L'aria, anche se invisibile, ha un grande impatto sulla forma degli oggetti attorno a noi. A basse pressioni, nel vuoto, alcuni oggetti "resistono", mantenendo forma e volume, mentre altri no. Ma cosa accadrebbe ad un marshmallow nel vuoto?
Cos'è il vuoto?
Per capire come si comportano gli oggetti in assenza di aria e nello spazio, dobbiamo prima definire due concetti: il vuoto e la pressione.
Il vuoto, dal latino vacuum, identifica idealmente una regione dove la materia è assente. Nella realtà, però, c’è sempre una qualche molecola o particella sperduta che vi viaggia attraverso, quindi chiamiamo "vuoto" quello spazio dove la materia è presente ma in quantità e densità inferiore rispetto al nostro riferimento, l’atmosfera.
Il parametro fisico che lo definisce è la pressione, che quantitativamente corrisponde alla forza che una certa quantità di materia imprime su di una superficie. Le nostre teste, ad esempio, sono sottoposte alla pressione di 1 bar dovuta alla colonna d’aria che parte da noi e arriva ai confini dell’atmosfera. Questa pressione ci sembra impercettibile e quasi inesistente, ma in realtà, se trasformassimo l’aria in acqua, corrisponderebbe a più di dieci metri di liquido appoggiato sulle nostre spalle!
Un marshmallow nel vuoto
Ora veniamo al sodo. Cosa succederebbe se mettessimo un marshmallow nel vuoto?
Per rispondere a questa domanda la cosa più semplice da fare è quella di generare il vuoto in laboratorio, utilizzando un'apposita campana di vetro. Posizioniamo lì sotto il marshmallow e tramite una pompa primaria riduciamo la pressione. L'aria all’interno della campana e nelle micro cavità del marshmallow comincerà ad essere pompata, fino a raggiungere qualche millibar. Questa pressione è mille volte inferiore a quella atmosferica, ovvero ogni 1000 molecole tolte ne resterà una sola vagante.
Di conseguenza, la forza impressa internamente sul vetro ed esternamente sul marshmallow diminuirà. Il vetro resisterà al ‘’risucchio’’ iniziale grazie alle sue proprietà meccaniche e la sua forma resterà intatta. Il marshmallow, invece, ha proprietà meccaniche ed elastiche molto diverse e quindi aumenterà il proprio volume, non essendoci più tutta l’aria a mantenerlo nella forma e nel volume di partenza.
Nello spazio e nei più potenti acceleratori di particelle si possono raggiungere pressioni molto più basse, chiamate di ultra alto vuoto, fra i 10-9 e i 10-10 mbar. Se avessimo raggiunto queste condizioni, il marshmallow avrebbe aumentato ulteriormente il proprio volume, molto probabilmente fino a rottura.
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