La tempesta in un bicchiere

La scienza dei gesti della vita quotidiana (inclusi quelli in cucina) alla portata di tutti con l'imperdibile libro di Helen Czerski

La tempesta in un bicchiere

Scriveva Galilei: “da cose comuni , direi in certo modo vili; ne andate traendo notizie molto curiose e nuove, e bene spesso remote da ogni immaginazione”. Ed è proprio vero che spesso da quello che osserviamo e sembra inspiegabile si accende la voglia di indagare, guardare oltre e spingersi nella ricerca: questo è lo spirito che ha spinto e spinge tuttora tutti coloro che fanno scienza, che, a ben guardare, non sono sempre soltanto gli scienziati di professione .

Da alcuni anni è diventato sempre più urgente avvicinare alla scienza il grande pubblico, in particolare i giovani, ed è diventata una vera e propria professione quella del divulgatore scientifico, l’esperto che riesce a semplificare anche concetti complessi  e, divertendo gli astanti spesso con facili esperimenti, sempre più spesso registrati e pubblicati come video, può catturare l’attenzione dell’uditorio (pare) molto meglio online che con una classica lezione da cattedra.

Accanto ai media e al web, l’editoria propone numerosi libri che si leggono piacevolmente inseguendo lo stesso fine. Sarebbe importante leggerli se si è interessati all'argomento, per non rendere banale la scienza in modo eccessivo lasciando credere, sempre e soprattutto ai giovani,  che affrontare gli studi scientifici a livello professionistico sia una cosa semplice come scorrere le dita sul proprio smartphone per guardare video.

Un esempio di come i principi universali della fisica siano gli stessi che si possono trovare in una cucina ce lo spiega Helen Czerzki col suo primo libro  “The storm in a teacup,  la cui traduzione italiana “La tempesta in un bicchiere: fisica della vita quotidiana” (edito nel 2017 da Bollati Boringhieri con la traduzione di Alberto Agliotti) ha ricevuto nel 2018 il premio Asimov per il miglior libro di divulgazione scientifica pubblicato in Italia.

Nata nei pressi di Manchester dopo un brillante percorso di studi in fisica e poi in oceanografia, Helen Czerski oggi insegna presso lo University College di Londra. Le sue ricerche attuali si basano sulle bolle d’aria che si formano al di sotto della superficie del mare e sugli effetti che esse hanno in ambito climatologico. E’ divenuta particolarmente nota al grande pubblico come presentatrice di documentari per la BBC, si può ascoltare la sua voce alla radio e nei podcast , collabora con la rivista BBC Focus e con il Wall Street Journal, e appare spesso in eventi scientifici.

In una intervista Helen Czerski ha raccontato che il desiderio di divulgare la fisica partendo dagli oggetti e i fenomeni che ci circondano sia nata quando preparava una confettura di mirtilli. Questa aveva all’inizio della cottura il colore blu, ed è diventata di colore rosa quando ha aggiunto del succo di limone. Partendo dall’alterazione delle molecole del pigmento che è avvenuta nella confettura, ha pensato che in un modo simile il colore della luce che emettono le stelle è diverso a seconda del tipo di gas che quella luce attraversa. 

E dato che il è una bevanda a cui gli inglesi non sanno proprio rinunciare, un giorno Helen Czerski ha fissato lo sguardo sui vortici che produce l’agitazione del cucchiaino quando si mescola il latte al tè .Questa è una piccola tempesta in una tazza di tè; la spirale dei due fluidi che si forma nella tazza dura pochi attimi, ma si possono comunque vedere distinti i due fluidi diversi così come le due masse d’aria una calda tropicale e l’altra fredda polare nell’atmosfera terrestre si inseguono formando le spirali osservate dai satelliti che generano cicloni e variazioni climatiche . 

Una tempesta nella tazza di tè è anche quella su cui si posò l’attenzione della Czerski un giorno che portava una tazza di tè in mano camminando tra la cucina e lo studio. Le onde prodotte nella bevanda diventavano tanto impetuose da far traboccare il tè dalla tazza quando la frequenza dei suoi passi diventava uguale a quella di quelle onde. Lei poteva quindi cambiare il ritmo del suo passo o scegliere una tazza di diametro diverso per evitare di versare il tè , ma comunque in quelle onde aveva riconosciuto il fenomeno della risonanza. 

La risonanza è la proprietà che ha un corpo che vibra di trasferire il proprio moto vibratorio con le stesse caratteristiche (frequenza e periodo) ad un altro corpo elastico. In condizioni di risonanza l’onda aumenta in ampiezza come accade quando spingiamo l’altalena “al momento giusto”. Diversi sono i fenomeni legati alla risonanza: la troviamo nelle corde vibranti, nelle bottiglie e nei bicchieri che suonano, nei forni a microonde. La scrittrice, guardando la sua tempesta in tazza di tè, la collega anche ai terremoti; quando il terreno e l’edificio raggiunto dal sisma oscillano con la stessa frequenza, l’aumento dell’ampiezza delle oscillazioni fa crollare l’edificio.

A questo proposito, vi propongo di seguito un semplice esperimento sulla risonanza, da realizzare in cucina con tre spaghetti e tre piccoli pezzi di pane. Spezziamo gli spaghetti in tre lunghezze diverse e incolliamo sulla parte superiore di ciascuno un pezzetto di pane. Tenendo questi tre spaghetti insieme  in una mano , facciamo oscillare la mano avanti e indietro piuttosto lentamente; lo spaghetto più lungo inizierà ad oscillare mentre gli altri due resteranno fermi ; poi aumentiamo la velocità per vedere che solo lo spaghetto di lunghezza intermedia oscilla e gli altri due sono fermi e così accadrà, aumentando ancora la frequenza di vibrazione della mano, che oscillerà solo il terzo spaghetto. Così, molto semplicemente, vediamo che il moto vibratorio si trasferisce da uno spaghetto all’altro, da quello più lungo che vibra ad una frequenza minore a quello più basso in cui è la frequenza è massima .

E non finisce qui: restando in cucina, anche il tostapane e lo scoppiettio in padella dei popcorn ci possono portare molto lontano. L’attenzione di Helen Czerski va questa volta al colore rosso acceso della resistenza elettrica del tostapane, in cui lei vede la relazione tra la temperatura e il colore delle stelle. Sappiamo tutti che il colore di un metallo portato all’incandescenza va dal rosso al giallo al bianco al variare della sua temperatura. Ebbene, al di là delle implicazioni con la fisica quantistica che ciascuno può approfondire, lei osserva che la luce emessa dai corpi celesti brillanti ha un colore (frequenza) che è in stretta relazione con la temperatura a cui si trovano; le più alte temperature sono quelle per cui la frequenza della luce emessa rientra nello spettro visibile, ovvero quello delle frequenze della luce che i nostri occhi vedono.

E che dire dei popcorn?  Le leggi dei gas intervengono nel momento in cui dal chicco di mais fuoriesce l’amido del seme; questo infatti raggiunge in padella la temperatura di circa 180 gradi centigradi ma, protetto dal suo guscio, non può aumentare di volume e quindi la sua pressione interna cresce fino a circa 10 atmosfere. Questa pressione fa esplodere il guscio, e il vapore che si sprigiona trasforma l’amido del seme in un morbido popcorn. Questi sono solo alcuni dei fenomeni su cui si sofferma Helen Czerski, ma ognuno di noi guardandosi attorno può provare a riflettere e andare oltre la semplice apparenza per cercare di capire di più e meglio questo nostro mondo e magari per imparare a suo modo a rispettarlo e salvaguardarlo. 

Photo via Wikipedia

Scritto da Elena Stante

Laureata in Matematica nel 1981 presso l’Università degli Studi di Bari, dal 1987 al 2023 ha insegnato Matematica e Fisica presso il Liceo Ginnasio Aristosseno di Taranto .Ha partecipato ai progetti ESPB, LabTec, IMoFi con il CIRD di Udine e a vari concorsi nazionali ed ha collaborato con la nomina di Vice Direttore per la regione Puglia alla rivista online Euclide, giornale di matematica per i giovani. Le piace correlare la scienza al cibo, nonché indagare su storie e leggende, e con Prodigus inizia il suo percorso di redazione di contenuti golosi per gli utenti del web.

1 Commento

  1. Daniela Schirinzi 15 settembre 2024 alle ore 21:11

    Sempre precisa e puntuale la professoressa Stante. Ottima ed originale, ricca di riferimenti inerenti la fisica, la recensione del libro “La tempesta in un bicchiere”, vien voglia di leggerlo.

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