Archivio di December, 2012

Siamo fatti al 99,9% di vuoto

Lo sapete che gli atomi sono fatti al 99,9% di vuoto?
Sapete che se togliessimo tutto lo spazio vuoto tra nucleo ed elettroni tutti i 6 miliardi di abitanti della terra ci starebbero nello spazio di una mela? [1]
E allora come mai se ci sediamo sulla sedia non cadiamo per terra?

Un passo alla volta.

Al centro dell’atomo c’è un nucleo in cui è concentrata la gran parte della massa dell’intero atomo.
Ad una certa distanza dal nucleo c’è una zona in cui si ha una certa probabilità di trovare uno o più elettroni che possiedono il resto della massa dell’atomo (1/1800).

Eccovi un bell’esempio che chiarisce quanto siano incredibili le distanze tra nucleo ed elettroni [2]:

Immaginiamo un’arancia che cresca fino a raggiungere le dimensioni della Terra. A questo punto gli atomi dell’arancia sarebbero grandi come ciliegie. Miriadi di ciliegie strettamente impacchettate in un globo delle dimensioni della Terra: ecco un’immagine ingrandita degli atomi di un’arancia.

Questo atomo è tuttavia enorme se confrontato con il suo nucleo, che sta al centro. Nella nostra immagine degli atomi-ciligie, il nucleo sarebbe così piccolo da non poterlo nemmeno vedere. È quindi necessario ingrandire l’atomo fino alle dimensioni della più grande cupola al mondo, quella della basilica di S.Pietro a Roma, per poter intravedere il nucleo dell’atomo, grande come un granello di sale. Un grano di sale al centro della cupola di San Pietro e dei granelli di polvere che gli turbinano intorno nell’enorme vastità della cupola: in questo modo possiamo raffigurare il nucleo e gli elettroni di un atomo.

Com’è possibile che due corpi che si scontrano si respingano, se sono entrambi fatti praticamente di nulla?

Il motivo è il seguente: due elettroni non possono trovarsi contemporaneamente nello stesso stato quantistico. Quindi quando due elettroni si avvicinanano, superato un certo limite iniziano a respingersi automaticamente, come due calamite di polo opposto (principio di esclusione di Pauli).

Scritto diversamente: le molecole che compongono la materia non possono essere spinte arbitrariamente una contro l’altra, poiché gli elettroni di ogni molecola non possono entrare nello stesso stato degli elettroni di un’altra molecola.

Quando ci sediamo su una sedia pensiamo di toccarla appogiandoci sopra il corpo, ma in realtà ci stiamo semplicemente librando a meno di un nanometro di distanza dalla seduta, respinti dalle forze elettriche e quantistiche dell’oggetto-sedia.

Sono quindi le forze quantistiche che entrano in gioco tra gli elettroni delle varie molecole a renderci “solidi”.

Per farci due risate, facciamo un conto: visto che l’atomo ha un raggio di circa 10^-10 metri e il nucleo ha un raggio di 10^-14 metri, quant’è la percentuale di spazio vuoto?

1 – (raggioNucleo/raggioAtomo)^3 = 0,999999999999 cioè 99,9999999999% (ci sono ben dieci ‘9’ dopo la virgola).

Per capirci: il calcolo che ho fatto nasce dal rapporto tra “volume totale dell’atomo” (raggioAtomo^3 per 4/3 * ∏) e “volume del nucleo” (raggioNucleo^3 per 4/3 * ∏). Semplificando si trova la percentuale.

(Il calcolo è solo una stima, visto che gli atomi sono molti e hanno tutti raggi diversi, inoltre ogni atomo può avere tanti elettroni… che in questo calcolo non sono stati nemmeno considerati visto che sono minuscoli)

Per conoscere la percentuale di vuoto nel cervello di Renzo Bossi, rimando al prossimo post, temo ci sarà da aggiungere qualche altro ‘9’ 🙂

 [1] http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6914175.stm
[2] “Il Tao della Fisica” di Fritjof Capra
“La Fisica del Futuro” di Kaku Michio

Sto scrivendo poco, molto poco, ultimamente.
Questo perchè sono molto impegnato sul lavoro e nella vita (ho traslocato).

Questo non sarebbe un gran problema per il mondo, che riesce benissimo a farsi del male anche senza il mio aiuto. Mi sono reso conto però che non trovare il tempo per leggere, informarsi e scrivere sul blog significa non trovare il tempo per sè stessi.

Questo mese di black out mi ha fatto perdere un po’ di vista i miei interessi, la cronaca e gli avvenimenti socio/politici (questo forse è un bene per la mia sanità mentale).
Riflettendo su questo, ho deciso di dividere le persone in 7 categorie:

F) Persone che pensano solo al presente e alla piccolissima cerchia di interessi attorno a sè.
Mostrano orgogliose il loro disinteresse e disgusto verso tutto ciò che non fanno loro in prima persona.
Appena possono fregano il prossimo per proprio tornaconto personale.

E) Persone che non si informano ma sono convinte che sbirciare il TG5 qualche giorno alla settimana sia più che sufficiente per capire come funziona il mondo. Hanno soluzioni semplici per problemi iper-complessi, non riescono a mettersi nei panni di nessun altro.

D) Persone che si informano molto, ma esclusivamente da una fonte (o più fonti, ma tutte con la stessa idea), sono preparatissime nel difendere la propria linea di pensiero… che però in genere è la linea di pensiero di qualcun altro.
Ogni 5/10 anni cambiano radicalmente idea e si affidano ad un altro predicatore, generalmente populista e un po’ estremista.

C) Persone che segono a tempo perso i TG e leggono quando possono i quotidiani (online o non), di solito evitando articoli troppo lunghi.
Grattano solo la superficie dei problemi, ne sono in genere consapevoli ma non hanno tempo/voglia per approfondire.

B) Persone aperte mentalmente che leggono il più possibile e da diverse fonti, cercando di capire se ci sono ragioni anche dalla parte con cui di solito non sono d’accordo. “Sapendo di non sapere” sono persone con molti dubbi, ma quando riescono a capire una cosa fino in fondo e nei dettagli difficilmente si faranno condizionare da qualcuno e prima di cambiare opinione vogliono prove e fonti certe prima di iniziare a discutere.

A) Persone che oltre ad avere un’idea personale vogliono anche esporla agli altri, per iniziare una discussione o, perchè no, per convincere qualcun’altro delle proprie ragioni.

A+) Persone che oltre ad esporre agli altri le proprie idee, si mettono in gioco in prima persona e “scendono in campo” per convincere il prossimo, cercando di cambiare lo status quo, spesso a spese dei propri interessi personali.

Scrivere attivamente un blog mi ha consentito di passare dal tipo di persona C o D verso una versione di mezzo tra il tipo B e quello A (credo).
Il tipo A+, l’attivista, ha la mia stima… ho cercato di rientrare in questa categoria in gioventù ma adesso sono contento di non averlo fatto, lottare per questi mascalzoni che ci troviamo a votare è una grande perdita di tempo. Vedremo il futuro cosa riserverà.

Comunque smettere di scrivere significherebbe abbandonare definitivamente la possibilità di esporre le mie idee a tante persone, quindi retrocederei a B (ad essere ottimisti…). Tra l’altro gli impegni e la mancanza di voglia possono facilmente trascinarti in un molto banale e comune tipo C, in cui ci metto il 50% delle persone, ben disposte ma piuttosto disinteressate a capire veramente i problemi.
Questo 50% è molto condizionabile dagli eventi e dalle piccole cose, senza quasi rendersene conto.

Spesso votano per simpatia, credono a quello che sentono o leggono senza verificare da altre fonti, cambiano spesso idea perchè non hanno opinioni con delle buone fondamenta.

Non voglio diventare così, e consiglio a tutti di muoversi per non diventare una “persona comune”, sforziamoci per essere migliori, per essere delle teste pensanti.

La democrazia ha bisogno di personde di tipo A e B. Oggi più che mai.