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La curiosità del mese

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NUMB3RS

La curiosità del mese di giugno 2018 a cura di Gabriele Ghisellini


Fig. 1 - Neurone, a sinistra, vs ammasso di Galassie, a destra: una analogia suggestiva. Ma teniamo presente che un ammasso galattico e' circa 4x1028 volte piu' grande del soma (parte centale) di un neurone.
Fig. 1 - Neurone, a sinistra, vs ammasso di Galassie, a destra: una analogia suggestiva. Ma teniamo presente che un ammasso galattico è circa 4x1028 volte più grande del soma (parte centale) di un neurone.

Richard Feynman, uno dei più grandi fisici del secondo dopoguerra, disse una volta che la più grande scoperta della fisica moderna e sicuramente la più fruttifera, era che tutto ciò che ci circonda è fatto di atomi e di fotoni, i quanti di luce. Con questa ipotesi si può spiegare il più gran numero di fenomeni.
La realtà è fatta da mattoncini, tutti uguali, che obbediscono a 4 regole, le 4 forze della natura. Sono le loro combinazioni diverse a fare la differenza, anzi le differenze ... tra il Sole e una spiaggia, tra un traliccio dell’alta tensione e la panna montata.
Quindi i numeri contano. Dobbiamo anche pensare che quando mettiamo insieme questi mattoncini di lego che sono gli atomi, non otteniamo una cosa che è la banale somma di tot mattoncini. Otteniamo di più, otteniamo una cosa che è maggiore della somma delle parti.
Questo perchè dobbiamo considerare anche le interazioni tra le varie parti.
Lo sappiamo bene noi, organismi multicellulari evoluti. I miliardi di cellule di cui siamo fatti non fanno solo, per milardi di volte, quello che fa una cellula singola. Fanno di più. Quindi qualità=quantità? Forse sì.
Quindi facciamo, un po’ sul serio, un po’ per divertimento, una carrelata su qualche numero interessante.

2 miliardi e mezzo di secondi: la durata media di una vita umana ... piu` o meno 4200 settimane. Misurata in settimane, la vita media sembra più breve, vero?
Più o meno, 2 miliardi e mezzo è anche il numero totale dei battiti del nostro cuore.

Fig. 2 - Sole e Terra in scala. Il Sole ha un raggio: 695.700 km, la Terra ha un raggio di 6371 km, piu' di cento volte piu' piccolo. Il volume del Sole, quindi, e' un milione di volte piu' grande di quello della Terra.
Sole e Terra in scala. Il Sole ha un raggio: 695.700 km, la Terra ha un raggio di 6371 km, più di cento volte più piccolo. Il volume del Sole, quindi, è un milione di volte più grande di quello della Terra.

750 mila miliardi di Km: i chilometri percorsi dalla luce nell’arco di una vita umana (circa 80 anni). Nella costellazione del Cigno c’è una stella, chiamata dal nome poco romantico di SAO 48193, che è distante da noi 81 anni luce. Verso la fine della nostra vita riceveremo la luce che è partita da questa stella quando siamo nati. E contemporaneamente, la stella e magari un pianeta che le orbita intorno riceveranno dei debolissimi segnali di quando i nostri genitori telefonavano ai parenti ed amici la nostra nascita.

100 milardi: il numero di neuroni nel nostro cervello, da giovani, perchè ancora prima di nascere i neuroni sotto-utilizzati inesorabilmente muoiono, per lasciare il posto a quelli che utilizziamo di più.
100 milardi: il numero di masse solari di una galassia come la nostra. Il numero di stelle è circa 3-4 volte di più, dato che una stella media ha una massa leggermente minore del Sole.
100 milardi: il numero di galassie nell’Universo osservabile.

40 mila miliardi di miliardi: il numero di stelle nell’Universo osservabile. Un numero impressionante, difficile da immaginare.
E il numero di pianeti dovrebbe essere dello stesso ordine (il Sole ha 8 pianeti, e non e` una eccezione).

5000 miliardi di miliardi di miliardi (5x1030): il numero di batteri sulla Terra. E` ovviamente una stima ... se ne contassimo uno al secondo, ci vorrebbero 160 mila miliardi di miliardi di anni per contarli tutti. Il numero di batteri è molto più grande del numero di stelle nell’Universo (di 125 milioni di volte...). Ogni batterio è grande circa un micron, e se li mettessimo in fila indiana coprirebbero una distanza di 5x1021 km, cioe` di 530 milioni di anni luce. Siamo sicuri che siamo noi al vertice dell’evoluzione?
1 ora: tempo medio di replicazione di una cellula batterica.
4 giorni e 6 ore: tempo che occorre ad una batterio per replicarsi 102 volte. In questo tempo il numero dei batteri "figli" è uguale al numero totale dei batteri sulla Terra. Se non ne morisse qualcuno, tutta la Terra sarebbe trasformata in una enorme colonia di batteri in pochissimo tempo ...

Fig. 3 - Divisione di una cellula batterica. Il DNA, circolare, comincia a replicarsi in due direzioni.
Fig. 3 - Divisione di una cellula batterica. Il DNA, circolare, comincia a replicarsi in due direzioni.

4: il numero di basi del DNA: adenina, timina, citosina e guanina. Con queste 4 lettere, si scrivono tutti i manuali di costruzione e di uso di tutti gli esseri viventi.

10 miliardi di anni: il tempo di vita del Sole. Ora il Sole è una stella di mezza età.
2 miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate (2x1027): massa del Sole.
6000 miliardi di miliardi di tonnellate (6x1021): massa della Terra
4 milioni di tonnellate: massa persa dal Sole, ogni secondo, perchè convertita in energia nelle reazioni termonucleari del Sole. Durante la sua vita, il Sole converte in energia un milione di miliardi di miliardi di tonnellate (1024, circa 200 Terre). Ma non è che lo 0.05 per cento della massa del Sole.

4 anni e 4 mesi luce: il tempo che la luce impiega per andare dal Sole alla stella più vicina, Proxima Centauri.
Alla velocità massima raggiunta da una sonda spaziale (70 km al secondo), occorrerebbero 18 mila anni per raggiungerla.
100 mila anni luce: il tempo che la luce impiega per andare da un capo all’altro della Via Lattea.
2 milioni di anni luce: tempo che la luce impiega per raggiugere la galassia di Andromeda.
Le civiltà aliene di Andromeda non possono ancora sapere della nascita dell’Homo Sapiens sulla Terra.

Fig. 4 - Partenza dei cento metri. Il corridore che sembra in testa ha fatto una partenza falsa ...
Fig. 4 - Partenza dei cento metri. Il corridore che sembra in testa ha fatto una partenza falsa ...

1 decimo di secondo: tempo in cui un impulso nervoso percorre circa due metri.
È per questa ragione che in atletica, se un centometrista lascia i blocchi di partenza prima di un decimo di secondo dopo lo sparo, gli viene data falsa partenza.
30 mila km: distanza percorsa dalla luce in un decimo di secondo, circa 4,6 volte l’equatore terrestre.
Nel tempo impiegato da un impulso nervoso a percorrere il cervello (cioè a percorrere 20 cm), la luce fa in tempo a fare quasi il giro del mondo.

400 fotoni: il numero dei fotoni della radiazione cosmica di fondo presenti in un centimetro cubo.
Provengono da un’epoca lontana ... cioè da quando gli elettroni si sono legati ai nuclei di idrogeno ed elio, circa 400 mila anni dopo il Big Bang.

1079: numero di protoni e neutroni in tutto l’Universo osservabile.
È un numero enorme, ma non infinito. È difficile esprimerlo in in altro modo: equivale a 1 seguito da 79 zeri.

1088: numero di fotoni della radiazione cosmica di fondo in tutto l’Universo osservabile.
Ci sono circa un miliardo di fotoni per ogni protone. Viviamo in un forno a microonde.

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