VIVIAMO SUL FONDO DI UN OCEANO DI ARIA !

I pesci vivono nell’acqua, gli esseri umani vivono nell’aria.
Può sembrare una banalità, ma pochi riflettono sul fatto che viviamo sul fondo di un oceano di aria.
L’aria, come l’acqua, è un fluido ed è anche abbastanza densa: provate ad agitare un braccio col palmo della mano aperto e le dita chiuse. Vi renderete immediatamente conto che siamo immersi in una sostanza materiale.
Mentre però i pesci sono liberi di “vagare” nel loro fluido, noi invece siamo “schiacciati” sul fondo di quest’oceano.
Perchè schiacciati ? Sulla nostra testa grava una colonna di aria alta molte centinaia di chilometri e, solo un metro cubo di aria, pesa circa 1,225 chilogrammi !
Una persona media, alta un metro e 75 centimetri, con spalle larghe 70 centimetri, ha su di se una colonna di aria che pesa circa 3.000 chilogrammi ! Non se ne accorge perchè questa forza peso è bilanciata da un’identica pressione dovuta all’aria all’interno del suo corpo (non solo i polmoni).
Quando ricerchiamo su internet o in un libro “qual è il raggio medio del pianeta Terra ?”, la risposta usuale è “6.371 Km”, ma questa è la distanza media dal centro della Terra al livello del mare, quindi la risposta è scorretta perchè non tiene conto dello strato di atmosfera che circonda il nostro pianeta.
Con questo ragionamento i pianeti giganti Giove, Saturno, Urano e Nettuno avrebbero raggio zero, in quanto sono pianeti gassosi !
Se un ipotetico viaggiatore alieno venisse dallo spazio sul nostro pianeta, appena raggiunti i primi tenui strati di atmosfera, direbbe “sono arrivato sulla Terra” e non aspetterebbe di giungere al livello del mare per profferire questa frase …..
Sarebbe poi interessante per lui, scoprire che, schiacciati sul fondo di questo oceano di aria, ci sono miliardi di animaletti (noi) abbastanza intelligenti ….
Se volesse conservare uno di questi animaletti, dovrebbe metterlo in un recipiente chiuso pieno di aria, proprio come noi crudelmente facciamo col pesciolino rosso, ma col recipiente aperto, perchè, come noi, il pesciolino “respira” aria (sciolta nell’acqua).
Per rendersi conto di quanto è densa la nostra atmosfera, basta considerare cosa accade quando la Terra, nella sua folle corsa a 30 chilometri al secondo, incontra un sasso vagante nello spazio e noi diciamo “è caduto un meteorite”.
Questo sasso, attirato dalla forza di gravità terrestre, entra in un fluido talmente denso, l’aria, che, per il calore dell’enorme attrito, prende letteralmente fuoco e spesso si frantuma in frammenti più piccoli, tranne nel caso di oggetti massicci.
A proposito di meteoriti ed asteroidi: si parla molto del pericolo che correrebbe la vita sul nostro pianeta nel caso della caduta di un oggetto massiccio, ma si parla poco della possibiltà, molto remota fortunatamente, di un indebolimento del campo magnetico terrestre che permetterebbe al vento solare di portare via alla Terra la sua atmosfera, come pare sia accaduto al pianeta Marte miliardi di anni fa.
Abbiamo detto che ognuno di noi ha una colonna di aria sulla testa, ma, se saliamo su di una montagna, questa colonna sarà meno alta ed il suo peso dunque inferiore, inoltre l’involucro di atmosfera che circonda il nostro pianeta è trattenuto dalla forza di gravità ed è sempre meno denso man mano che ci si allontani dalla superficie terrestre, andando verso l’alto.
In Fisica si definisce “Pressione” la forza esercitata sulla unità di superficie, ad esempio un centimetro quadrato.
Una delle unità di misura della Pressione è l’ “atmosfera”, cioè il peso (il peso è una forza) che la colonna di aria esercita su di una superficie di un centimetro quadrato al livello del mare, a metà strada tra un Polo e l’Equatore. Questa equivale alla pressione esercitata da una colonna di Mercurio alta 760 millimetri o da una colonna d’acqua alta 10,33 metri.
Dunque, al livello del mare, la pressione è circa di una atmosfera. Se saliamo a 5.600 metri di altezza, la pressione atmosferica è gia la metà, cioè mezza atmosfera.
Per verificare e quantizzare la pressione atmosferica si ricorre al semplice esperimento ideato dal fisico italiano Evengelista Torricelli (1608 -1647):

Si prende un tubo di vetro con sezione di un centimetro quadrato e lungo più di 80 centimetri, con una estremità chiusa ed una aperta e lo si riempie di Mercurio.
Si capovolge il tubo in modo che l’estremità aperta vada in una vaschetta, anch’essa piena di Mercurio.
Si noterà che il livello del Mercurio nel tubo scenderà fino a che l’altezza della colonna di Mercurio nel tubo, misurata dalla superficie del liquido, si fermerà definitivamente a 76 centimetri, cioè a 760 millimetri.
Ciò perchè si bilanciano la pressione atmosferica sulla superficie della vaschetta e la pressione idrostatica della colonna di Mercurio nel tubo.
Tutto ciò se si opera al livello del mare. Più in alto si sale, più scenderà la colonna di Mercurio nel tubo, a causa della pressione atmosferica più bassa esercitata dall’aria sulla superficie della vaschetta.
Si sa però che la pressione dell’aria è influenzata anche dalle condizioni atmosferiche, soprattutto dall’umidità, e dalla latitudine in cui ci troviamo, per cui, anche al livello del mare potremmo avere valori inferiori o superiori a 760 millimetri.
In effetti questo “apparecchio” del Torricelli è, a tutti gli effetti, un Barometro: misura la pressione dell’aria in quel momento ed in quel luogo.
Se usassimo come liquido l’acqua al posto del Mercurio, avremmo bisogno di un tubo di almeno di 11 metri, in quanto la pressione dell’aria al livello del mare è equilibrata da una colonna di 10,33 metri di acqua.
In questo esperimento, il Mercurio è il liquido preferito, perchè, essendo molto denso, genera colonne di altezza “ragionevole”.