3. Un Millesimo di Secondo

Per noi che siamo abituati alle normali misure del tempo, un millesimo di secondo è uguale a zero.

 

Fig.4.  Determinazione dell'ora dalla  posizione del Sole nel cielo, alla sinistra, e dalla lunghezza delle ombre, alla destra.

Intervalli di tempo di quest’ordine di grandezza si è iniziato a prenderli in considerazione relativamente da poco. Quando il trascorrere del tempo veniva valutato dall'altezza del Sole o dalla lunghezza delle ombre, non aveva senso nemmeno considerare precisioni dell’ordine dei minuti.
Il minuto era ritenuto un intervallo di tempo troppo piccolo perchè ci fosse necessità di misurarlo. Nell'antichità, la vita dell'uomo non era frenetica ed i suoi orologi, funzionanti con il movimento del sole, con l’acqua o con la sabbia, non avevano divisioni speciali per contare i minuti. Ancora all’inizio del secolo XVIII gli orologi non avevano le lancette dei minuti. Ma gia dall'inizio del secolo XIX appare la lancetta dei secondi.
Che cosa può succedere in un millesimo di secondo? Molte cose! Infatti in questo intervallo di tempo un treno può avanzare solamente di circa tre centimetri, ma il suono percorre già 33 cm;  un aeroplano circa mezzo metro;  la Terra, in questo intervallo di tempo, percorre 30 m della sua orbita attorno al Sole, e la luce, 300 km.  I piccoli esseri che ci circondano, se potessero ragionare, probabilmente non considererebbero insignificante l'intervallo di tempo di un millesimo di secondo. Per gli insetti, questo spazio di tempo è del tutto apprezzabile. Una zanzara batte le sue ali 500-600 volte al secondo, e quindi  un millesimo di secondo è sufficiente affinché alzi o abbassi le ali.

 


Fig. 5.  Orologio ad acqua, a sinistra, usato nell'antichità. A destra un antico orologio da tasca. Tanto l'uno come l'altro mancano della lancetta dei minuti.

L'uomo è incapace di fare con il suo corpo movimenti così rapidi. Il più rapido dei movimenti umani è il battito degli occhi, cioè l’aprire ed il chiudere gli occhi, che avviene con tanta rapidità da non riuscire a vederlo. Sono pochi tuttavia quelli che sanno che questo movimento, sinonimo di rapidità "insuperabile", se misurato in millesimi di secondo risulta  abbastanza lento. Secondo dati sperimentali, un "aprire e chiudere gli occhi"  dura, approssimativamente, 2/5 di secondo, cioè 400 millesimi di secondo. Il battito degli occhi è composto dalle seguenti fasi:  la discesa della palpebra, che dura 75-90 millesimi di secondo; il tempo in cui l'occhio rimane chiuso, che dura 130-170 millesimi di secondo; infine la salita della palpebra, che dura circa 170 millesimi di secondo. Come si vede, l’"aprire e chiudere di occhi", nel senso letterale dell'espressione, è un intervallo di tempo abbastanza considerevole, durante il quale la palpebra può anche riposarsi. Se potessimo percepire isolatamente eventi della durata di un millesimo di secondo, distingueremmo perfettamente in un battito di occhi i due lievi movimenti della palpebra, separati tra loro da una pausa.
Se il nostro sistema nervoso funzionasse in tal modo, il mondo che ci circonda ci sembrerebbe completamente diverso. Lo scrittore inglese Wells, nel suo racconto "Un acceleratore ultramoderno", descrive gli stranissimi scenari che in questo caso si offrirebbero alla nostra vista. I protagonisti di questo racconto bevono un miscuglio fantastico che agisce sul sistema nervoso facendo sì che i sensi possano percepire fenomeni che accadono velocemente come una serie di eventi statici. Ho qui alcuni esempi da questo racconto:
"- Le è mai capitato di vedere qualche volta una tenda che rimane fissa sulla sua finestra in questo modo?
  Feci attenzione alla tenda e vidi che sembrava immobile, e che uno dei suoi angoli alzato dal vento, rimaneva in quel modo. 
- No, mai. -  dissi - Che strano! 
- E questo? - mi disse egli mentre apriva la mano con la quale teneva il bicchiere.  Io pensai che il bicchiere sarebbe caduto e si si sarebbe frantumato in mille pezzi, ma non si mosse: rimase immobile, come se fosse appeso nell'aria.
- Lei sa, naturalmente - disse Gibbern - che gli oggetti quando cadono percorrono 5 m nel primo secondo. Anche il bicchiere sta percorrendo ora questi 5 m;  ma, tenga presente, non è ancora trascorso un centesimo di secondo. Ciò le darà un’idea della forza del mio "acceleratore." [Da notare che nel primo centesimo del primo secondo della sua caduta un corpo, il bicchiere in questo caso, non copre la centesima parte della distanza che percorre in un secondo, 5 m, ma la 10.000-parte parte (secondo la formula s=½gt2), quindi solo 0.5 mm; nel primo millesimo di secondo percorre solo 0.01 mm]
Il bicchiere scendeva lentamente. Gibbern passò la sua mano attorno a lui, sopra e sotto...
Io guardai dalla finestra e vidi un ciclista, fermo sul posto e seguito da una nuvola di polvere, anch’essa immobile, che cercava di raggiungere un autobus che non avanzava neanche di un centimetro .
... Ci richiamò l'attenzione un autobus, assolutamente pietrificato. La parte superiore delle ruote, le zampe dei cavalli, l'estremo della frusta ed la mascella inferiore del conducente che cominciò a sbadigliare in quell’istante, si muovevano, benché molto lentamente, mentre tutte le altre parti di questa strana carrozza rimanevano immobili. Le persone che stavano su quella carrozza sembravano statue.
... Un uomo era rimasto pietrificato nel preciso momento in cui si sforzava per piegare il  suo giornale sbatacchiato dal vento Era però un vento che per noi non esisteva.
... Tutto quello che dissi, pensai o feci da quando ingerii l’"acceleratore", si realizzò durante un battito degli occhi delle altre persone e di tutto l'universo."  Al lettore forse interessa sapere quale è il minore intervallo di tempo che si può misurare coi mezzi di cui dispone la scienza moderna. All'inizio di secolo, questo intervallo era uguale ad un decimillesimo di secondo;  ma attualmente i fisici possono misurare in laboratorio fino a un centomiliardesimo, 1/100.000.000.000, di secondo. Approssimativamente, si può dire, che questo intervallo di tempo è minore di un secondo,  tanto quanto un secondo è minore di 3.000 anni!

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