margine.

Una lettera di Giovanni Perani

Ci hanno insegnato a immaginare il passato come una partita: da una parte la religione, dall’altra la scienza. Poi la scienza avrebbe vinto e le spiegazioni verificabili avrebbero preso il posto della fede. È una storia seducente, ma troppo semplice: gli storici trovano conflitti, certo, ma anche intrecci e convivenze. La storia è più complicata.

La scienza non è una fede alternativa: è un metodo che chiede alle spiegazioni sul mondo naturale di misurarsi con le prove. Eppure, più leggo di fisica, più certe risposte sembrano magia. La quantistica mette in crisi parecchie intuizioni quotidiane. Non serve crederci: bisogna vedere se gli esperimenti tornano.

Un esempio.

TACCUINO DI FISICA · N. 01

Una domanda, un atomo, una sorpresa.
La curiosità è il nostro piccolo acceleratore.

Siamo fatti di stelle. Non è una frase da cioccolatino. Il carbonio, l’ossigeno e molti degli elementi del nostro corpo sono stati prodotti da generazioni precedenti di stelle, poi dispersi nello spazio. L’idrogeno è ancora più antico: risale al Big Bang. Lo racconta la NASA.

Ma siamo anche molto meno pieni di quanto sembri. In un atomo quasi tutta la massa è concentrata nel nucleo, che è minuscolo rispetto alle dimensioni dell’atomo.

Immaginiamo un atomo largo quanto uno stadio di calcio: il nucleo sarebbe dell’ordine di una capocchia di spillo a centrocampo. Attorno, gli elettroni non sono palline sedute sugli spalti: sono descritti da una distribuzione di probabilità, una specie di nube. L’immagine dello stadio aiuta con le proporzioni, non è una fotografia.

UN ATOMO, IN SCALA STADIO

Schema illustrativo, non in scala. Nucleo e puntini ingranditi per renderli visibili; gli elettroni non hanno posizioni fisse.

Il nostro corpo è fatto così. Anche il divano, il caffè e chi dorme accanto a noi.

E allora perché non attraversiamo i muri? Perché gli atomi non sono piccoli contenitori vuoti che possiamo infilare l’uno nell’altro. Le interazioni elettromagnetiche e una regola quantistica, il principio di Pauli, fanno sì che la materia resista alla compressione. Pauli vieta a due elettroni di occupare lo stesso stato quantistico, non semplicemente lo stesso posto. Quella che chiamiamo «solidità» è, in sostanza, un «di qui non si passa».

Ora un esperimento mentale, non una proposta per il weekend: comprimiamo ipoteticamente gli 8 miliardi di esseri umani fino alla densità della materia di una stella di neutroni. Non basta togliere il vuoto agli atomi: servono pressioni stellari e la materia cambia natura. Di noi, come persone, non resterebbe molto.

Quanto spazio occuperebbe, allora, la massa di tutta l’umanità?

All’incirca mezza zolletta di zucchero.

Il conto, con una media ipotetica di 60 chili a persona: 8 miliardi fanno circa 480 miliardi di chili. La NASA stima che un centimetro cubo di materia di stella di neutroni pesi circa un bilione di chili: il nostro totale occuperebbe quindi circa 0,48 centimetri cubi, quasi mezza zolletta. Non perché la materia normale sia già comprimibile così: è un confronto di densità, non una trasformazione realizzabile qui. Il paragone della NASA.

L’UMANITÀ, A DENSITÀ NUCLEARE

8.000.000.000persone · assumendo 60 kg a testa≈ 480.000.000.000 kg≈ 0,48 cm³ · quasi mezza zolletta

Esperimento mentale: ordine di grandezza, non un oggetto realizzabile. La massa non scompare.

Pensateci quando mettete lo zucchero nel caffè.

Per chi la fisica la trova noiosa

Giovedì scorso era il compleanno di mia moglie. Blu, che ha tre anni, ha proposto una torta. In realtà l’ha fatta la nonna; noi l’abbiamo solo mangiata. Con dedizione, va detto: non è sopravvissuta neppure una briciola. La nostra verifica sperimentale è stata breve ma convincente.

Ne è venuta una torta di meringhe con gli Smarties, dal quaderno di ricette di Clementina. E anche lei, a pensarci, è fatta quasi tutta d’aria. Soprattutto ora che non ne è rimasta una briciola.

Eccola, dal quaderno:

Dolci · dal quaderno di Clementina

Torta di meringhe (di Cristiana)

Ingredienti, per 5 persone

burro

185 g

zucchero

185 g

tuorli pastorizzati

cioccolato fondente

150 g

latte

1 tazzina da caffè

schiumette (meringhette)

300 g circa

Smarties (la nostra aggiunta)

quanti ne volete

Esecuzione

Sbattere molto bene il burro con lo zucchero. Aggiungere i tuorli uno alla volta.

Sciogliere il cioccolato con il latte e, quando è intiepidito, unirlo alla crema.

Foderare una tortiera con carta da forno. Sul fondo, gli Smarties.

Fare uno strato di schiumette e uno di crema, fino a esaurimento.

Per una torta più ricca di cioccolato, finire con la crema; altrimenti, con le schiumette.

Mettere in frigo.

Al momento di sformare, capovolgere la torta: è più bella. E gli Smarties finiscono sopra.

Una nota fuori dal quaderno: questa torta non cuoce. Meglio usare tuorli pastorizzati.

Giovanni

Buona domenica da A margine: una piccola curiosità da portare con sé.

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