La fantascienza ha come tema fondamentale l'impatto della scienza e/o una tecnologia - attuale o immaginaria - sulla società e sull'individuo. I personaggi, oltre che esseri umani, possono essere alieni, robot, cyborg o mutanti; la storia può essere ambientata nel passato, nel presente o, più spesso, nel futuro. Il termine è usato, in senso più generale, in riferimento a qualsiasi tipo di letteratura di fantasia che includa un fattore scientifico, comprendendo a volte ogni genere di racconto fantastico; un certo grado di plausibilità scientifica rimane tuttavia un requisito essenziale.

Altri hanno dato definizioni della fantascienza basate non tanto sull'argomento quanto sulle intenzioni, avventurandosi in un terreno ancora più rischioso. Brian Aldiss, nel suo famoso saggio Billion year scrive: “La fantascienza è la ricerca di una definizione dell'uomo e del suo ruolo nell'universo basata sulla nostra avanzata, ma confusa, conoscenza scientifica” e Judith Merril: “La narrativa speculativa ha l'obiettivo di esplorare, scoprire, imparare, attraverso la proiezione, l'estrapolazione, l'analogia, la sperimentazione di ipotesi, qualcosa sulla natura dell'universo e dell'uomo”.

Negli anni '40 John Campbell, il grande direttore di Astounding che tanto ha contribuito a forgiare la fantascienza moderna, scriveva: “Secondo il metodo scientifico una teoria non deve solo spiegare i fenomeni conosciuti, ma anche a predire quelli ancora da scoprire. La fantascienza cerca di fare la stessa cosa, e descrivere non solo gli sviluppi della tecnica, ma anche della società umana”.

La base dell'idea, insomma, dovrebbe essere qualcosa di spiegabile in modo scientifico. Ma, se è vero come dice Arthur Clarke che "una tecnologia sufficientemente avanzata è indistinguibile dalla magia", la distinzione diventa a volte difficile. Un film come Guerre Stellari ad esempio non dà alcuna spiegazione scientifica, e pur utilizzando astronavi e altri ritrovati tecnologici avrebbe potuto benissimo avere un'ambientazione fantasy o storica senza che la trama ne fosse danneggiata. Un esempio molto caro a molti appassionati del genere è "l'universo di Star Trek", dove la teoria scientifica diventa pura ipotesi fantastica ,ma acquista rigore scientifico dalla trattazione assolutamente tecnica e scrupolosa, determinando infiniti scenari fantastici da esplorare.

È un futuro ottimistico in cui l'umanità ha raggiunto le stelle e ha risolto tutti i maggiori problemi che attualmente assillano il pianeta Terra (fame, sovrappopolazione, discriminazioni etniche, divisioni politiche e guerre, fonti energetiche ed equilibrio ambientale). Sembra che questo sia potuto avvenire grazie anche agli stimoli sociali e culturali derivanti dal contatto con civiltà extraterrestri, più progredite non solo dal punto di vista tecnologico ma anche etico e sociale. Seppure nel contesto di un programma televisivo di intrattenimento, gli autori in molti episodi hanno dunque affrontato alcuni temi rilevanti dal punto di vista sociale, politico e filosofico, trasportandoli in un'ambientazione fantastica che ne rende più accettabile la trattazione al grande pubblico.

La nascita della fantascienza viene per convenzione fissata al 5 aprile del 1926, quando uscì negli Stati Uniti la prima rivista di fantascienza, Amazing Stories, diretta da Hugo Gernsback, ma al genere possono essere ascritte numerose opere precedenti, dal Frankenstein di Mary Wollstonecraft Shelley ai romanzi di Jules Verne e Herbert George Wells. Prima della fantascienza esistevano i resoconti dei viaggiatori. Da qualche parte, lontano da qui, in qualche angolo inesplorato del mondo, esistevano strane culture, fauna e flora esotiche, a volte persino mostri marini. La fantascienza vera e propria fu resa possibile solo a partire dalla nascita della scienza moderna, dunque da Galieleo Glieli, in particolare dalle rivoluzioni avvenute nel campo dell'astronomia e della fisica. Fianco a fianco con l'antico genere della letteratura fantastica (oggi chiamata anche fantasy), vi erano notevoli precursori, tra i quali il più rilevante esempio rimane il romanzo Frankenstein di Mary Wollstonecraft Shelley, pubblicato per la prima volta nel 1818.

La prima fantascienza aveva una forte base avventurosa ed era caratterizzata dalla "meraviglia" per i progressi della scienza (si era nell'epoca dell'avvento dell'elettricità), ma già dagli anni quaranta cominciò a occuparsi più delle ripercussioni del progresso scientifico che delle ipotetiche conquiste della scienza per sé stesse. Gli anni cinquanta segnano per la fantascienza americana un grosso cambiamento: all'atteggiamento fiducioso e ottimistico nei confronti della scienza, a causa della bomba atomica, si sostituisce un approccio più preoccupato, se non angosciato. La guerra fredda, la società dei consumi, la paura del diverso (sia esso il comunista o il nero, a causa delle lotte per i diritti civili), la società di massa americana dominata da pubblicità e televisione: tutti questi temi diventano centrali in quella che verrà per lungo tempo chiamata "fantascienza sociologica". A dominare la scena nel corso degli anni ottanta è decisamente l'ondata Cyberpunk. Il nuovo spazio da esplorare, dopo quello esterno tra le stelle e quello interiore della psiche, è quello virtuale delle tecnologie informatiche e di telecomunicazione. Si può ben dire che Internet viene profetizzata (anche se già ne esisteva una prima forma pionieristica) nel 1984 dal romanzo più celebrato del Cyberpunk, Neuromante di William Gibson con il suo cyberspazio.

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