venerdì 27 novembre 2009

Fisica sperimentale - Perché non si possono attraversare i muri

La maggior parte degli atomi che ci circonda è composta di vuoto. Protoni, neutroni ed elettroni occupano in totale all'incirca un millesimo di miliardesimo del volume dell'atomo. Quindi, con tutto questo spazio libero (ben il 99.9999999999%), la compenetrazione tra due corpi dovrebbe essere una cosa possibile, anche se la nostra esperienza quotidiana ci dice il contrario. Ma, per una volta, l'esperienza ha ragione. Vediamo perché.



Mi serve un volontario. Ehi, tu! Sì, parlo proprio con te! Mi sembri abbastanza sveglio, quindi andrai benissimo per il mio piccolo esperimento di oggi. Cominciamo.
Per prima cosa, accarezzati una mano con l'altra. Sì, hai capito bene. Su, accarezzati. Bene, ora grattati. Sì, sempre una mano, ma vacci piano: non deve uscire sangue. Ottimo! E adesso, batti le mani. Ancora. Più forte. Fine della prima parte dell'esperimento.
Adesso dovrai rispondere ad una semplice domanda: quando ti sei toccato, o meglio, quando secondo te c'è stato un contatto tra le due mani?

La risposta giusta è: mai!

Sì, hai letto bene. Le tue mani non si sono mai toccate nel senso che i loro atomi non sono mai venuti in contatto. Non importa quello che ti dicono i tuoi sensi. La realtà è questa: tu non hai mai toccato nessuno!

Non ti fidi? Ecco la spiegazione: semplicemente gli atomi non si possono toccare tra di loro (se non all'interno degli acceleratori di particelle) perché il loro strato più esterno è composto di elettroni (più propriamente si dovrebbe parlare di nuvola elettronica che avvolge l'atomo). E per la forza di Coulomb, due elettroni tenderanno sempre ad allontanarsi e, anche se forzati, si mantengono comunque ad una distanza di sicurezza. In realtà quello che percepiamo come contatto è solo la forza di Coulomb. Un po' come quando, tentando di avvicinare i poli uguali di due calamite, si ha l'impressione che in mezzo si trovi una pallina.

Una volta chiarito questo concetto, dovrebbe essere lampante anche il motivo per cui non è possibile passare attraverso un muro nonostante gli atomi siano fatti per la maggior parte di spazio vuoto: le nuvole elettroniche di ciascun atomo impediscono il contatto, figurarsi la compenetrazione.

5 commenti:

  1. Certo che questo Coulomb doveva essere proprio forte. :-)

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  2. Il punto di partenza di questo post è l'ultimo film di Clooney... ma per capirne di più, leggi qui...

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  3. Sono quasi senza parole. Quasi perché invece ti sto rispondendo. Ho letto l'articolo linkato e non so... Mah... Boh...

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  4. Non ha senso voler attraversare i muri col proprio corpo basandosi solo su una presunta forza mentale capace di modificare i materiali.

    Avrebbe senso studiare l'elettromagnetismo e le possibili applicazioni per un ipotetico "allineamento" degli elettroni permettendo cosi a due corpi di occupare lo stesso spazio, in barba al principio della termodinamica.

    E poi: perchè proprio le capre?...

    carlofit@gmail.com

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  5. Caro Carlo, credo che in realtà l'ipotetico allineamento di cui parli sia impossibile per via delle leggi della meccanica quantistica (in particolare per il principio di indeterminazione di Heisenberg)...

    A meno di non avere qualcosa tipo il motore ad improbabilità infinita...

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