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EMdrive: il motore che va contro i principi della fisica

11 Set

Dopo qualche giorno di pausa, purtroppo non per svago, eccoci di nuovo qui. Per iniziare alla grande, torniamo a parlare di scienza, o almeno di qualcosa che gli somiglia. Come ci ha segnalato un nostro lettore nella sezione:

Hai domande o dubbi?

in questi giorni si è molto parlato di un’invenzione davvero particolare. Di cosa si tratta? Detto “poco chiaramente”, stiamo parlando del “motore quantistico”.

Cosa sarebbe questo motore quantistico?

Cerchiamo di andare con ordine, capendo l’origine di questa storia. Partendo da parole più semplici , il motore quantistico è, appunto, un motore che produrrebbe una spinta senza propellente ma solo usando elettricità.

Una soluzione del genere, potrebbe essere utilizzata come thruster nello spazio, cioè come sistema per far muovere i satelliti o altri veivoli spaziali. Cosa c’è di strano in tutto questo? La risposta è semplice, sapete perchè ci vuole così tanto tempo per girovagare nello spazio? Perchè i velivoli che mandiamo si muovono per inerzia. Praticamente, vengono messi in moto tramite propulsori, poi questi vengono spenti e il mezzo continua a procedere lungo la sua direzione. Tutto questo è frutto di una delle leggi fondamentali della meccanica, cioè il principio di inerzia.

Perchè questo motore quantistico sarebbe così rivoluzionario? Detto semplicemente, per far andare qualcosa nello spazio, abbiamo bisogno di avere una spinta in senso contrario. Questo è noto come principio di conservazione della quantità di moto.

Facciamo un esempio per capire meglio.

Supponete di essere al centro di un lago ghiacciato. La superficie del lago è talmente liscia che, idealmente, non c’è nessun attrito tra voi e il ghiaccio. In questa condizione limite, non potete camminare. Sapete perchè? Il semplice camminare è possibile proprio grazie all’attrito tra i nostri piedi, o le nostre scarpe, e il terreno. Praticamente, camminando, il vostro piede è fermo grazie all’attrito statico tra voi e il terreno.

Se ora vi trovate al centro di questo lago, non potete quindi riuscire a camminare. Come fate a mettervi in salvo e raggiungere la riva?

Una buona soluzione potrebbe essere quella di togliervi un indumento e lanciarlo in una direzione. Come per magia, ma in realtà è fisica, voi vi muovete per reazione nella direzione opposta a quella del lancio.

Bene, nello spazio succede esattamente la stessa cosa. Questo è noto, appunto, come principio di conservazione della quantità di moto. Altra legge fondamentale della fisica. Dunque, se questo motore non spinge nulla, per la fisica non può andare avanti.

Come è possibile?

Per provare a rispondere a questa domanda, vediamo prima di tutto come è fatto questo motore. Ecco a voi una foto di quello che viene chiamato EMdrive:

EM drive

EM drive

Questo motore è stato inventato dallo scienziato inglese Roger Shawyer alcuni anni fa. Come funziona? Il principio di funzionamento, secondo il suo inventore, sarebbe il seguente: si tratta di una cavità asimettrica in cui la radiazione a microonde viene fatta rimbalzare sulle pareti producendo effetti di risonanza. A causa di effetti relativistici, si creerebbe una differenza di pressione tra i due estremi del motore con una conseguente spinta, appunto quella di cui parlavamo per far andare i razzi nello spazio.

A distanza di qualche anno, alcuni ricercatori cinesi decidono di costruire un loro proprio motore quantistico per verificare che quanto detto da Roger Shawyer fosse vero. Cosa riescono ad ottenere? Un motore che funziona secondo lo stesso principio e conferma quanto scoperto anni prima.

Di che spinte parliamo? Più o meno 720 milli Newton secondo i cinesi.

Cosa significa 720 milli Newton? Immaginate di prendere in mano un peso da 1 Kg e di tenerlo fermo. Come sapete questo oggetto è dotato di massa ed esercita una spinta sulla nostra mano, chiamata forza peso, risultato dell’attrazione della Terra verso l’oggetto (e mutuamente dell’oggetto verso la Terra). Con un peso da 1 Kg, la spinta è di circa 10 Newton. Dunque, qui abbiamo una spinta di 720 mN, cioè equivalente a quella che produrrebbe un oggetto da 72 grammi tenuto in mano.

Interessa a qualcuno il valore della spinta? L’importante è che questa ci sia e sia in grado di far andare i nostri satelliti.

In realtà, come vedremo, il valore della spinta non è trascurabile.

A questo punto, potremmo essere di fronte alla solita teoria rivoluzionaria che la scienza cerca di insabbiare perché mette in crisi le basi su cui abbiamo costruito tutti i nostri castelli di carte. Attenzione però, questa storia è leggermente diversa dalle solite. Sapete perché? Vista la possibile applicazione di questo motore, la NASA ha deciso di analizzarlo e di provare a verificare se i risultati sono corretti.

Cosa accade a questo punto?

La NASA fa le sue prove e ottiene un risultato in cui si ha una spinta che per la fisica non dovrebbe esserci! Dunque funziona tutto? Aspettiamo prima di dirlo.

Come visto, la spinta misurata era di 720 mN. I tecnici della NASA hanno ottenuto una spinta tra 30 e 50 micro Newton, dunque, circa un fattore 10000 in meno.

Come detto prima, ma chi se ne frega, l’importante è che la spinta ci sia!

Come potete immaginare, molti giornali internazionali hanno dato ampio risalto alla notizia, salvo però non dire tutto fino in fondo.

Cosa significa?

La NASA, dopo aver effettuato questi test, ha pubblicato un conference paper sulla questione. Ecco a voi il link dove leggere il lavoro:

NASA, EMdrive test

Come potete vedere, l’articolo sembra confermare quanto affermato. Attenzione però, leggete tutto fino in fondo. Verso la fine, gli autori scrivono una frase che tanti hanno fatto finta di non leggere. Questa:

Thrust was observed on both test articles, even though one of the test articles was designed with the expectation that it would not produce thrust. Specifically, one test article contained internal physical modifications that were designed to produce thrust, while the other did not (with the latter being referred to as the “null” test article).
Cosa significa? Nel test i tecnici hanno utilizzato anche un motore di controllo realizzato per non avere nessuna spinta. Durante il test però, quando hanno utilizzato questo motore, hanno osservato nuovamente questa spinta. Cioè? Dovete fare un test che porterà valori misurati molto piccoli. Come normale, costruite qualcosa che non dovrebbe invece funzionare. Poi ottenete che tutti e due misurano qualcosa paragonabile. Come concludere? E’ sbagliata la misura su quello buono o su quello che non dovrebbe funzionare?
Personalmente, come mia natura, voglio essere propositivo e, come si dice, “open mind”. Ad oggi, i risultati mostrano valori discordanti. Molto probabilmene, i valori della spinta che si vuole misurare sono troppo bassi per le incertezze derivanti dal metodo di misura stesso. Detto in modo statistico, il risultato ottenuto è compatibile con zero Newton di spinta ma anche con qualcosa diverso da zero.
Ovviamente, non voglio precludere nulla ma, allo stato attuale, questo motore non ha dato risultati che confermano quanto affermato. Visto l’interesse sulla cosa, sono sicuro che ci saranno ulteriori sviluppi nei prossimi mesi. Se così fosse, torneremo sull’argomento proprio per vedere se quanto affermato corrisponde al vero e, in tal caso, ragioneremo su effetti non considerati dalla fisica.
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I “tappi” del Mar Morto

24 Set

In questo articolo, vorrei tornare a parlare di sinkhole, ma in una veste diversa rispetto a quanto fatto negli articoli precedenti. Per chi li avesse persi, abbiamo parlato di questo fenomeno in questi post:

Enorme cratere si apre in Cina

Enormi voragini si aprono in Florida

Numerosi Sinkhole a Samara

Come visto, con sinkhole si intendono quelle enormi voragini, o doline, che si possono creare a causa di un cedimento del terreno. Negli articoli precedenti abbiamo gia’ discusso le diverse aree del pianeta in cui questo fenomeno e’ piu’ presente, mostrando anche, a volta per cause naturali, altre per colpa dell’uomo, come negli ultimi anni questo fenomeno ha provocato anche diversi danni, ed in alcuni casi anche vittime, in alcune zone.

Come anticipato, questa volta, vorrei parlare di sinkhole in una chiave diversa, cioe’ concentrandoci nel caso del Mar Morto. Come sapete bene, questo specchio d’acqua e’ assolutamente unico nella sua specie. Prima di tutto, si trova nella depressione piu’ profonda della Terra. Inoltre, essendo dotato solo di immissari minori senza emissari, e grazie anche alla forte evaporazione dovuta alle temperature, il Mar Morto detiene il record di salinita’.

Proprio a causa dell’elevata percentuale di sale nelle acque, la vita nel Mar Morto e’ praticamente impossibile, fatta eccezione per alcune specie di batteri. La percentuale di sale disciota nelle acque non e’ costante ma aumenta all’aumentare della profondita’. Questo e’ del tutto comprensibile ragionando sul fatto che le acque proveniente dai fiumi in ingresso, principalmente il Giordano, rimane in superficie perche’ meno densa di quella salata al di sotto. Detto in altri termini, possiamo distinguere degli strati orizzontali caratterizzzati da proprieta’ chimiche molto diverse.

Scendendo a 40 metri, la concentrazione di sale nelle acque e’ di circa 300 grammi per Kg di acqua. Questo valore e’ circa 8 volte maggiore di quello che si ha tipicamente nell’Oceano Atlantico. Come anticipato prima, scendendo a 100 metri di pronfondita’, si arriva anche a 330 grammi di sale per Kg di acqua.

Effetto della salinita' sul galleggiamento

Effetto della salinita’ sul galleggiamento

Per darvi un’idea di questi valori, pensate che galleggiare sulle acque del Mar Morto e’ estremamente facile per chiunque. Nuotare e’ invece estremamente faticoso perche’ una parte troppo estesa di corpo si troverebbe al di fuori dell’acqua.

Bene, cosa c’entrano i sinkhole con il Mar Morto?

Da ricerche condotte negli ultimi anni, si e’ evidenziato come il Mar Morto stia scomparendo molto rapidamente. Le sponde del lago si stanno ritirando alla velocita’ di circa 1 metro all’anno, un valore elevatissimo se confrontato con quello naturalmente atteso.

Man mano che il Mar Morto si ritira, sulla parte di terreno lasciata libera si formano in continuazione sinkhole, come quello mostrato in questa foto:

Sinkhole vicino alla riva del Mar Morto

Sinkhole vicino alla riva del Mar Morto

Si tratta di depressioni a forma di scodella che si creano nel terreno asciutto e con profondita’ variabile fino anche a 10 metri. Quello che piu’ impressiona e’ il numero di queste depressioni. Ad oggi, si stima che ci siano circa 3000 doline intorno al Mar Morto. Per darvi un’idea della portata del fenomeno, fino a qualche anno fa, se ne contavano solo circa 40.

A parte l’effetto del sapere di una ritirata cosi’ veloce e della formazione di doline a questo ritmo, la natura e l’origine di questi sinkhole e’ facilmente spiegabile. Come detto, la caratteristica principale delle acque del Mar Morto e’ l’elevatissima concentrazione di sale. Avete mai provato a mettere in continuazione sale dentro un bicchiere d’acqua? Cosa succede? Inizialmente il sale si scioglie. Dopo una certa quantita’, l’acqua non e’ piu’ in grado di sciogliere il sale perche’ ne e’ satura. In termini chimici, avete raggiunto la costante del prodotto di solubilita’, cioe’ la quantita’ di sale che l’acqua e’ in grado di sciogliere. Valori diversi sono trovabili per ciascun sale in un solvente.

Nel caso del Mar Morto, a causa dell’elevata concentrazione, negli strati piu’ bassi si forma un accumulo di sale. Quando le acque si ritirano, queste lasciano grosse quantita’ di sale nel terreno, anche sotto la superficie libera. In queste condizioni, un riversamento di acqua dolce, proveniente da una qualsiasi fonte, come ad esempio la pioggia, scioglie il sale sotto il terreno creando una vuoto sotto la superficie. A questo punto, non avendo piu’ un sostegno nella parte inferiore, il terreno collassa formando appunto questi sinkhole.

Come vedete, il fenomeno e’ facilmente spiegabile, pensando proprio al prosciugamento del Mar Morto.

Nonostante questo chiarisca il fenomeno della formazione delle doline, e’ interessante chiedersi a cosa sia dovuto un prosciugamento cosi’ rapido. Come spesso avviene in questo genere di fenomeni, la causa e’ da ricercarsi nell’attivita’ umana.

Come anticipato, il Mar Morto e’ dotato solo di immissari di scarsa portata che apportano acqua dolce. Negli ultimi anni, notevoli quantita’ di queste acque sono state deviate per irrigare i campi. Trattandosi di una zona molto desertica, questo e’ l’unico modo di sostenere l’agricoltura. Si stima che a causa di questa pratica, circa il 15% del volume delle acque sia stato deviato rispetto al percorso naturale. Oltre all’agricoltura, alcune aziende del posto, soprattutto nate per la produzione di carbonato di potassio, hanno seguito la stessa pratica per avere una fonte d’acqua indispensabile per alimentare il processo industriale.

Risultato di questa pratica e’ che il bilancio complessivo di acque del Mar Morto, dato dalla differenza tra immissioni ed evaporazione, e’ divenuto negativo. Conseguenza di questo e’ ovviamente un prosciugamento graduale del Mar Morto.

Esiste una soluzione al problema?

Ovviamente, molte soluzioni sono sotto studio per cercare di fermare, o anche arginare, la diminuzione della superficie. A tal proposito, una proposta molto interessante vorrebe la creazione di un corridoio per collegare il Mar Morto al Mar Rosso e apportare acqua al primo. Il solco in questione e’ gia’ stato ribattezzato “condotto della pace”. Questa soluzione non piace pero’ ne agli ambientalisti ne tantomeno agli esperti di politiche internazionali. La spiegazione di queste opinioni e’ davvero molto semplice. In primo luogo, si rischia di compromettere irrimediabilmente un ecosistema molto delicato come quello del Mar Morto mediante immissione di acqua con caratteristiche profondamente diverse. Dal punto di vista politico invece, la situazione, tipica di tutta l’area mediorientale, e’ ovviamente legata ai rapporti non proprio rosei dei paesi interessati. Come sapete, le sponde del Mar Morto toccato Israele, Giordania e Cisgiordania. Paesi con equilibri davvero molto delicati e tra cui difficilmente si raggiungerebbe un accordo per la realizzazione del condotto di collegamento.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Oggi a pranzo: hamburger di staminali!

6 Ago

Ragioniamo un attimo sul futuro della civilta’ umana. Cosa potrebbe succedere da qui a pochi anni? Se non mettiamo un freno, l’inquinamento distruggera’ il nostro pianeta. Vero. Poi? La popolazione umana continua a crescere nel tempo. Anche questo e’ vero, ed e’ un problema molto importante da seguire. Inoltre, dobbiamo ragionare su una cosa: oggi come oggi, la percentuale di obesi continua a crescere. Questo e’, anche e purtroppo, un segno dell’aumentato benessere. Se non ci credete, la percentuale di persone sovrappeso sta crescendo a dismisura in quei paesi che una volta chiamavamo “economie emergenti” e che oggi possono considerarsi gia’ belle che emerse.

In questo scenario, nel giro di poco tempo, il cibo che siamo in grado di produrre non sara’ sufficiente a nutrire tutti. Questo non e’ assolutamente un problema da poco e, proprio per questo motivo, molti settori si stanno mobilitando per trovare una soluzione.

Solo poco tempo fa, avevamo parlato della possibilita’, spinta anche dalla FAO, di mangiare insetti:

Addio dieta mediterranea, da oggi insetti!

Come visto, a parte il retaggio culturale che possiamo avere, si tratta di alimenti molto disponibili, ricchi di nutrienti e, a detta di molti “assaggiatori”, dotati anche di un discreto sapore.

Rimanendo in questo ambito, proprio ieri c’e’ stata una dimostrazione molto importante a Londra: e’ stato cucinato e assaggiato il primo hamburger sintetico. Sicuramente, avrete letto la notizia.

Come riportato da molti quotidiani, si e’ riusciti a preparare il primo hamburger fatto in laboratorio. Questa polpetta e’ realizzata mettendo insieme cellule staminali prelevate da mucche e moltiplicate in vitro. Per completezza, si tratta di staminali miosatellitari prelevate dal collo di una mucca e cresciute in una coltura di siero fetale.

In questo modo, nel giro di tre mesi, si sono ottenute piccole palline di tessuto muscolare sintetico che poi sono state messe insieme per formare la polpetta da 140 grammi.

Il primo hamburger sintetico realizzato con cellule staminali

Il primo hamburger sintetico realizzato con cellule staminali

Come anticipato, non solo l’hamburger e’ stato preparato, ma e’ anche stato assaggiato da un gruppo di critici culinari a Londra e l’assaggio e’ stato trasmesso in diretta TV.

Risultato?

Stando a quanto riportato dai giornali, il sapore sarebbe quello della carne, anche se molto meno succulento. Perche’ questo? Biologicamente, il tessuto cosi’ ottenuto e’ tessuto muscolare puro, anche se sintetico. Quando mangiate un pezzo di carne, oltre al muscolo c’e’ il grasso, il sangue, ecc. Proprio la mancanza di queste componenti contribuisce al sapore insipido della carne.

Ad essere sinceri, anche il colore che avete vito nella foto riportata, rosso come la carne, e’ ottenuto con succo di barbabietola, utilizzato per scurire il tessuto altrimenti molto chiaro. Nella preparazione dell’hamburger sono poi state utilizzate spezie per insaporire.

Come avrete letto dai giornali, tra i maggiori finanziatori del progetto c’e’ anche il cofondatore di Google, Sergey Brin. Il costo di questo primo assaggio e’ stato di circa 250000 euro e, come visto, ci sono voluti tre mesi per far ottenre 140 grammi di tessuto muscolare.

Su internet, molti discutono questi numeri, parlando, ovviamente, dell’assoluta follia della ricerca e dell’inutilita’ date queste cifre. Ragioniamo un attimo insieme. Come visto, si tratta della prima prova condotta al mondo. Ovviamente, nell’ottica di una produzione di massa industriale, il costo sarebbe estremamente ridimensionato e la ricerca dovrebbe lavorare per accelerare il processo di accrescimento. Ragionare sui numeri odierni per il futuro e’ completamente fuorviante.

Ragioniamo invece su altri apsetti. Nel cappello introduttivo, parlavamo oltre che di alimentazione, di inquinamento. Bene, ad oggi, gli allevamenti di animali richiedono circa il 30% dei consumi di acqua potabile e mangiano il 70% dell’orzo e del frumento che coltiviamo. Inoltre, come sappiamo bene, le mucche sono responsabili del 39% dei rilasci di metano in atmosfera. Questo gas e’ uno dei piu’ pericolosi per l’effetto serra.

L’hamburger sintetico e’ stato prodotto non uccidendo neanche un animale. Come anticipato, su sapore, tempo, e soldi, ci si dovra’ lavorare molto, ma la strada imboccata e’ senza dubbio molto promettente.

Ovviamente, molti scettici parlano di soluzioni non sicure e di cui non si conosco gli eventuali effetti a lungo termine dell’ingerimento. Anche questo e’ vero, ma stiamo parlando di una fase di ricerca. Nessuno ha detto di andare domani al supermercato e comprare una polpetta di staminali. Stando alle cifre, si prevede che saranno necessari almeno altri 10-15 anni di ricerche per ottenere risultati quasi commercializzabili.

A mio avviso, queste ricerche sono fondamentali per arginare il problema, che al passare degli anni si fara’ sempre piu’ grave, del fabbisogno mondiale di cibo. L’hamburger di staminali potrebbe anche essere un’ottima soluzione per fornire proteine di origine animale nei paesi piu’ poveri.

Avrei anche un’altra cosniderazione, ma su cui mi piacerebbe ascoltare i diretti interessati. Dal momento che l’hamburger e’ prodotto senza uccidere neanche un animale, come si porrebbe un vegetariano di fronte a questa soluzione? Ovviamente, chi meglio di un vegetariano o di un vegano puo’ rispondere a questa domanda!

Concludendo, si e’ riusciti a produrre e assaggiare il primo hamburger sintetico fatto in laboratorio utilizzando cellule staminali. Dal punto di vista del sapore, i risultati non sono stati eccellenti, ma neanche disastrosi, e comunque ci si puo’ lavorare sopra. Ad oggi, sono stati necessari circa 250000 euro per ottenere 140 grammi di carne, cifra ovviamente intesa per la fase prototipale iniziale. Se pensiamo all’aumento della popolazione mondiale, alla crescita della percentuale di obesi e all’inquinamento prodotto dagli allevamenti animali, sicuramente la possibilita’ di produrre carne sintetica in un prossimo futuro, non e’ un’ipotesi da scartare anzi, va sicuramente incentivata e spinta in avanti. Magari, fra 20 anni, entrando in un ristorante invece della distinzione carne/pesce avremo insetti/carne sintetica.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Il sale prima o dopo?

13 Mag

Qualche tempo fa, avevamo scritto un post un po’ particolare, diverso da quelli a cui siamo abituati:

La fisica del caffe’

eravamo andati a vedere come funziona la moka, o meglio, qual e’ la fisica dietro la preparazione del caffe’. In quell’occasione avevamo visto come tanti pensino cosa sbagliate soprattutto sull’ebollizione dell’acqua all’interno della caldaia.

Sempre in termini di acqua che bolle, in questo post, vorrei invece rispondere al quesito su cui tante persone di sovente hanno una concezione diversa: “mettendo il sale nell’acqua, bolle prima o dopo?”

Questa e’ una domanda che, soprattutto noi italiani amanti della pasta, ci saremo fatti decine di volte. Purtroppo, anche in questo caso, molte persone pensano la cosa sbagliata.

Secondo voi bolle prima o dopo?

Cerchiamo di capire la risposta parlando un po’ di scienza.

Come tutti sanno l’acqua bolle a 100 gradi centigradi. Sicuri? Questa affermazione non e’ completa. L’acqua bolle a 100 gradi centigradi al livello del mare, cioe’ alla pressione di 1 atmosfera. Poiche’ la pressione altro non e’ che il peso della colonna d’aria che ci sovrasta, salendo di quota la pressione diminuisce e dunque l’acqua bollira’ prima. Per darvi qualche numero, la temperatura di ebollizione dell’acqua diminuisce circa di un grado ogni 300 metri di altitudine. Se, ad esempio, vi trovate in un rifugio di montagna a 2100 metri di altitudine, l’acqua bollira’ a 93 gradi centigradi.

Anche sui 100 gradi nominali, ci sarebbe da controbattere. In realta’, questa e’ la temperatura di ebollizione dell’acqua pura, che non e’ assolutamente quella che utilizziamo per cucinare in cui sono disciolti sempre dei sali.

Cosa dire invece dell’aggiunta di sale?

Sciogliendo un sale nell’acqua, in realta’ un qualsiasi soluto in un solvente, si vanno a modificare quelle che ci chiamano “proprieta’ colligative” del solvente. Tra queste, vi e’ il cosiddetto aumento “ebullioscopico”. Cosa significa? La presenza del solvente nel soluto, aumenta il punto di ebollizione.

Se ci riferiamo al caso dell’acqua, si ha un aumento ebullioscopico di 1 grado, per un litro di solvente, ogni 58 grammi di sale. Ovviamente, la quantita’ di sale che mettiamo nell’acqua e’ nettamente inferiore a 58 grammi, per cui in realta’, si ha un innalzamento del punto di ebollizione, ma parliamo di variazioni minime. Nonostante questo, “aggiungendo il sale prima l’acqua bolle dopo”.

Interessante e’ invece il discorso “coperchio o non coperchio” mentre riscaldiamo l’acqua. In questo caso, anche se molti pensano il contrario, chiudere la pentola puo’ aiutare molto a far salire la temperatura dal momento che riduce la dispersione di calore all’esterno del sistema, con un notevole risparmio energetico. In rete ho trovato i risultati di un esperimento molto carino. Prendendo 4 litri di acqua, si sono misurati i tempi necessari a raggiungere l’ebollizione nelle due situazioni, e misurando anche le temperature intermedie con i relativi tempi:

T °C Minuti con coperchio Minuti senza coperchio
40 6:56 7:05
50 10:36 10:40
60 14:09 14:32
70 17:47 18:40
80 21:43 23:33
90 25:34 29:06
96 28:08 34:13

Come vedete, c’e’ un aumento di circa il 25% per arrivare a 96 gradi non utilizzando il coperchio. Ovviamente, l’esperimento e’ stato fatto a parita’ di condizioni per cui, per fa bollire una comune pentola d’acqua da 4 litri, dovrete tenere il fuoco acceso per 6 minuti in piu’ ogni volta.

Spesso, parlando con le persone, mi viene detto che aggiungendo il sale l’acqua bolle prima perche’ nel momento in cui lo mettete nella pentola si vede un incremento dell’ebollizione. Questo in realta’ e’ vero solo in parte. Fate questo esperimento molto semplice, con l’acqua in ebollizione, buttate il sale e vedrete ribollire piu’ vigorosamente. Questo risultato e’ spesso quello che porta fuori strada le persone.

A cosa e’ dovuto?

Le molecole di sale si comportano come centri di nucleazione all’interno dell’acqua. Detto in parole molto semplici, per potersi formare, le bolle hanno bisogno di un centro intorno al quale generarsi e salire in superficie. Il sale che mettete nell’acqua fa appunto da appiglio per le bolle che non aumentano la loro temperatura, ma trovano terreno fertile per la loro formazione.

Prima di chiudere, vorrei tornare un attimo sulle proprieta’ colligative. Oltre all’innalzamento ebullioscopico, scioglere un soluto in un solvente produce anche l’abbassamento crioscopico, cioe’ diminuisce il punto di fusione del liquido. Vi siete mai chiesti perche’ durante l’inverno si butta il sale sulle strade? Ovviamente tutti sanno che serve per non far formare il ghiaccio. Bene, anche in questo caso si parla di proprieta’ colligative. Aggiungere sale fa abbassare il punto di fusione dell’acqua che dunque non congelera’ piu’ a 0 gradi, ma a temperature piu’ basse. Detto questo, non impedite che si formi il ghiaccio, semplicemente, affinche’ avvenga la transizione di fase, e’ necessario scendere di piu’ con la temperatura.

Come vedete, sia il discorso ebollizione che quello fusione dell’acqua possono essere ricondotti alle stesse proprieta’ chimico-fisiche, dette appunto “proprieta’ colligative”.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Primi segnali della fine del mondo?

16 Dic

Ecco qui, ormai ci siamo, il 21 Dicembre e’ alle porte. Tutti quelli che si sentivano tranquilli, avranno avuto un brutto risveglio aprendo internet e leggendo titoli di questo tipo:

Meteorite precipita a Palermo. Primi segni della fine del mondo?

Profezia Maya, meteorite cade a Palermo. Un segno della fine del mondo?

Cosa e’ successo?

Sabato sera, diverse persone giurano di aver visto vicino Palermo una lunga scia rossa in cielo. Come riportato dai giornali, tra i testimoni ci sarebbe anche una bimba del quartiere Brancaccio che avrebbe anche visto cadere un misterioso oggetto in un campo vicino alla sua abitazione. Stamattina la bambina si sarebbe recata in questo campo e avrebbe trovato una grossa pietra scura ancora calda.

Ecco le foto che trovate sui giornali:

Il meteorite caduto a Palermo

Il meteorite caduto a Palermo

Di cosa si tratta?

Ovviamente non vi dico nulla di nuovo dicendo che si tratta di un meteorite caduto dal cielo.

Dunque? Che relazione c’e’ con il 2012?

Ovviamente non vi e’ nessuna relazione con le profezie del 2012. A dispetto di quanto vorrebbero farvi credere i giornali, si tratta di un evento assolutamente non straordinario dal punto di vista scientifico.

Spieghiamo il perche’.

Di meteoriti ci siamo occupati diverse volte, in particolare in questi post:

Segni della fine del mondo: caduta di meteoriti

Palla di fuoco nei cieli del Sud Italia

Meteorite in Inghilterra provoca Terremoti?

Come detto in precedenza, ogni anno, nel mondo, cadono circa 500 oggetti del diametro superiore ai 10 cm. Quando parliamo di oggetti che cadono, intendiamo solo quelli che arrivano a Terra, non tutti i corpi che impattano la parte alta dell’atmosfera e che ovviamente sono molti di piu’.

La roccia ritrovata a Palermo, ha un diametro di circa 15 cm e un peso intorno ai 500 grammi. Dalle statistiche appena riportate, capiamo subito che questo evento non ha assolutamente nulla di eccezionale.

Facciamo pero’ una considerazione aggiuntiva. Perche’ una notizia del genere assume cosi’ tanta importanza?

Prima di tutto perche’ l’evento e’ avvenuto a ridosso del 21 Dicembre. Questo particolare, ne fa un ottimo candidato per continuare ad alimentare le teorie catastrofiste sul 2012.

Oltre a questo evidente motivo, il ritrovamento di un meteorite di queste dimensioni, non e’ straordinario, ma neanche troppo comune. Di fronte ai 500 oggetti che cadono all’anno, molti si chiederanno perche’ non si sente parlare frequentemente di cadute a Terra?

Cerchiamo di ragionare su questo punto.

Per prima cosa, parliamo di statistica, ovviamente in modo semplice. I meteoriti possono cadere, senza distinzione, in una qualsiasi zona della Terra. Questo particolare rende la superificie uniforme dal punto di vista delle probabilita’.

Ora, solo il 29% del pianeta e’ occupato da Terre emerse. Capite dunque subito che circa il 70% dei meteoriti finira’ in mare e dunque non possono essere recuperati.

Tenendo a mente i 500 oggetti l’anno, 350 andranno in mare, e solo 150 sulla terra.

Andiamo avanti. Il 30% del pianeta e’ occupato da terre emerse, ma quale frazione di queste e’ realmente occupato dall’uomo? Se un meteorite cade nel deserto del Sahara, non se ne accorge nessuno.

Secondo una stima grossolana, solo il 2% delle terre emerse e’ realmente occupato da insediamenti urbani. Ovviamente il 2% del 29%.

Utilizzando questi numeri, ripeto grossolani, ma che ci consentono di fare una stima realistica, di 500 meteoriti caduti all’anno, solo 3, in media, cadranno su insediamenti urbani (il 2% del 29% di 500). Capite dunque che il ritrovamento di un meteorite in una zona urbana non sia cosi’ raro, ma neanche troppo frequente. Ecco a voi spiegato il mistero dei 500 oggetti caduti all’anno sulla Terra e di cui non si parla.

Attualmente, sono in corso analisi per capire la reale natura del “sasso” trovato a Palermo. Guardando la foto, potrebbe realmente trattarsi di un meteorite. Cosa facciamo a riconoscerlo? Prima di tutto un meteorite caduto da poco assume la colorazione scura dovuta alla crosta di fusione. Inoltre, la superificie non e’ quasi mai sferica e presenta dei solchi piu’ o meno profondi detti regmagliti. Questi sono dovuti all’evaporazione selettiva di alcuni elementi a piu’ basso punto di fusione. Dalla foto, il ritrovamento di Palermo sembrerebbe avere tutte queste caratteristiche.

Per chi non lo sapesse, esistono diversi siti per l’acquisto e la vendita di meteoriti. Per dirla tutta, esiste un vero e proprio mercato con quotazioni diverse in base alla struttura e alla composizione del meteorite. Ecco un esempio di sito di compravendita:

Meteorites for Sell

Per i prezzi, si va da una decina fino anche a 1000 dollari al grammo. Invece di pensare ai segnali della fine del mondo, se trovate un meteorite, pensate che forse avete trovato una piccola fortuna!

Ormai ci siamo, mancano pochi giorni al 21/12. Fate attenzione, ora come non mai, qualsiasi notizia potrebbe diventare la pistola fumante per la fine del mondo. Per un’analisi scientifica delle profezie sul 2012, ma soprattutto per leggere un libro di divulgazione della scienza semplice e accessibile a tutti, indipendentemente dai Maya, non perdete in libreria ”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.