WEBVTT 1 00:00:00.520 --> 00:00:04.120 Da anni si sente parlare di riscaldamento globale, di CO2, 2 00:00:04.179 --> 00:00:07.780 di emissioni, di temperatura che si alza, di effetto serra. 3 00:00:08.320 --> 00:00:13.080 In tutto questo discorso c'è di fatto un'unica grande protagonista, l'atmosfera. 4 00:00:13.779 --> 00:00:17.600 Conoscerla potrebbe aiutarci meglio a comprendere i discorsi sul clima. 5 00:00:18.039 --> 00:00:21.300 Proveremo dunque in questa serie di podcast dedicata all'atmosfera a 6 00:00:21.420 --> 00:00:24.739 rispondere a un po' di domande. Qual è la sua composizione? 7 00:00:25.420 --> 00:00:29.059 È sempre stata così? Qual è la sua storia? Cosa 8 00:00:29.100 --> 00:00:32.630 ci siamo inventati per studiarla? Chi sono stati i primi 9 00:00:32.649 --> 00:00:38.710 ad avventurarsi in mezzo e ce l'hanno fatta? Poiché la 10 00:00:38.729 --> 00:00:40.850 vita sulla Terra è strettamente legata a doppio filo con 11 00:00:40.929 --> 00:00:44.009 questa cosa che chiamiamo atmosfera, è il caso di andare 12 00:00:44.030 --> 00:00:46.530 a vedere di che si tratta. Partiamo dunque per un 13 00:00:46.579 --> 00:01:08.829 viaggio al centro dell'atmosfera. La nostra storia comincia con un 14 00:01:08.890 --> 00:01:11.829 uomo seduto davanti al caminetto che sta facendo asciugare i 15 00:01:11.870 --> 00:01:17.129 vestiti umidi. Si trova al numero 18 di Rue Saint- Étienne ad Avignon. 16 00:01:17.670 --> 00:01:22.209 Si chiama Joseph e forse sta pensando al motto di Gibraltar. 17 00:01:22.920 --> 00:01:29.840 Nulli expugnabilis osti, ossia non espugnabile da nessuno. Di sicuro 18 00:01:29.859 --> 00:01:32.750 sta riflettendo sull'assedio che il suo paese, la Francia, conduce 19 00:01:32.859 --> 00:01:36.709 a fianco degli spagnoli, alla cittadina britannica. Ma Gibraltar non 20 00:01:36.730 --> 00:01:41.170 ha scelto quel motto a caso. Sembra impossibile conquistarla via terra. 21 00:01:41.689 --> 00:01:45.250 Men che meno via mare. Joseph pensa che potrebbe esserci 22 00:01:45.450 --> 00:01:51.159 un altro modo per attaccarla. L'unico ancora inesplorato. Dal cielo. Certo, 23 00:01:51.189 --> 00:01:54.840 per arrivare dall'alto è necessario poter volare. È il novembre 24 00:01:54.939 --> 00:02:00.599 del 1782 e nessuno al mondo. mai stato capace di farlo 25 00:02:05.000 --> 00:02:07.719 volare era un vecchio sogno da tempo in memoria l'uomo 26 00:02:07.780 --> 00:02:11.479 vedendo gli uccelli librarsi nell'aria prova una certa invidia sono 27 00:02:11.539 --> 00:02:13.780 celebri a tal proposito i disegni e gli esperimenti di 28 00:02:13.840 --> 00:02:16.150 leonardo da vinci ma non è di lui che parla 29 00:02:16.319 --> 00:02:19.889 artur mangia uno dei primi divulgatori scientifici della storia quando 30 00:02:20.050 --> 00:02:25.349 nell'ottocento della sua parigi scrive del solo fisico del diciassettesimo 31 00:02:25.370 --> 00:02:32.860 secolo sull'area statica abbiano veramente avuto qualcosa di razionale. Leonardo 32 00:02:32.979 --> 00:02:36.280 era vissuto oltre un secolo prima. Chi era dunque arrivato 33 00:02:36.340 --> 00:02:40.460 dopo a prendersi questo primato? Il suo nome era Francesco, 34 00:02:40.879 --> 00:02:44.479 l'ana da terzi. E se a Brescia gli hanno dedicato 35 00:02:44.539 --> 00:02:52.469 una via, un motivo dovrà pur esserci. L' 8 maggio del 1654 36 00:02:52.590 --> 00:02:58.719 a Ratisbona vengono radunati 16 cavalli. Otto tirano in una direzione 37 00:02:58.900 --> 00:03:02.259 e otto nella direzione opposta. Stanno cercando di separare due 38 00:03:02.360 --> 00:03:06.620 semisfere di ottone. Non ci riescono. Non c'è accordo sul 39 00:03:06.639 --> 00:03:09.870 numero esatto dei cavalli, tutti invece viceversa concordano sul fatto 40 00:03:09.930 --> 00:03:13.449 che sembra impossibile separare i due emisferi, i quali, se 41 00:03:13.490 --> 00:03:17.229 è pur vero che combaciano alla perfezione, è altrettanto vero 42 00:03:17.389 --> 00:03:20.650 che nulla li tiene uniti. C'è pieno di gente che 43 00:03:20.689 --> 00:03:23.930 assiste alla scena, lo spettacolo ha qualcosa di magico per molti. 44 00:03:24.560 --> 00:03:28.060 Questo esperimento è noto come le sfere di Magdeburgo ed 45 00:03:28.080 --> 00:03:31.310 è stato proposto da Von Gericke, che quattro anni prima 46 00:03:31.530 --> 00:03:36.409 aveva ideato questo sistema, dimostrando così gli effetti della pressione atmosferica. 47 00:03:37.069 --> 00:03:39.849 I principi alla base dell'esperimento sulle sfere di Magdeburgo sono 48 00:03:39.889 --> 00:03:42.849 principi fisici che hanno a che fare con l'aria che respiriamo, 49 00:03:43.330 --> 00:03:46.740 questo gas che ci circonda. Andare a raccontarli ci porterà 50 00:03:46.939 --> 00:03:56.530 direttamente a contatto con il peso della nostra atmosfera. C'è 51 00:03:56.650 --> 00:04:00.289 un celebre esperimento che studiano tutti gli studenti di fisica. 52 00:04:00.330 --> 00:04:03.409 Un bel giorno Evangelista Torricelli, allievo di Galileo, capovolge un 53 00:04:03.469 --> 00:04:07.280 tubo riempito di mercurio in una bacinella piena di... mercurio? 54 00:04:07.919 --> 00:04:10.159 Quel giorno gli bondava il mercurio e ha detto facciamo 55 00:04:10.199 --> 00:04:13.039 sta cosa. Nel momento in cui capovolgo nella bacinella un 56 00:04:13.060 --> 00:04:16.360 tubo pieno di mercurio, per calcolare dove agisce il peso 57 00:04:16.399 --> 00:04:19.500 della colonnetta di mercurio, devo tener conto di un principio 58 00:04:19.579 --> 00:04:24.029 che si chiama principio di... mercurio? No, Pascal, che in 59 00:04:24.050 --> 00:04:29.750 realtà è stato scoperto da... Pascal? Sì, il principio di 60 00:04:29.810 --> 00:04:33.470 Pascal è stato scoperto da Pascal. L'hanno chiamato principio di 61 00:04:33.529 --> 00:04:36.529 Pascal per quello. Ho voluto provare a creare suspense ma 62 00:04:36.769 --> 00:04:39.850 non mi è venuta bene. Si diceva, per il principio 63 00:04:39.870 --> 00:04:42.910 di Pascal la forza esercitata dal peso del mercurio si 64 00:04:42.970 --> 00:04:46.800 distribuisce in tutte le direzioni e di conseguenza anche verso l'alto. 65 00:04:47.629 --> 00:04:51.389 Quando il mercurio si ferma a 76 cm, come nell'esperimento di 66 00:04:51.490 --> 00:04:55.709 Torricelli che aveva usato una colonnetta lunga un metro, il 67 00:04:55.810 --> 00:04:59.069 sistema è in equilibrio. Quindi vuol dire che le forze 68 00:04:59.149 --> 00:05:03.500 che spingono verso l'alto sono controbilanciate da qualcosa che spinge 69 00:05:03.560 --> 00:05:07.360 verso il basso. Questa cosa non poteva essere altro che 70 00:05:07.500 --> 00:05:11.699 il peso dell'aria. Se immaginiamo la forza peso dell'aria distribuita 71 00:05:11.740 --> 00:05:14.639 sulla superficie, possiamo ricavare quella che prende il nome di 72 00:05:14.779 --> 00:05:19.439 pressione atmosferica. La differenza tra forza e pressione è che 73 00:05:19.600 --> 00:05:23.610 la forza, così, nuda e cruda, è esercitata in un punto. 74 00:05:24.290 --> 00:05:28.470 Per pressione, invece, si intende la forza distribuita su una superficie. 75 00:05:29.110 --> 00:05:32.050 La cosa da focalizzare è che la stessa forza, a 76 00:05:32.110 --> 00:05:36.079 seconda di come è distribuita, può generare pressioni molto diverse. 77 00:05:37.180 --> 00:05:40.339 Se Scarlett Johansson, per venire a darvi un bacio, appoggia 78 00:05:40.399 --> 00:05:42.920 il piede nudo sul vostro e carica il suo peso 79 00:05:42.980 --> 00:05:46.449 lì sopra, non dà alcun problema. Non vorrei interrompere, ma 80 00:05:46.569 --> 00:05:48.189 credo che una cosa così non sia mai capita. Se 81 00:05:48.209 --> 00:05:50.910 invece vi appoggia il suo tacco 12 a spillo, fate i salti. 82 00:05:51.350 --> 00:05:54.079 La forza è sempre la stessa, ossia il suo peso, 83 00:05:54.600 --> 00:05:57.699 ma essendo ridotta la superficie di appoggio, la pressione è 84 00:05:57.819 --> 00:06:01.079 molto maggiore. Il valore della pressione atmosferica a livello del 85 00:06:01.100 --> 00:06:04.329 mare a 45° di latitudine e a 0° centigradi è 86 00:06:04.350 --> 00:06:07.170 stato fissato per convenzione a 1,01325 per 10 alla quinta pascal. 87 00:06:09.009 --> 00:06:10.620 Perché noi i numeri tondi 88 00:06:10.629 --> 00:06:13.579 li schifiamo. Dunque ogni millimetro di mercurio del nostro amico 89 00:06:13.620 --> 00:06:16.980 Torricelli vale 133,322 pascal. 90 00:06:17.060 --> 00:06:18.310 Perché noi i numeri tondi li schifiamo 91 00:06:18.439 --> 00:06:21.459 Basta! I millimetri al mercurio sono ancora oggi usati per 92 00:06:21.500 --> 00:06:24.319 esempio per misurare la differenza tra la pressione atmosferica e 93 00:06:24.420 --> 00:06:28.060 quella del sangue. Quando il dottore ci dice 80-100 sono 94 00:06:28.100 --> 00:06:31.000 valori della pressione del sangue sulle vostre arterie espresso in 95 00:06:31.079 --> 00:06:34.939 millimetri al mercurio. Facciamola breve comunque. La pressione atmosferica ha 96 00:06:35.120 --> 00:06:38.970 un valore di 10 tonnellate al metro quadro. E allora, perché 97 00:06:39.230 --> 00:06:43.639 non ci sentiamo schiacciare? Il gas che chiamiamo atmosfera è 98 00:06:43.680 --> 00:06:46.259 formato da molecole che spingono con la stessa forza in alto, 99 00:06:46.300 --> 00:06:48.720 in basso, sui lati, ovunque. Vi può aiutare a pensare 100 00:06:49.079 --> 00:06:52.680 alla legge di Pascal applicata ai fluidi. Pertanto è vero 101 00:06:52.699 --> 00:06:55.199 che non ci schiaccia, però ci comprime da sotto, da 102 00:06:55.220 --> 00:06:58.480 sopra e di lato. Questa pressione è bilanciata dalla pressione 103 00:06:58.560 --> 00:07:02.000 fatta dall'interno del nostro corpo verso l'esterno. Non siamo mica 104 00:07:02.060 --> 00:07:06.129 sottovuoto noi all'interno. Se improvvisamente dovesse sparire l'atmosfera sarebbe un guaio. 105 00:07:06.310 --> 00:07:09.490 Cominceremmo a gonfiarci, Se un attimo prima avessimo riempito bene 106 00:07:09.529 --> 00:07:12.980 i polmoni, questi rischierebbero di esplodere. Nel frattempo, i liquidi 107 00:07:13.069 --> 00:07:16.079 a diretto contatto con l'esterno andrebbero in ebollizione. La mancanza 108 00:07:16.120 --> 00:07:18.339 di ossigeno, il sangue che si riscalda, porterebbero a qualche 109 00:07:18.399 --> 00:07:22.160 problemino cardiaco circolatorio di respirazione. Non camperemo più di 30 secondi, 110 00:07:22.199 --> 00:07:24.360 durante i quali verremo comunque bombardati da una serie di 111 00:07:24.399 --> 00:07:28.370 radiazioni devastanti. Vabbè, giusto per dire che l'atmosfera, ecco, è 112 00:07:28.430 --> 00:07:32.629 piuttosto vitale per noi. Perché senza, insomma, un'aspettativa di vita 113 00:07:32.649 --> 00:07:35.550 di 30 secondi, è quella cosa che non ti fa programmare 114 00:07:35.610 --> 00:07:38.639 le ferie con la dovuta serenità, diciamo. Per questo motivo 115 00:07:38.779 --> 00:07:42.220 il nostro amico Otto von Gericke, borgomastro di Magdeburgo, quando 116 00:07:42.279 --> 00:07:44.699 si procura i due emisferi per il suo esperimento, deve 117 00:07:44.759 --> 00:07:49.040 prenderli di un materiale resistente. Userà l'ottone, come abbiamo detto, 118 00:07:49.459 --> 00:07:52.620 e dovrà bloccarli in modo da evitare movimenti di scorrimento 119 00:07:52.689 --> 00:07:56.110 e farli combaciare perfettamente. Perché poi, con una pompa pneumatica, 120 00:07:56.170 --> 00:08:00.209 deve asportare l'aria che c'è dentro e creare così il vuoto. 121 00:08:00.629 --> 00:08:03.870 Dunque non ci sono più forze che controbilanciano dall'interno, perché 122 00:08:04.110 --> 00:08:08.250 adesso dentro c'è vuoto e l'atmosfera agisce solo da fuori. 123 00:08:08.850 --> 00:08:11.980 Si era poi proseguito con varie osservazioni capendo che salendo 124 00:08:12.019 --> 00:08:14.740 di quota la pressione atmosferica diminuiva e quindi l'aria più 125 00:08:14.759 --> 00:08:18.540 in alto pesava meno. Ma l'implicazione più interessante di questi 126 00:08:18.560 --> 00:08:22.259 esperimenti è che suggerivano che la Terra fosse avvolta da 127 00:08:22.310 --> 00:08:25.670 una specie di strato di aria che andava diradandosi man 128 00:08:25.709 --> 00:08:28.970 mano che ci si allontanava. Ma cosa c'entra in tutto 129 00:08:29.089 --> 00:08:33.049 questo Francesco Lana? Un gesuita bresciano che dopo aver girovagato 130 00:08:33.070 --> 00:08:35.570 e insegnato a Ferrara e Terni era tornato nella sua 131 00:08:35.610 --> 00:08:38.629 città natale per insegnare filosofia nel convento di Santa Maria 132 00:08:38.669 --> 00:08:41.659 delle Grazie non distante dalla via a lui oggi intitolata. 133 00:08:42.080 --> 00:08:45.740 Francesco era nato nel 1631 proprio da quelle parti in una 134 00:08:45.779 --> 00:08:49.919 via chiamata oggi via Marsala e dunque all'epoca dell'esperimento delle 135 00:08:49.960 --> 00:08:53.049 sfere di Magdeburgo, che aveva avuto una vasta eco, era 136 00:08:53.169 --> 00:08:56.929 un giovane naturalista poco più che ventenne. E gli venne un'idea. 137 00:08:57.629 --> 00:09:00.009 Il Bresciano pensò di sfruttare il principio delle sfere di 138 00:09:00.070 --> 00:09:03.429 Magdeburgo per costruire niente poco di meno che una macchina 139 00:09:03.490 --> 00:09:08.830 per volare. Nel 1670 pubblica infatti il libro Prodromo, che contiene 140 00:09:08.950 --> 00:09:11.490 un capitolo in cui è riportata la descrizione di una 141 00:09:11.750 --> 00:09:19.139 nave volante, immaginata nel 1663, sviluppando un'idea suggerita dagli esperimenti di 142 00:09:19.200 --> 00:09:23.460 Otto von Gericke. Questo oggetto aveva un vantaggio e uno svantaggio. 143 00:09:24.059 --> 00:09:27.629 Lo svantaggio è che non volava. che per una macchina 144 00:09:27.649 --> 00:09:32.409 fatta per volare e chiamata nave volante non è poco, 145 00:09:32.509 --> 00:09:35.889 cioè non è proprio un dettaglio che non voli, ecco diciamo. 146 00:09:35.929 --> 00:09:38.759 Il vantaggio però è che l'idea di base era corretta. 147 00:09:39.200 --> 00:09:41.440 Questa è la ragione per la quale due secoli dopo 148 00:09:41.679 --> 00:09:47.120 il pioniere dell'aeronautica Gaston Tissandier definirà l'ANA le premier qui 149 00:09:47.240 --> 00:09:51.990 formula le principes della navigazione aerea. Il primo aver formulato 150 00:09:52.070 --> 00:09:56.940 il principio della navigazione aerea. Ma cosa succede man mano 151 00:09:57.120 --> 00:09:57.980 che si va verso 152 00:09:58.059 --> 00:10:02.700 l'alto? 153 00:10:02.740 --> 00:10:06.570 Partiamo col rispondere a una domanda facile. Quanto pesa l'aria? 154 00:10:07.009 --> 00:10:09.750 A 20 gradi centigradi, a livello del mare, l'aria pesa poco 155 00:10:09.809 --> 00:10:12.289 più di un grammo per litro. Man mano che ci 156 00:10:12.330 --> 00:10:16.309 alziamo l'aria si rarefa in modo significativo. Su un dislivello 157 00:10:16.389 --> 00:10:20.120 corrispondente all'altezza di una persona non succede nulla. Certo, possiamo 158 00:10:20.159 --> 00:10:23.590 dire che quando camminiamo ai nostri piedi c'è più aria 159 00:10:23.649 --> 00:10:27.149 che alla nostra testa, ma cambia poco. Se però andiamo 160 00:10:27.169 --> 00:10:40.970 ad esempio... Beh, qui la cosa comincia a farsi sentire. 161 00:10:41.409 --> 00:10:44.330 La quantità di molecole per ogni metro cubo è inferiore 162 00:10:44.409 --> 00:10:48.769 del 3% rispetto alla base. Se poi andiamo in montagna, 163 00:10:48.990 --> 00:10:52.700 la cosa è ancora più evidente. Ma quante molecole ci 164 00:10:52.789 --> 00:10:55.559 sono in un metro cubo di aria a livello del mare? 165 00:10:56.399 --> 00:10:58.360 Un metro cubo d'aria a livello del mare contiene circa 25 166 00:10:58.960 --> 00:11:03.720 miliardi di miliardi di molecole. Assodato quanto pesa l'aria, è 167 00:11:03.840 --> 00:11:06.340 chiaro che il meccanismo più semplice che mi permette di 168 00:11:06.500 --> 00:11:09.539 volare è quello di trovare il modo di essere più 169 00:11:09.600 --> 00:11:13.279 leggero dell'aria e non mi basta essere più leggero dell'aria 170 00:11:13.299 --> 00:11:15.720 a livello del mare il punto è che devo essere 171 00:11:15.860 --> 00:11:19.200 più leggero anche dell'aria che c'è sopra il livello del 172 00:11:19.240 --> 00:11:22.740 mare se voglio continuare a salire ed è questo che 173 00:11:22.799 --> 00:11:25.720 coglie l'ana che propone il primo serio tentativo di realizzare 174 00:11:25.919 --> 00:11:33.740 un velivolo volante più leggero dell'aria Si immagina un velivolo 175 00:11:33.820 --> 00:11:36.840 che viene sollevato per mezzo di quattro sfere di rame, 176 00:11:37.019 --> 00:11:39.909 dalle quali viene tolta tutta l'aria, proprio come nelle sfere 177 00:11:39.950 --> 00:11:43.129 di Magdeburgo. È un po' il concetto del palloncino riempito 178 00:11:43.169 --> 00:11:46.049 di elio, solo che all'epoca l'elio non era stato scoperto 179 00:11:46.210 --> 00:11:49.419 e l'ana suggerì dunque di creare il vuoto, che è 180 00:11:49.480 --> 00:11:52.509 ovviamente più leggero dell'aria. La chiglia di questa nave è 181 00:11:52.570 --> 00:11:56.529 appesa alle sfere di rame che Lana ipotizza di circa 7,5 182 00:11:56.610 --> 00:11:59.529 metri di diametro, con un albero a cui è attaccata 183 00:11:59.730 --> 00:12:03.029 una vela. Secondo i suoi calcoli, quando nelle sfere viene 184 00:12:03.090 --> 00:12:06.110 fatto il vuoto, diventano più leggere dell'aria e offrono una 185 00:12:06.149 --> 00:12:09.860 spinta ascensionale sufficiente a sollevare la barca e sei passeggeri. 186 00:12:10.269 --> 00:12:13.960 Magri probabilmente, comunque un po' di gente. Oggi sappiamo che 187 00:12:14.019 --> 00:12:17.480 la realizzazione del progetto non è fisicamente possibile, perché per 188 00:12:17.539 --> 00:12:21.580 evitare che la pressione dell'aria faccia implodere le sfere, Queste 189 00:12:21.639 --> 00:12:25.879 dovrebbero essere di uno spessore talmente elevato che finirebbero col 190 00:12:26.000 --> 00:12:29.389 pesare di più della spinta che forniscono verso l'alto, con 191 00:12:29.490 --> 00:12:32.090 il risultato che la nave volante non si muoverebbe di 192 00:12:32.129 --> 00:12:35.049 un centimetro. Ma il grande merito di Lana è di 193 00:12:35.090 --> 00:12:39.500 aver per primo applicato alla navigazione aerea il principio di Archimede, 194 00:12:40.230 --> 00:12:43.110 Ne abbiamo già parlato nel podcast Baule delle Storie numero 2, 195 00:12:43.110 --> 00:12:45.830 l'occhio di Plimsoll e il cervello di Alchimede, il cui 196 00:12:45.870 --> 00:12:49.950 principio consente alle navi di galleggiare sull'acqua, perché in fondo 197 00:12:50.269 --> 00:12:53.909 la logica è la stessa. Nel caso della nave si 198 00:12:53.970 --> 00:12:56.750 tratta di aria che pesa meno dell'acqua e nel caso 199 00:12:56.889 --> 00:13:00.289 ideato da Lana si tratta di vuoto che pesa meno dell'aria, 200 00:13:00.350 --> 00:13:03.289 ma il principio è il medesimo. È una questione di densità. 201 00:13:03.929 --> 00:13:06.409 Lana in ogni caso non provò a costruire la sua 202 00:13:06.490 --> 00:13:10.250 nave volante, perché temeva potesse essere usata per scopi militari. 203 00:13:10.590 --> 00:13:14.049 Pertanto non scoprì mai che non era fattibile. Ci vorrà 204 00:13:14.090 --> 00:13:16.850 ancora un secolo e mezzo prima che qualcuno cominci la 205 00:13:16.909 --> 00:13:21.210 scalata nella nostra atmosfera. Fino ad allora si restò confinati 206 00:13:21.389 --> 00:13:26.019 alla base della troposfera. Abbiamo infatti chiamato così troposfera il 207 00:13:26.120 --> 00:13:29.279 primo strato di aria che ricopre la Terra, perché, come vedremo, 208 00:13:29.399 --> 00:13:33.019 abbiamo diviso in diverse parti questa piccola pellicola di gas 209 00:13:33.120 --> 00:13:36.500 che avvolge il nostro pianeta. Come fossero gli strati di 210 00:13:36.539 --> 00:13:39.889 una cipolla. La parte più bassa è quella dove succedono 211 00:13:39.950 --> 00:13:43.190 tutti i comuni fenomeni meteorologici, quelli che ci rovinano la 212 00:13:43.250 --> 00:13:45.950 grigliata con gli amici, la pioggia, le nuvole, vento, tuoni, fulmini, 213 00:13:46.090 --> 00:13:49.590 tutto nella troposfera. Ed è sempre all'interno di questo strato 214 00:13:49.629 --> 00:13:52.549 che volano gli aerei. E attenzione perché la zona dove 215 00:13:52.610 --> 00:13:56.879 volano gli aerei tornerà ancora nel discorso. In media la 216 00:13:56.960 --> 00:14:00.759 troposfera ha uno spessore di 12 chilometri, anche se varia un po'. 217 00:14:01.059 --> 00:14:04.259 All'equatore è maggiore, circa 18 chilometri, e ai poli un po' 218 00:14:04.320 --> 00:14:07.990 più fine, circa 8 chilometri. Alla fine della troposfera si trova 219 00:14:08.070 --> 00:14:12.350 la tropopausa, che divide la troposfera dallo strato successivo. Poi 220 00:14:12.389 --> 00:14:14.480 nella realtà non è che ci sono ovviamente le suddivisioni, 221 00:14:14.509 --> 00:14:17.620 non è che c'è il cartello fine troposfera inizio tropopausa. 222 00:14:18.120 --> 00:14:20.580 Siamo noi che abbiamo deciso di dividere sulla base di 223 00:14:20.600 --> 00:14:25.559 alcune caratteristiche e in particolare della temperatura. Nella troposfera infatti 224 00:14:25.720 --> 00:14:30.970 più ci alziamo più la temperatura diminuisce. Cioè sull'Everest fa 225 00:14:31.000 --> 00:14:35.169 più freddo che a Ferrara. Cosa c'entra Ferrara adesso? Allora 226 00:14:35.190 --> 00:14:38.370 diciamo Gatteo Mar, Savignano sul Rubicon. Era per dire, ma 227 00:14:38.389 --> 00:14:42.750 torniamo noi. Eppure in teoria salendo dovremmo avvicinarci al sole 228 00:14:42.769 --> 00:14:45.799 ed avere più caldo, ma non è così. Abbiamo visto 229 00:14:45.820 --> 00:14:48.519 che più ci si alza più l'aria è rarefatta in 230 00:14:48.580 --> 00:14:53.600 quanto incontra una pressione minore, quindi si espande, dunque compie lavoro. 231 00:14:54.179 --> 00:14:57.399 Per fare questo ha bisogno di energia, la sua energia 232 00:14:57.639 --> 00:15:02.409 interna che diminuendo fa diminuire la temperatura. Aggiungiamo anche che 233 00:15:02.490 --> 00:15:05.190 l'aria vicino al suolo è riscaldata dalla terra che fa 234 00:15:05.210 --> 00:15:08.409 l'effetto di una piastra calda dalla quale, se ci allontaniamo, 235 00:15:08.570 --> 00:15:12.330 sentiamo meno il caldo. Su questo discorso poi comunque torneremo 236 00:15:12.429 --> 00:15:15.730 perché è piuttosto complesso e possono intervenire situazioni particolari che 237 00:15:15.789 --> 00:15:19.649 provocano la cosiddetta inversione termica. Ma in generale funziona così 238 00:15:19.809 --> 00:15:22.629 e si può riscontrare che, per questo fenomeno di espansione dell'aria, 239 00:15:22.730 --> 00:15:26.830 la temperatura si abbassa in un modo tutto sommato abbastanza proporzionale, 240 00:15:27.309 --> 00:15:31.539 dai 6 fino ai 10 gradi per ogni chilometro di altezza. sicché 241 00:15:31.980 --> 00:15:36.299 quando arriviamo alla fine della troposfera, cioè alla tropopausa, la 242 00:15:36.419 --> 00:15:41.870 temperatura è di meno 56°C. Ma questo primo strato di 243 00:15:41.929 --> 00:15:46.649 aria all'alba del 1782 presentava ancora molti punti di domanda. Alcuni, 244 00:15:46.769 --> 00:15:50.049 ad esempio, temevano che salendo anche solo di poche centinaia 245 00:15:50.090 --> 00:15:54.169 di metri mancasse ossigeno. E quando venne inventato il sistema 246 00:15:54.230 --> 00:15:57.960 per salire nella nostra atmosfera, si dovette decidere chi avrebbe 247 00:15:57.980 --> 00:16:02.000 rischiato la pelle andando a quelle quote inesplorate. Ma come 248 00:16:02.059 --> 00:16:05.539 si trovò il modo di diventare più leggeri dell'aria? Si 249 00:16:05.590 --> 00:16:08.570 utilizzò il vuoto come aveva pensato l'ana o si procedette 250 00:16:08.629 --> 00:16:12.169 per un'altra strada? E soprattutto, una volta trovato il modo 251 00:16:12.210 --> 00:16:16.870 di salire, come si faceva a scendere? Dobbiamo tornare al 252 00:16:16.929 --> 00:16:21.570 nostro uomo che pensava a come espugnare Gibilterra. Perché questa 253 00:16:21.629 --> 00:16:26.179 storia passa da lì, dal 18 di Rue Saint- Étienne ad Avignon. 254 00:16:26.990 --> 00:16:31.379 Perché se oggi quell'edificio è chiamato Maison des Ballons, un 255 00:16:31.429 --> 00:16:32.820 motivo c'è. Sopra gli ormeggi e la zavorra sono partite. 256 00:16:33.000 --> 00:16:44.779 Sopra gli ormeggi e la zavorra sono partite 257 00:16:44.879 --> 00:16:48.529 Continuiamo con il nostro viaggio al centro dell'atmosfera. Cercheremo di 258 00:16:48.570 --> 00:16:52.429 capire come funziona l'effetto Serra, di conoscere i pionieri che 259 00:16:52.470 --> 00:16:54.830 si sono lanciati a quote fino a quel momento inesplorate 260 00:16:55.570 --> 00:16:58.429 e di descrivere gli strati successivi alla troposfera di cui 261 00:16:58.490 --> 00:17:02.490 abbiamo già parlato nel primo podcast. Il nostro racconto riprende 262 00:17:02.549 --> 00:17:09.420 da Avignon, nel novembre del 1782. Joseph, un uomo irrequieto e indipendente, 263 00:17:09.539 --> 00:17:13.420 ma anche timido e chiuso, viene improvvisamente colpito dal movimento 264 00:17:13.480 --> 00:17:17.640 della camicia davanti al caminetto. L'aria calda proveniente dalla fiamma 265 00:17:17.740 --> 00:17:22.799 provoca dei rigonfiamenti nell'indumento. Joseph capisce che questo semplice fenomeno 266 00:17:23.000 --> 00:17:26.559 va indagato. Non perde tempo, si procura una scatola di carta, 267 00:17:26.759 --> 00:17:28.990 la gonfia di aria calda e la osserva andare a 268 00:17:29.029 --> 00:17:34.190 sbattere contro il soffitto. Deve assolutamente parlarne con il fratello Etienne, 269 00:17:34.450 --> 00:17:37.329 rimasto in Ardèche a gestire la cartiera che hanno ereditato 270 00:17:37.390 --> 00:17:41.210 dal padre. Etienne, col suo approccio calmo, scientifico e razionale, 271 00:17:41.630 --> 00:17:44.119 lo può aiutare a sviluppare quello che per ora è 272 00:17:44.240 --> 00:18:00.289 solo un sogno che vaga nella sua testa. Volare. Molto 273 00:18:00.329 --> 00:18:02.990 più che dei loro nomi Etienne e Joseph, la storia 274 00:18:03.049 --> 00:18:06.309 si sarebbe ricordata del loro cognome, che finì col battezzare 275 00:18:06.509 --> 00:18:09.730 una delle invenzioni il cui fascino è arrivato indenne fino 276 00:18:09.769 --> 00:18:13.730 ai giorni nostri. Andiamo brevemente a raccontare la storia dei 277 00:18:13.779 --> 00:18:17.690 fratelli Mongolfier. E facciamoci introdurre da Gian Maria Testa il 278 00:18:17.710 --> 00:18:20.789 cui primo disco si intitolava per l'appunto Le Mongolfie. 279 00:18:20.869 --> 00:18:28.559 Etienne 280 00:18:28.599 --> 00:18:31.200 e Giuseppe si mettono al lavoro e già a metà 281 00:18:31.240 --> 00:18:34.650 dicembre hanno capito che la forma ideale è quella sferica. 282 00:18:35.289 --> 00:18:37.490 Il loro pallone di tre metri cubi gonfiato con aria 283 00:18:37.549 --> 00:18:42.049 calda prende quota. Perfezionano la tela, l'impermeabilità e l'isolamento termico 284 00:18:42.150 --> 00:18:44.930 per costruire un pallone di 12 metri di diametro del peso 285 00:18:44.990 --> 00:18:48.140 di oltre 200 chili e un volume di circa 800 metri cubi. 286 00:18:48.779 --> 00:18:53.500 Sarà pronto per il 25 aprile del 1783 e volerà fino a 287 00:18:53.539 --> 00:18:58.400 un'altezza di circa 400 metri. Il 4 giugno faranno una dimostrazione pubblica. 288 00:18:58.880 --> 00:19:02.650 Il volo durerà 10 minuti. Il pallone ricadrà a 2 chilometri di 289 00:19:02.690 --> 00:19:07.470 distanza raggiungendo un'altezza intorno ai 1000 metri. Viene allertata l'Académie des 290 00:19:07.490 --> 00:19:10.569 Sciences a Parigi. ma non sarà la capitale ad ospitare 291 00:19:10.710 --> 00:19:22.390 il primo volo con esseri viventi. Lo spettacolo avverrà a Versailles. 292 00:19:22.410 --> 00:19:24.880 Dopo aver fatto delle prove tenendo ancorati a terra i palloni, 293 00:19:25.019 --> 00:19:29.680 il 19 settembre del 1783, di fronte al re e alla folla riunita, 294 00:19:30.059 --> 00:19:32.640 un pallone ad aria calda parte per la prima volta 295 00:19:32.740 --> 00:19:36.140 con degli ospiti a bordo. Sono tre, Li porterà a 296 00:19:36.180 --> 00:19:40.319 una quota di 500 metri con un volo di 8 minuti. Atterreranno 297 00:19:40.559 --> 00:19:44.640 a oltre 3 chilometri di distanza. In esclusiva per questo podcast 298 00:19:44.720 --> 00:19:48.170 possiamo ascoltare le voci dei protagonisti, di questi tre intrepidi 299 00:19:48.289 --> 00:19:58.410 pionieri dell'aviazione. Calma, calma, parlate una volta. Il volo si 300 00:19:58.450 --> 00:20:01.710 svolgerà perfettamente e la pecora, l'oca e il gallo torneranno 301 00:20:01.809 --> 00:20:04.789 sani e salvi. giusto un problema al gallo durante l'atterraggio 302 00:20:04.829 --> 00:20:07.690 che si sbecca nel senso che si sbecca il becco 303 00:20:08.369 --> 00:20:10.609 insomma niente di grave pare che la pecora si sia 304 00:20:10.690 --> 00:20:14.670 seduta sul gallo durante la insomma quindi per il gallo 305 00:20:14.710 --> 00:20:17.190 diciamo bene ma non benissimo ecco certo che la pecora 306 00:20:17.230 --> 00:20:20.039 che si trova lì con altre due bestie che hanno 307 00:20:20.079 --> 00:20:23.160 le ali avrà detto siete sicuri di quello che state 308 00:20:23.220 --> 00:20:27.359 facendo no perché avete notato che gli altri due hanno 309 00:20:27.440 --> 00:20:32.609 le ali sapete a cosa servono se si cade penso 310 00:20:32.650 --> 00:20:37.170 che fossero legati. Comunque, quali esseri umani si sarebbero arrischiati 311 00:20:37.289 --> 00:20:39.990 a salire per primi con un pallone pressoché incontrollabile a 312 00:20:40.029 --> 00:20:43.710 quelle altezze? Il re fece una proposta, ma venne cassata. 313 00:20:44.079 --> 00:20:46.819 Ed era il re. Ah beh, secondo me è Luigi XVI. Certo, 314 00:20:46.900 --> 00:20:48.859 era Luigi XVI, ed era giusto che cominciasse un po' 315 00:20:48.880 --> 00:20:50.720 ad abituarsi a prendere badirate, perché da lì a un 316 00:20:50.759 --> 00:20:53.779 decennio avrebbero cassato lui, nel senso messo in una cassa 317 00:20:53.819 --> 00:20:55.920 proprio con la testa a parte, che poi non era 318 00:20:55.960 --> 00:20:58.079 neppure una cassa che l'hanno buttato in una fossa comune. Comunque, 319 00:20:58.869 --> 00:21:01.789 Prima di vedere chi costrinse il re a cambiare idea, 320 00:21:01.910 --> 00:21:04.299 vediamo di capire da un punto di vista fisico come 321 00:21:04.380 --> 00:21:08.880 funzionava quello strano pallone. Perché i fratelli mongolfie erano convinti 322 00:21:08.920 --> 00:21:12.220 che fosse il fumo ad avere poteri ascensionali. Ma non 323 00:21:12.279 --> 00:21:18.950 era così. L'aria che respiriamo è formata per il 78% 324 00:21:19.190 --> 00:21:24.049 da molecole di azoto, N2. e per il 21% da 325 00:21:24.069 --> 00:21:28.509 molecole di ossigeno O2, più precisamente N2 sarebbe di azoto 326 00:21:28.690 --> 00:21:31.549 o azoto molecolare, perché è una molecola formata da due 327 00:21:31.609 --> 00:21:35.450 atomi di azoto e O2 il diossido di ossigeno. Vabbè, 328 00:21:35.470 --> 00:21:38.779 li chiamiamo azoto- ossigeno che è più pratico. Il resto è 329 00:21:38.819 --> 00:21:42.079 formato per lo più da argon. L'anidride carbonica, la famosa 330 00:21:42.200 --> 00:21:44.640 CO2 di cui sentiamo spesso parlare anche col nome di 331 00:21:44.720 --> 00:21:48.700 biossido di carbonio, contribuisce in quantità molto limitata, ben inferiore 332 00:21:48.809 --> 00:21:52.309 all'1 per mille. Come abbiamo già detto nella prima puntata, 333 00:21:52.529 --> 00:21:55.230 l'aria ha un suo peso e quindi una sua densità 334 00:21:55.509 --> 00:21:57.470 e la mongolfiera, che è la più semplice di tutte 335 00:21:57.529 --> 00:22:01.089 le macchine volanti, sfrutta questa cosa. Quando il tessuto che 336 00:22:01.130 --> 00:22:03.829 forma il pallone viene riempito di aria calda, il pallone 337 00:22:03.890 --> 00:22:06.950 stesso risulta più leggero dell'atmosfera che lo circonda e pertanto 338 00:22:07.039 --> 00:22:09.839 la spinta di Archimede, diretta verso l'alto ed uguale al 339 00:22:09.900 --> 00:22:12.819 peso del volume d'aria spostato dal pallone, è maggiore del 340 00:22:12.880 --> 00:22:16.400 peso del pallone. Le mongolfiere hanno una forma sferica che 341 00:22:16.440 --> 00:22:19.000 permette di racchiudere un volume maggiore di aria calda a 342 00:22:19.039 --> 00:22:22.450 parità di superficie, In altre parole, si utilizza poco tessuto 343 00:22:22.509 --> 00:22:25.650 per imprigionare una grande quantità di fluido, perché anche il 344 00:22:25.690 --> 00:22:30.119 gas è considerato fluido. Il tessuto deve essere leggero e 345 00:22:30.200 --> 00:22:37.160 ovviamente impermeabile ai gas, se no l'aria calda... Quella specie 346 00:22:37.200 --> 00:22:38.839 di cesta su cui si trovano le persone o gli 347 00:22:38.880 --> 00:22:41.359 oggetti trasportati è collegata alla mongolfiera da una serie di 348 00:22:41.420 --> 00:22:45.309 corticelle che si congiungono a rete circondando il pallone. In 349 00:22:45.349 --> 00:22:48.269 questo modo si ottiene una pressione minima sulla superficie del 350 00:22:48.309 --> 00:22:52.559 telo che è molto fragile. Perché l'aria calda pesa meno 351 00:22:52.619 --> 00:22:55.119 della fredda? C'è una legge che ci aiuta a capire 352 00:22:55.160 --> 00:22:58.200 come funzionano i gas. Normalmente si esprime con una formula 353 00:22:58.240 --> 00:23:00.519 nota a tutti coloro che hanno studiato questi argomenti. È 354 00:23:00.559 --> 00:23:03.849 scritta così. P per V uguale a nRT. Ve la 355 00:23:03.880 --> 00:23:08.170 metto anche in descrizione. Non ci addentriamo nell'espressione. Quello che 356 00:23:08.210 --> 00:23:10.869 ci interessa sapere è che questa formula ci dice, fra 357 00:23:10.930 --> 00:23:13.789 le altre, una cosa importante, ossia che a parità di 358 00:23:13.829 --> 00:23:19.089 pressione il volume e la temperatura sono direttamente proporzionali. Pertanto, 359 00:23:19.210 --> 00:23:22.970 se scaldo l'aria, ossia ne aumento la temperatura, ne provoco 360 00:23:23.069 --> 00:23:26.009 anche un aumento di volume. In pratica, la stessa quantità 361 00:23:26.049 --> 00:23:28.950 di aria occuperà più volume e quindi sarà meno densa, 362 00:23:29.430 --> 00:23:33.089 perché la densità è data dal rapporto fra massa e volume. 363 00:23:33.650 --> 00:23:36.450 Immaginatevi un paese grande un chilometro quadrato con un certo 364 00:23:36.509 --> 00:23:40.089 numero di abitanti. Ha una certa densità abitativa. Se io 365 00:23:40.269 --> 00:23:43.730 aumento la superficie del paese mantenendo inalterato il numero di abitanti, 366 00:23:44.150 --> 00:23:46.589 ogni abitante avrà più spazio e dunque si dice che 367 00:23:46.650 --> 00:23:50.589 c'è una minore densità abitativa. Ecco, anche con la densità 368 00:23:50.630 --> 00:23:54.269 dell'aria succede così. Lo stesso numero di molecole di aria, 369 00:23:54.410 --> 00:23:57.410 se la scaldo, si dispongono in un numero maggiore e 370 00:23:57.509 --> 00:24:01.059 dunque l'aria è meno densa, pertanto più leggera e quindi, 371 00:24:01.259 --> 00:24:07.460 per il principio di Archimede, sale. Prima di tornare ai 372 00:24:07.500 --> 00:24:11.039 nostri coraggiosi pionieri dell'atmosfera voglio introdurvi un personaggio che non 373 00:24:11.079 --> 00:24:13.619 ha mai visto volare un pallone, ma che ha dato 374 00:24:13.740 --> 00:24:18.230 un contributo fondamentale. è uno dei più straordinari scienziati del Settecento. 375 00:24:18.299 --> 00:24:23.059 Si chiama Harry Cavendish e mise il naso in tantissimi argomenti. 376 00:24:23.200 --> 00:24:26.480 Fra le altre cose fu lo scopritore dell'idrogeno. Secondo i 377 00:24:26.519 --> 00:24:29.869 suoi studi, l'idrogeno avrebbe dovuto essere fino a 12 volte più 378 00:24:29.920 --> 00:24:35.509 leggero dell'aria. Interessante per il nostro discorso. Quindi l'idrogeno poteva 379 00:24:35.549 --> 00:24:39.869 essere molto più efficace dell'aria calda. In realtà i fratelli 380 00:24:39.930 --> 00:24:42.079 Montgolfier ci avevano pensato, ma non era facile procurarsi dell'idrogeno. 381 00:24:44.019 --> 00:24:47.140 Fu qualcun altro a trovare il modo. Teniamola qua questa 382 00:24:47.200 --> 00:24:49.259 cosa per ora, ma tra poco ci torniamo perché è 383 00:24:49.359 --> 00:24:52.720 fondamentale per il discorso. Avevamo lasciato una mongolfiera con un gallo, 384 00:24:52.740 --> 00:24:57.730 una pecora e un'oca ed è arrivato il momento di 385 00:24:57.769 --> 00:25:00.630 andare a vedere chi li ha sostituiti nel viaggio successivo. 386 00:25:01.130 --> 00:25:11.319 Torniamo al re e alla sua infelice proposta. La storia 387 00:25:11.359 --> 00:25:15.960 dei palloni areostatici comincia in realtà nei primi secoli d. C., 388 00:25:15.579 --> 00:25:18.369 quando in Cina vennero fatte volare delle specie di mongolfiere 389 00:25:18.410 --> 00:25:21.069 di carta, ma per vedere degli esseri umani staccarsi da 390 00:25:21.130 --> 00:25:25.390 terra senza nessun ancoraggio si dovette aspettare il 21 novembre del 1783. 391 00:25:26.900 --> 00:25:31.380 Dico senza ancoraggio perché nel frattempo molti esperimenti erano fatti 392 00:25:31.440 --> 00:25:35.700 con quelli che venivano chiamati ballon captives, nel senso latino 393 00:25:35.720 --> 00:25:39.460 del termine, cioè non cattivi ma prigionieri, perché in latino 394 00:25:39.500 --> 00:25:42.880 cattivi sta per prigionieri, come la parola italiana cattività, un 395 00:25:42.900 --> 00:25:45.869 animale in cattività vuol dire privato di libertà, cioè non 396 00:25:45.900 --> 00:25:48.210 è che è cattivo, anche se quando ti tengono prigioniero 397 00:25:48.250 --> 00:25:51.289 un po' ti incattivisci, però vabbè. Eravamo rimasti ai fratelli 398 00:25:51.309 --> 00:25:54.700 Montgolfier e a Parigi. la promozione della loro scoperta era 399 00:25:54.819 --> 00:25:58.059 importante anche da un punto di vista economico. Fino a 400 00:25:58.079 --> 00:26:00.259 quel momento avevano pagato tutto di tasca loro e non 401 00:26:00.299 --> 00:26:02.640