di Ferdinando Catalano
La bellezza della diversità
A volte diamo per scontata la bellezza di ciò che ci circonda o di cose che appartengono al nostro quotidiano e finiamo per non apprezzarne più la meraviglia. Lo so, è una frase anch’essa scontata, ma non per questo meno vera.
Prendete ad esempio una cosa comunissima come l’acqua. Quando pensiamo all’acqua generalmente la consideriamo come un liquido trasparente e incolore. Chimicamente una molecola d’acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.
Ora pensate solo a questo fatto sorprendente: l’idrogeno è l’elemento chimico più abbondante dell’Universo, è anche il più leggero, ma è un gas altamente esplosivo. Ne sapevano qualcosa i costruttori di dirigibili nei primi anni del secolo scorso. Basta una piccola scintilla per generare un’esplosione devastante. Per questo poi optarono per un gas un po’ più pesante, ma inerte, come l’elio per gonfiare i dirigibili.
L’ossigeno è invece un gas comburente, cioè un gas che mantiene viva la combustione. Se mettete una candela accesa sotto a una campana di vetro o dentro un bicchiere rovesciato, la fiamma ben presto si spegne perché ha consumato tutto l’ossigeno disponibile. Sono cose ben note, ma ci avete mai pensato al fatto che un elemento così esplosivo ed un altro che consente la combustione riescono a stare insieme “pacificamente” in una molecola che noi chiamiamo acqua ?
Ne parla anche Fabrizio De Andrè in una sua famosa canzone tratta dall’antologia di Spoon River:
Ma guardate l’idrogeno tacere nel mare
Guardate l’ossigeno al suo fianco dormire
Soltanto una legge che io riesco a capire
Ha potuto sposarli senza farli scoppiare
Soltanto la legge che io riesco a capire
Vi è dunque una legge di natura che consente ai due elementi di poter stare insieme senza fare danni. Non ne parleremo per non appesantire l’argomento, ma è già una meraviglia questa circostanza. Ma c’è di più.
L’acqua a fiocchi
Pensate alla bellezza di un fiocco di neve: si tratta di una struttura geometrica realizzata con circa 10 milioni di microscopici cristalli di ghiaccio che si forma nelle nubi sovrassature di umidità e ad una temperatura al di sotto di – 18°C . Attorno ad un nucleo di pulviscolo atmosferico, si formano per accrescimento successivo questi agglomerati di cristalli d’acqua che andranno a creare quella creatura che è il fiocco di neve. E, siccome il meccanismo di accrescimento è del tutto casuale, sembra che non esista in natura un fiocco di neve uguale ad un altro. Semplicemente stupendo!
Una coperta per l’inverno
Alla prima occasione in cui vi capiterà di mettere del ghiaccio in una bevanda per raffreddarla, promettetemi di pensare a questo fatto sorprendente:
tutti i corpi, quando si raffreddano, diminuiscono di volume. E’ per questo che certe volte, d’inverno, la chiave dell’auto non riesce ad aprire la portiera. La serratura al freddo gelido dell’aria si è contratta mentre la chiave è rimasta al calduccio nella tasca. Se provate a scaldare la serratura con la fiammella di un accendino risolvete il problema.
Tutti i corpi meno l’acqua. Succede che fino a 4 °C l’acqua si comporta come le altre sostanze, quindi diminuendo la temperatura diminuisce anche il suo volume ovvero aumenta la sua densità (rapporto massa/volume). Ma sotto i 4°C decide di comportarsi al contrario, cioè il suo volume aumenta. Per questo, le bottiglie di vetro piene di acqua fino all’orlo messe nel congelatore, “scoppiano”: Il volume dell’acqua aumenta e la pressione dovuta alla dilatazione rompe il vetro.
E con questo? Beh, riflettete su quest’altra meraviglia.
Quando d’inverno la temperatura dei mari o dei laghi scende fino a 4°C , lo strato d’acqua superficiale raggiunge la sua massima densità (in quanto raggiunge il suo minimo volume). Con un linguaggio non proprio formale diciamo che in queste condizioni l’acqua è “più pesante”. Quindi sprofonda verso il basso mentre contemporaneamente risalgono verso la superficie gli strati “più leggeri” che prima si trovavano sotto. Se l’aria sovrastante è alla temperatura di 0°C, allora questi strati superficiali di acqua si trasformano in ghiaccio il quale, avendo una densità minore dell’acqua liquida, proprio in virtù di questa anomalia, galleggia sull’acqua, proprio come i vostri cubetti di ghiaccio nella bevanda.
Il ghiaccio forma una coperta termica superficiale che consente agli strati sottostanti di rimanere alla temperatura di 3-4 °C e quindi permette la sopravvivenza degli organismi acquatici.
Se così non fosse, tutta la fauna marina finirebbe stritolata dentro un unico gigantesco blocco di ghiaccio.
Avete visto i pescatori esquimesi pescare facendo il classico buco nel ghiaccio e infilare la lenza con l’esca, vero?
A volte queste non sono solo stupende meraviglie, ma anche le ragioni della sopravvivenza di una razza.
