“La Fisica dei Supereroi”: quando le dimensioni non contano – seconda parte

Amici Nerd, bentornati a questo nuovo appuntamento con la fisica dei supereroi! Dopo aver analizzato la potenza distruttiva del martello del dio del tuono, oggi torneremo sulla Terra, per parlare di uno dei membri fondatori dei Vendicatori fumettistici.

Un uomo per il quale le dimensioni non sono affatto un problema: Ant-Man.

[di Jojo1, da Pixabay]

Ant-man e la sua piccola, problematica vita

Ant-Man, al secolo Hank Pym o, nella sua moderna e cinematografica incarnazione, Scott Lang, possiede la capacità, grazie a particelle esotiche, dette particelle Pym, di rimpicciolirsi fino a raggiungere le dimensioni di una formica (ant, in inglese). Ebbene, per rimpicciolire una persona abbiamo essenzialmente due alternative:

  1. mantenere la massa costante e cambiare la densità;
  2. mantenere la densità costante e cambiare la massa.

Partiamo dalla prima. Ipotizziamo che Ant-Man sia un uomo di statura e peso medio (diciamo 1.80 m di altezza per 70 Kg di peso).
Se, dunque, volesse rimpicciolirsi fino alle dimensioni di un centimetro, mantenendo la propria massa costante, allora la sua densità incrementerebbe di circa 6 milioni di volte, rendendolo l’oggetto più denso sulla Terra.
In particolare, Ant-Man raggiungerebbe densità tipiche di corpi celesti densissimi, detti Nane Bianche.

I problemi però non finiscono qui. Infatti, aumentando la densità, con essa aumenterebbe anche la temperatura corporea di Ant-Man, che passerebbe dall’essere una personcina dalla mite temperatura di 37 gradi a una palla di materia degenere di cinque miliardi di gradi centigradi, ovvero circa 400 volte la temperatura interna del Sole.

E anche ipotizzando che Scott abbia un’incredibile, quanto improbabile, resistenza al calore, con l’innalzarsi della temperatura, le sue molecole comincerebbero a distruggersi, fino ad attivare le prime reazioni nucleari, che farebbero di Ant-Man una bellissima stella tascabile.

Poco pratico vero? Proviamo allora ad immaginare che sia la densità a rimanere costante. Se così fosse, sarebbe la massa a diminuire di circa 6 milioni di volte e questo porterebbe Ant-Man a pesare, guarda caso, come una formica.

A questo punto però, dobbiamo chiederci dove possa andare a finire tutta la massa persa. Purtroppo, questa non può scomparire, in ragione della legge di conservazione della massa…altrimenti avremmo trovato la dieta perfetta! 

Quindi, possiamo ipotizzare che tutta la massa persa possa essere convertita in energia attraverso la famosa relazione di Einstein, E = mc2, dove ‘m’ è la massa di Ant-Man e ‘c’ la velocità della luce.

Così facendo, Scott immagazzinerebbe l’energia necessaria per coprire il fabbisogno di energia elettrica dell’Italia per circa cinque anni.
Non male, eh? A questo punto rimpicciolire persone potrebbe essere un buon metodo per produrre energia pulita.

Dunque, ridurre le dimensioni di un essere umano sembra assai complicato ma sospendiamo per un istante l’incredulità ed ipotizziamo che ciò possa avvenire. Come sarebbe la vita di un mini-uomo?

La risposta è semplice: estremamente problematica.
Innanzitutto, rimpicciolendosi da 1.80 m a 1 cm, le corde vocali di Ant-Man si ridurrebbero di 180 volte. Ciò avrebbe come effetto quello di innalzare la frequenza del suono prodotto dello stesso fattore, portando la sua voce al limite dell’ultrasuono.

Inoltre, se la massa rimanesse costante, Scott morirebbe ben presto, soffocato per la minor quantità di ossigeno contenuta nei propri polmoni rimpiccioliti. Infatti, questi conterrebbero una quantità di aria paragonabile a quella che respirerebbe una normale persona a circa 100 Km di quota, nella Termosfera. Converrete, dunque, con me che avere la capacità di rimpicciolirsi può rivelarsi un vero inferno!

Eccoci giunti alla fine della seconda puntata della fisica dei supereroi. Nel terzo e ultimo appuntamento di questa trilogia nerd, analizzeremo i bizzarri poteri di Kitty Pryde e vedremo come possa essere divertente – ma anche estremamente doloroso, schiantarsi contro un muro nel tentativo di attraversarlo. Alla prossima!

“Excelsior!”

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Davide Laudicina
Laureato in Fisica all’Università di Milano-Bicocca, attualmente frequento il corso di laurea magistrale in Fisica Teorica. Orgogliosamente Nerd, nel tempo libero ho sviluppato una dipendenza da serie TV, fumetti e libri ed una malsana attitudine nel perdermi durante escursioni in montagna.

Fonti e Approfondimenti:

  1. https://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/models/msis_vitmo.php;
  2. La fisica dei supereroi, James Kakalios;
  3. https://www.wired.com/2015/07/ant-man-shrinks-by-stretching-into-other-dimensions/ ;
  4. Astrophysics in a nutshell, D Maoz;
  5. https://marvel.fandom.com/wiki/Ant-Man