giovedì 11 marzo 2021

La Chimica dei Supereroi #7: Dottor Strange

Scrivo spesso degli articoli che hanno come argomento la Chimica, cercando di raccontarne le molte curiosità. Su questo blog ci sono infatti tre rubriche al riguardo: Chimica for Dummies, con le cose più sceme dette dai miei studenti, Chimica for Lovers, con le domande più belle che mi hanno fatto, e La Chimica dei Supereroi, con argomenti scientifici relativi ai supereroi. Uno dei post di quest'ultima rubrica (questo) è il più visualizzato del blog, e con alcune query di ricerca su Google si trova tra i primi risultati. Sorvolando sulle query ignoranti viste di recente, questo ha avuto anche come effetto collaterale il farmi ricevere dei commenti... bizzarri. E ce n'è stato uno che mi ha portato a scrivere questo post, praticamente un crossover fra le tre rubriche: si tratta infatti di una domanda scema, sui supereroi, che mi permette però di spiegare qualcosa della Chimica. Tra l'altro mi sembrava anche la scelta ideale, dato che oggi ricorre il dodicesimo anniversario della mia laurea.

"Ho una domanda un po bizzarra da farti ma è una cosa che mi domando da un po Immagino che tu abbia presente chi è doctor strange.. ecco mi sono sempre chiesto, ma se lui facesse uno dei suoi portali del teletrasporto dalla terra fino in mezzo allo spazio, tecnicamente tutta l’aria della terra andrebbe “persa” giusto? Per la legge della compensazione dei gas (non sono sicuro sia il nome giusto ma penso tu abbia capito)"

Dottor Strange 
Stephen Strange è un neurochirurgo la cui carriera viene distrutta da un incidente automobilistico in cui rimane gravemente lesionato alle mani. In cerca di una guarigione miracolosa, si reca in Himalaya dall'Antico, un saggio dotato di poteri mistici, e alla fine diventa il suo apprendista. Tornato in America, assume il ruolo di stregone supremo del santuario di New York, per proteggere la Terra da minacce soprannaturali. 

Diffusione
Il dottor Strange è un potentissimo stregone, in grado di creare dei portali per viaggiare all'istante da un capo all'altro del globo terrestre. Il commentatore si chiedeva cosa succederebbe se aprisse un portale che desse nello spazio aperto.
La diffusione è uno dei tre tipi di moto che possono avere le particelle in soluzione: è un moto spontaneo (ovvero senza apporto di energia) dovuto a un gradiente di concentrazione, cioè alla differenza di concentrazione tra due punti. In soluzione le particelle tendono a occupare tutto lo spazio a loro disposizione, così che la concentrazione sia la stessa in ogni punto; in questo modo aumenta l'entropia (cioè il disordine), dissipando parte dell'energia complessiva del sistema (che diventa così più stabile). Se in una camera in cui si è fatto il vuoto viene aperto uno spiraglio, immediatamente l'aria vi entra in modo che la concentrazione di gas all'interno sia la stessa di quella all'esterno. Il nostro pianeta però non è una camera chiusa: non c'è alcuna barriera fisica a impedire ai gas di diffondere nello spazio. E allora perché non si verifica il fenomeno della fuga atmosferica? 
Perché i gas sono soggetti alla gravità. Questo però dipende dalla loro massa: sulla Terra gas molto leggeri come l'idrogeno non riescono a restare in atmosfera perchè vincono la velocità di fuga (la velocità minima che un corpo, senza alcuna propulsione, deve avere per potersi allontanare da un campo a cui è soggetto, in questo caso quello gravitazionale). Giove, avendo una massa molto maggiore, e quindi un campo gravitazionale molto più forte, riesce invece a trattenere l'idrogeno. Quindi i gas dell'atmosfera non diffondono nello spazio perché sono troppo pesanti per vincere il campo gravitazionale terrestre.


Se il Dottor Strange aprisse un portale che dà nello spazio aperto, una parte dei gas atmosferici fuoriuscirebbe, ma la maggior parte rimarrebbe in atmosfera. Aperto il portale avremmo da una parte un sistema a una certa concentrazione di gas (Terra) e dall'altra uno a concentrazione nulla (spazio), quindi la tendenza delle molecole di gas sarebbe di diffondere verso l'esterno; ma questo viene bilanciato dal fatto che da una parte avremmo un sistema con un campo gravitazionale di una certa consistenza (Terra) e dall'altro uno dove vi è assenza di campo gravitazionale (spazio). Quando due forze si equivalgono, il risultato è nullo, cioè il sistema resta in equilibrio. Fondamentalmente sarebbe la replica in piccolo di un buco nero, ma visto al contrario: siamo abituati a pensare al buco nero dall'esterno, ma in poche parole si tratta di un oggetto astronomico con un'elevatissima forza gravitazionale, che attira al suo interno materia ed energia. Quindi in teoria sarebbe la materia a entrare, e non a fuoriuscire.

Se vi piace sentire raccontare della Chimica in maniera anticonvenzionale, potete leggere il mio libro Sistema Periodico - Autobiografia Elementare di un Chimico, che trovate cliccando qui.

9 commenti:

  1. Quindi verso l'esterno ci sarebbe un fugace "puff" gassoso iniziale e poco altro, se ho capito bene?

    Comunque leggere/sentire gente che "Doctor Strange" invece di Dottor Strange (così come Captain America invece di Capitan America) come nella domanda alla quale hai risposto, fa venire a me la voglia di aprire un portale verso lo spazio e di buttarmici dentro. Scusa ma la dovevo dire :P

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    1. E' difficile rispondere perché si tratta di una situazione del tutto ipotetica. Comunque sì, e forse nemmeno quel "puff" che dicevi. Immagino che un minimo quantitativo potrebbe anche fuoriuscire, ma praticamente l'intera atmosfera resterebbe vincolata. Anche perché a livello del suolo, rispetto agli strati più alti dell'atmosfera, la forza gravitazionale è molto maggiore.

      Per la seconda questione, mi ero in effetti posto il problema già dal primo post della serie. Mi rifaccio forse più alla cinematografia (ma non solo), perciò ho tenuto conto di come vengono oggi presentati i personaggi. Nel primo post ho usato Spiderman nel titolo e nel discorso, ma Uomo Ragno per presentare il personaggio. Ho voluto usare Daredevil (e specificare che in Italia è Devil), perché si è perso un gioco di parole nel nome del personaggio. Infine "Doctor Strange" è il titolo del film (anche in Italia), ma nei film lui si presenta come "il dottor Strange".

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    2. Poi, se confrontato col post precedente, Doctor Strange almeno è scritto correttamente... 😐

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  2. Il Dottor Strange è uno di quei supereroi che non ho mai seguito e di cui non so praticamente nulla, però da come spieghi i suoi poteri sono "stregoneschi", perciò si potrebbe anche semplificare il discorso (come sicuramente farebbe l'autore del fumetto ;-) che il portale che lui crea è "magico" e quindi non sottoposto alle leggi della fisica.

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    1. Ti rispondo con la Terza legge di Clarke: "Qualunque tecnologia sufficientemente avanzata è indistinguibile dalla magia".

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  3. Non c’ho capito nulla, ma ci tenevo a farti gli auguri per il tuo dodicesimo anniversario di laurea. Così, per dire, il 23 aprile scattano i miei quasi trenta, anni, dalla laurea. 🤪

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    1. Eh, allora mi sa che ho toppato con questo post, me ne dispiace. Ma accetto volentieri gli auguri, grazie. 😃

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  4. Ciao Marco, felice di aver scoperto il tuo blog. Qualcosa in comune l'abbiamo e da oggi in poi ti seguo. Chissà che non trovi qualche spunto interessante per il mio blog fantasy, che spero vorrai visitare. Ciao e buona giornata.

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    1. Ciao Vivì, in effetti eri già passata da queste parti l'anno scorso, ma immagino non te ne ricordi! 😄

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