico le cose più disparate, senza doversi preoccupare di verificare quanto si afferma. Servono per reclamizzare prodotti che difenderebbero dai campi elettromagnetici dei ripetitori, per attribuire effetti nefasti ad installazioni di ricerca come HAARP, per giustificare improbabili generatori di energia che la ricaverebbero dal vuoto, e persino per ipotizzare complotti globali in cui i russi, o gli statunitensi (a seconda dalle personali inclinazioni politiche) abbatterebbero aerei, causerebbero terremoti, modificherebbero il clima usando fantascientifiche "armi scalari".
La risonanza di Shumann è pure molto gettonata in questi siti. Come dicevo, produce un campo elettrico talmente minuscolo che è rilevabile solamente usando strumenti sensibilissimi, e non ha nessun effetto noto su esseri viventi o sul nostro pianeta. Gli "scienziati alternativi" invece gli attribuiscono le proprietà più disparate ("respiro" della Terra, sincronizzazione dei ritmi cerebrali, generazione di terremoti, controllo del clima).
In generale le argomentazioni portate sono un classico esempio di rovesciamento della causa e dell'effetto. Siccome le onde di Shumann risentono dell'attività dei fulmini, sarebbero loro a controllare il clima. Siccome è possibile che risentano della debole attività elettrica prima di un terremoto, allora potrebbero causare i terremoti. Siccome le loro frequenze sono (casualmente) tra quelle dell'attività cerebrale, allora influenzerebbero gli esseri viventi.
Concludo con un'osservazione generale su tutte queste pseudo-teorie. Una teoria scientifica descrive una serie di fenomeni in modo molto preciso, di solito usando formule matematiche. Questo consente di controllare se la teoria sia corretta, prevedendo dei fenomeni in modo quantitativo, e controllando con delle misure se le previsioni corrispondano alla realtà. Spesso quando si presenta una teoria in modo divulgativo si tralascia la descrizione matematica complicata, e la si descrive a parole, in modo semplificato. Questo è sicuramente utile, ma occorre avere sempre in mente che la descrizione a parole non è la teoria, è solo una facciata usata per farla capire.
Le pseudoteorie usano solo la descrizione a parole, senza la parte matematica, o con una parte matematica di facciata che in realtà serve solo a confondere le idee a chi non ne sa nulla ma non ha in realtà nessun senso. Questo le rende allo stesso tempo impossibili da verificare, perché non è possibile fare previsioni precise di quel che dovrebbe succedere, ed inutili, perché le previsioni qualitative che fanno sono o troppo approssimate o fattualmente false. E soprattutto si sta confondendo una facciata con una teoria.