 | Aldebaran_CS |
| | Ebbene sì, Leo Aioria ha un disperato bisogno di ripetelle. A sua discolpa si deve considerare che perdere in tenera età il fratello-maestro-simil figura paterna-punto di riferimento-idolo indiscusso abbia in qualche modo limitato la sua formazione... ma santo cielo! È evidente che abbia poca familiarità con l'inglese: i suoi colpi si chiamano fulmine saetta (sigh) e fulmine plasma. E dalla denominazione dei colpi si evince che il micio ami le tautologie oppure abbia qualche problemino anche con la fisica, perchè il fulmine è un plasma. Anzi, a dirla tutta i nomi ufficiali del cazzotto e del cazzotto più grosso non sono proprio rappresentativi della realtà! Come mai? Accomodatevi, ve lo spiega Sheldon! [L'ANGOLO DI SHELDON 2 - stavolta con meno numeri!]
A scuola generalmente ci insegnano che la materia può trovarsi in uno dei tre seguenti stati di aggregazione (elencati in ordine di entalpia crescente): solido, liquido o gassoso. In realtà, come tutti i docenti dovrebbero sapere ma come solo pochi si azzardano a comunicare agli studenti, esiste anche un quarto stato, lo stato di plasma.
In pratica, il plasma è un gas ionizzato. Ne esistono di diversi tipi: il sole è in stato di plasma, la corona solare è un plasma diverso dal precedente, l'aurora boreale è un plasma, il fulmine è un plasma, le insegne al neon sono un plasma, la fiammella di una candela contiene un 1 per mille di plasma (ma converrete con me- e questo è in fondo lo scopo del post- che il fulmine fa molta più paura della fiammella di una candela!).
L'aurora boreale e il fulmine sono gli unici due esempi di plasma che si sviluppa naturalmente (cioè senza l'intervento di qualche malvagio sperimentatore dedito alla conquista del mondo) a pressione atmosferica.
In laboratorio, invece, il malvagio sperimentatore di cui sopra, che intende creare un plasma, potrà agire su parecchi parametri: composizione della miscela gassosa, pressione della medesima, forma degli elettrodi, intensità del campo elettrico tra gli elettrodi (o, se preferite, valore della differenza di potenziale applicata agli elettrodi, di seguito denominata ddp), flusso della miscela gassosa (che potrebbe essere anche pari a zero), eccetera.
Semplificando molto le cose, immaginiamo una camera a vuoto nella quale si trovano due piatti piani che fungono da elettrodi e la nostra miscela di gas.
Applichiamo agli elettrodi una ddp tale da generare un debole campo elettrico, sufficiente a far migrare ai piatti le particelle cariche presenti nella miscela di gas ma non a causarne la ionizzazione: il flusso di particelle cariche genererebbe una corrente dell'ordine dei 10-15 Ampere. Esponendo la miscela gassosa ad una fonte di energia, ad esempio irradiandola con una sorgente di raggi X, aumenterebbero il numero di ioni presenti nel gas e la corrente generata dalla migrazione delle particelle cariche agli elettrodi raggiungerebbe più o meno l'ordine dei 10-6 A. Se però si spegnesse la sorgente, il processo si arresterebbe perchè questa scarica non è in grado di autosostenersi e per questo motivo è denominata scarica oscura, nome carico di mistero ma tutto il fascino della cosa finisce proprio lì, al nome.
Aumentando un po' la ddp fino a superare un valore di soglia Vb (che dipenderà dalla miscela di gas in esame, dalla pressione e dalla distanza tra gli elettrodi) si verifica un rapido aumento della corrente e la comparsa di emissioni luminose: cominciano i fenomeni interessanti, abbiamo innestato il processo di breakdown del gas. In questo caso, il campo elettrico è abbastanza intenso da fornire alle particelle cariche naturalmente presenti nel gas (qualcuna ce n'è sempre, è colpa dei raggi cosmici) energia sufficiente per ionizzare le particelle neutre. Questo avviene... urtandole. Quello che in termini tecnici si definisce come processo a valanga è in pratica un gigantesco autoscontro, in cui ogni particella urtata ne urta altre due o più. Le particelle cariche aumentano esponenzialmente e nel giro di 10-6-10-3 secondi la nostra valanga si è sviluppata e ha dato vita a un processo in grado di autosostenersi: si è cioè creato un equilibrio tra le particelle cariche catturate dagli elettrodi, quelle perse a causa dei normali processi di ricombinazione (uno ione positivo che riacchiappia uno o più elettroni, per intenderci) e le cariche ricreate grazie alla ionizzazione delle particelle neutre: habemus plasma!
Ciò che succede da qui in poi dipende da diversi parametri. Dato che Sheldon è felicissimo di essere stato nuovamente sguinzagliato, non vi risparmierò una breve ma esaustiva panoramica del fenomeno.
- a basse pressioni e piccole correnti (indicativamente da 10-6 a 10-1 A), si sviluppa una scarica molto graziosa denominata glow. È caratterizzata da tensioni piuttosto elevate, che possono variare dalle centinaia alle migliaia di volts, e solitamente è realizzata in tubi di circa 2 cm di diametro. Si tratta di un plasma debolmente ionizzato, luminoso e diffuso per tutta la lunghezza del tubo, che trova diffuse applicazioni nelle insegne dei negozi, ad esempio. O negli esperimenti di laboratorio atti ad attirare giovini et promettenti studentesse. Le glow brillano e variando i parametri di pressione e ddp si può far cambiare colore al plasma!
- se invece la pressione della miscela di gas è vicina alla pressione atmosferica (che in fisica del plasma è considerata una pressione elevata) è possibile che dopo il breakdown si sviluppi una scarica ad arco, caratterizzata da correnti elevate (superiori ad 1 A) e da ddp dell'ordine di grandezza delle decine di volts.
L'arco è una colonna estremamente luminosa e calda caratterizzata da un grado di ionizzazione piuttosto elevato.
- applicando una ddp ancora maggiore, dopo il breakdown potremmo creare uno streamer, che è un canale sottile, debolmente ionizzato che si sviluppa tra gli elettrodi.
- applicando una ddp elevata a pressione atmosferica possiamo invece creare lo spark, un canale luminoso fortemente ionizzato che si sviluppa in seguito alla formazione di uno streamer e cortocircuita gli elettrodi. Nella fase iniziale di formazione, ancora piuttosto oscura per la verità, si verifica un rapido innalzamento del grado di ionizzazione lungo il canale dello streamer originario, che si riflette in un vertiginoso aumento della corrente passante nel canale: è possibile arrivare a correnti dell'ordine dei 104 - 105 A contro i 10-2 A circa di un tipico streamer (avrei anche i conti ma ve li risparmio, tanto mi credete lo stesso, vero?  ).
Una volta cortocircuitati gli elettrodi, lo spark si estingue. Come il suo più noto fratello maggiore, il lampo, lo spark è accompagnato da un rumore secco dovuto al brusco aumento di pressione che si verifica nella zona circostante allo spark, a causa del calore rilasciato per effetto Joule, il fenomeno a causa del quale un conduttore (in questo caso il canale di gas ionizzato) attraversato da una corrente elettrica rilascia energia sotto forma di calore, in quantità proporzionale all'intensità della corrente stessa. In pratica, il canale ionizzato nel quale passa la corrente scalda il gas circostante (è un fenomeno localizzato lungo tutto il canale), che quindi si riscalda, aumenta la pressione e si dilata, urtando il gas che si trova lì vicino, un pochino più lontano dal canale ionizzato. Questo a sua volta si scalda (anche se un po' meno), si dilata e urta il gas che si trova ancora un po' più lontano dal canale ionizzato, ecc, fino a che il calore si dissipa. Queste shock waves che si propagano tutt'intorno al canale ionizzato generano un secco crack nel caso di un piccolo spark "da laboratorio" o un poderoso tuono nel caso di un bel lampo come Zeus comanda.
Il fulmine, lampo o saetta che dir si voglia, è un gigantesco spark che raggiunge correnti di intensità comprese tra i 10 e i 200 mila Ampere.
Tanto per avere un'idea di cosa significhino in realtà questi numeri, basta tenere presente che nel caso di corrente alternata bastano dai 10 ai 500 mA per causare il processo di tetanizzazione muscolare, in corrente continua dai 40 ai 500 mA. Per chi non ha voglia di aprire il link di wiki, la tetanizzazione muscolare è quel fenomeno che fa sì che al passaggio della corrente i muscoli si contraggano e non sia più possibile rilassarli, almeno non fino a quando permane il passaggio di corrente (in pratica, è quello che succede quando si afferra incautamente un filo scoperto e ci si "rimane attaccati")
[/L'ANGOLO DI SHELDON 2]
Da tutto questo si evince che Sheldon non vedeva l'ora di sproloquiare un po' e si è dato alla pazza gioia cercando di dimostrare che anche la tesi serve a qualcosa, ma soprattutto si può stabilire senz'ombra di dubbio che quelli di Leo Aioria non sono veri fulmini.Innanizutto, manca il tuono! Perfino la mia piccola scarichetta da laboratorio produceva il suo caratteristico crack, invece quelli di Leo niente. E poi, un corpo umano colpito da un fulmine è soggetto a diversi fenomeni: può prendere fuoco o carbonizzarsi a causa del calore rilasciato tramite l'effetto Joule, può riportare forti ustioni a causa dell'effetto pelle (impulsi elettrici caratterizzati da alta frequenza tendono a scorrere sulla superficie esterna del conduttore: tale fenomeno è denominato effetto pelle e su Santa Wiki si trova una dettagliata descrizione del fenomeno) eppure Seiya, colpito da un fascio del lightning bolt, non va a fuoco, non si carbonizza, non ha un arresto cardiaco e non si ustiona: si rompe una gamba. Ora, pur tenendo conto della protezione dell'armatura e del fatto che l'onda di compressione generata da un fulmine è in grado di far cadere e stordire delle persone, rompere un osso non è esattamente l'effetto primario che mi aspetterei da un fulmine. Inoltre, non si capisce bene che cosa sia esattamente il "plasma" nominato nel cazzotto più grosso. Dando per scontato che cazzotto più grosso > cazzotto e basta, deve trattarsi di un tipo di plasma ancora più potente e ancora più letale del fulmine, e non è che ce ne siano molti... 
Secondo la tabellina di Santa Wiki, solo l'interno del sole ha densità di ionizzazione, temperatura (=energia delle particelle ionizzate) e frequenza di plasma superiore al fulmine. Ma se il Lightning Plasma fosse veramente un plasma come quello che si trova nella parte interna del sole, allora... perchè cavolo si chiama "lighting" e non piuttosto "solar"? E poi, sarebbe una tecnica monouso perchè arrostirebbe istantaneamente tutto quanto: anche ammettendo un certo grado di "confinamento" del plasma in questione (e quindi considerando che il colpo non causi la vaporizzazione istantanea di tutta la terra), le persone, gli animali, le piante, gli edifici e le cose entro un certo raggio, Aioria compreso, diventerebbero carboncino, non c'è armatura dorata che tenga. L'unica possibile spiegazione che si affaccia al mio stanco cervello è che Aioria abbia scelto i nomi dei suoi colpi in quel periodo di depressione, viaggi mentali e tamarritudine straripante in cui scriveva fanfiction. Non mi rimane che lanciare un accorato appello al Maestro:  manda a scuola i tuoi Saint!!!!! | | | |
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<--- *anche lui approva*