mercoledì 18 novembre 2020
Dobbiamo allo scozzese James Clerk Maxwell molte scoperte fondamentali. Una di queste è sulle onde elettromagnetiche – luce – e la loro propagazione. Ricordiamo che noi esseri umani siamo un’intricata folla di onde elettromagnetiche. La carica elettrica che oscilla – questa una tra le più importanti scoperte di Maxwell, nel diciannovesimo secolo – produce un campo elettrico e un campo magnetico tra loro perpendicolari e che si propaga a forma di onde. Pensate alla forma elicoidale del Dna: la forma delle nostre onde elettromagnetiche è più o meno la stessa, comunemente detta sinusoidale. Le onde elettromagnetiche trasportano l’energia elettromagnetica. La luce è fatta di onde elettromagnetiche che diffondono e propagano campo magnetico e campo elettrico. La velocità dell’onda elettromagnetica che si propaga nel vuoto è la stessa della velocità della luce nel vuoto cioè 300mila chilometri al secondo. Dunque, inimmaginabilmente velocissima. Ai nostri occhi, molto più che istantanea. Essa diminuisce se si propaga attraverso il vetro, nell’aria.
Noi esseri umani percepiamo solo una piccolissima parte delle onde elettromagnetiche esistenti, lo chiamiamo lo “spettro del visibile”. In sostanza, riusciamo a vedere le onde elettromagnetiche comprese tra i 390 nanometri ed i 760 nanometri, in cui un nanometro corrisponde a 10 alle nove del metro, e – detto in maniera più comprensibile – ad un milionesimo di millimetro. Le onde elettromagnetiche che hanno una lunghezza d’onda maggiore (hanno meno frequenze, la frequenza è il numero di oscillazioni al secondo, chiamato Hertz), cioè sopra il range 390-760 nanometri, sono gli infrarossi, le microonde, le onde radio. Noi non le vediamo ma alcuni animali le vedono eccome. Le onde elettromagnetiche che hanno una lunghezza d’onda minore (hanno più frequenze), cioè sotto il range a noi visibile di 390 -760 nanometri, sono le ultraviolette, i raggi X, i raggi gamma. Il concetto di lunghezza d’onda maggiore con meno frequenze e di lunghezza d’onda minore con più frequenze, è facile da capire. Se la lunghezza d’onda è maggiore, cioè più lunga, ci sono meno oscillazioni e quindi meno frequenze al secondo. Diversamente, se la lunghezza d’onda è minore, più forsennata, le oscillazioni sono tante e quindi si verificano più frequenze al secondo.
Ecco qui una rapida “carrellata” delle lunghezze d’onda proprie delle diverse onde elettromagnetiche che ci circondano. È importante riportarle perché, a seconda delle loro caratteristiche e lunghezze d’onda, determinano e producono determinati effetti dentro di noi, sui nostri nuclei degli atomi, sulle rotazioni e sulle vibrazioni delle nostre molecole, sullo stato e sulla posizione degli elettroni. Le onde radio, ad esempio, interferiscono con alcuni nuclei dell’atomo, ed hanno la lunghezza d’onda tra i 10 chilometri ed i 10 centimetri; le microonde inducono rotazioni nelle molecole avendo lunghezza d’onda tra i 10 centimetri e 1 millimetro; le onde infrarosse amplificano le naturali vibrazioni delle nostre molecole ed hanno lunghezza d’onda tra un millimetro e 760 nanometri. Il nostro campo del visibile – quello che vediamo – ha la lunghezza d’onda tra 760 e 390 nanometri. Le onde ultraviolette eccitano gli elettroni di valenza (come fanno anche la luce e le onde da noi visibili), ed hanno la lunghezza d’onda tra i 390 ed i 10 nanometri. I raggi X ed i raggi gamma espellono gli elettroni vicini al nucleo. I raggi X hanno lunghezza d’onda tra i 10 nanometri e un picometro. I raggi gamma sono uguali ed inferiori a un picometro.
Il tedesco Hans Berger nel 1929 ha misurato con l’elettroencefalogramma per tutti noi le onde cerebrali, vale a dire l’attività elettrica ritmica o ripetitiva del tessuto nervoso del nostro sistema nervoso centrale. Sommariamente si può riferire qui che le nostre onde Delta, corrispondenti agli stadi del nostro sonno più profondo, hanno la frequenza da 0,1 a 3,9 Hertz; le onde Theta, che corrispondono agli stadi 1 e 2 del sonno non-Rem e Rem, hanno frequenza da 4 a 7,9 Hertz; le onde Alfa, corrispondenti alla nostra veglia a occhi chiusi ed agli istanti prima di addormentarsi, hanno la frequenza da 8 a 13,9 Hertz (si tenga presente che una forte luce fa cessare del tutto le onde Alfa). Le onde Beta, che corrispondono allo stato di veglia o ad una intensa attività mentale, ad esempio quando facciamo calcoli matematici coinvolgendo le aree cerebrali frontali, hanno la frequenza da 14 a 30 Hertz. Le onde Beta non sono periodiche, ma c’è di-sincronizzazione, tanto da non parlare più di onde ma di attività; le onde Gamma, che corrispondono a nostri stati di tensione, hanno la frequenza da 30 a 42 Hertz.
Quale “frequenza” ha la luce? La luce è un’onda elettromagnetica con lunghezza d’onda o frequenza – numero di oscillazioni al secondo – compresa tra i 400 ed i 700 nanometri (quanti Hertz sono 400-700 nanometri? 120 Hertz e 210 Hertz, secondo i miei calcoli). La luce ha 400-700 nanometri di lunghezza d’onda cioè 790-435 Hertz di frequenza. È un’onda elettromagnetica composta da quanti, cioè fotoni. Ora, ci si chiederà perché questa attenzione esasperata - probabilmente anche esasperante alla luce, all’energia. Perché se in noi esseri umani la nostra parte chimica è rappresentata, ad esempio, da una unità, tutto il resto che ci sostanzia è un miliardo di unità di energia. Tutte le cause cioè del comportamento della nostra materia sono da vedersi e studiare, indagare nella interazione tra energia: luce, fotone- e materia concentrata, cosiddetto nucleone. La nostra massa, cioè, come dice Albert Einstein, è una forma di energia. Siamo fatti, noi esseri umani, di energia. Bisogna indagare l’energia. Il rapporto tra l’energia – fotoni, luce, onde elettromagnetiche – e la nostra massa è una costante naturale della materia. Indipendentemente cioè dalla tipologia della materia che è uguale dappertutto, nel fegato come nel pancreas. Il rapporto tra l’energia e la massa è uguale in ogni nostro organo, dappertutto. Fotone (luce) e nucleone (materia concentrata); energia e materia, luce e materia fisica.
Si dirà: ma come mai non vediamo niente di tutto questo movimento? Le fluttuazioni ed oscillazioni dentro di noi avvengono a velocità superiore della luce, per questo non si vedono né le percepiamo. L’apparenza, cioè ciò che appare, ciò che sentiamo è statico sebbene tutto sia in gran movimento, oscillante, fluttuante. Semplificando molto, ogni nostra molecola ha il fotone che oscilla via via fino a diventare un polo di attrazione ed un campo elettromagnetico dentro cui le molecole si raggruppano ed oscillano in fase. I domini di coerenza – raggruppamenti che oscillano in fase, all’unisono – intrappolano letteralmente un campo elettromagnetico. Essi trasformano il caos e l’energia caotica (dell’ambiente esterno) in ordine, raccolgono energia e la trasformano in energia di eccitazione. Il tutto avviene in base ad un codice biochimico secondo cui ad esempio il dominio di frequenza dell’acqua ha una frequenza che attira molecole aventi la stessa frequenza, producendo in tal modo energia che attira altre molecole. E così via. L’energia si muove a onda ed assume e si comporta in vari modi. Ad esempio, se sbatte, l’onda si proietta ed “esce” sferica o circolare (diffrazione). Se due onde interferiscono una con l’altra, se hanno frequenze differenti si sommano – cosiddetta interferenza costruttiva – se hanno frequenza uguale, cioè la stessa frequenza, la loro somma fa zero (interferenza distruttiva). L’onda passa attraverso barriere e muri. Si chiama “effetto tunnel” perché è come se l’onda particella scavasse un tunnel dentro la barriera. Nei nostri atomi gli elettroni-onda seguono orbite determinate in cui l’interferenza è sempre costruttiva, non esiste la distruttiva. L’elettrone/onda attraversa le barriere con effetto tunnel. I nostri atomi – che sono tutti legati e si muovono in maniera coordinata, coerente – necessitano di poca energia (se fossero separati ci vorrebbe molta più energia) e tendenzialmente il nostro corpo “va” a bassa energia.
Cosa si vuole dire con tutto ciò: che dobbiamo cambiare prospettiva e capire, parlare, il linguaggio dell’energia, che è lontano mille miglia dal nostro attuale linguaggio, pur essendo proprio il nostro più intimo e sostanziale linguaggio. L’energia è la nostra materia, l’energia rende viva la materia. Il principio della nostra vita di esseri umani, cioè il principio che rende attiva la materia, noi uomini, è l’energia.
di Francesca Romana Fantetti