Immortalità e Harry Potter, tesina

∆Q

proporzionale alla quantità di carica che attraversa la sezione di un conduttore e

∆t = . Si

inversamente proporzionale all’intervallo di tempo impiegato. La formula è

misura in ampere (A) e il suo verso è convenzionalmente quello delle cariche positive. La

corrente può essere continua se è costante nel tempo, quindi la carica Q e il tempo t sono

= ∆ ).

direttamente proporzionali (∆ Se invece la corrente elettrica varia nel tempo

parleremo di corrente variabile o alternata. Per misurare l’intensità di corrente si usa uno

strumento chiamato amperometro, che va inserito in serie nel circuito considerato.

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Effetti sul corpo umano

Quando una corrente elettrica attraversa un corpo umano può produrre effetti pericolosi,

che consistono generalmente in alterazioni delle varie funzioni vitali, lesioni al sistema

nervoso, ai vasi sanguigni, all’apparato visivo e uditivo o all’epidermide. Il corpo umano,

infatti, è estremamente sensibile alle correnti elettriche provenienti dall’esterno, poiché le

sue attività biologiche sono governate da impulsi elettrici, con cui le correnti

interferiscono. Un forte pericolo è determinato dall’effetto Joule, che consiste nella

trasformazione di energia elettrica in energia termica. La corrente elettrica in un

conduttore incontra una resistenza R, che ostacola il passaggio delle cariche elettriche.

L'energia elettrica che viene convertita in calore per effetto Joule è data dalla formula

∆

= ∆ =∆ ∆ = (Legge di Joule). Anche il corpo umano possiede una

resistenza elettrica, che può dare vita all’effetto Joule, che a sua volta può causare gravi

ustioni o bruciature.

Gli effetti fisiologici della corrente alternata a frequenza industriale sono:

• Insensibilità fino a circa 1 mA;

• Formicolii dovuti a correnti minori di 5 mA;

• Contrazione dei muscoli della mano (tetanizzazione) con correnti maggiori di 15 mA;

• Tetanizzazione dei muscoli del torace e del diaframma con correnti tra 15 e 30 mA. La

corrente elettrica che attraversa i muscoli che controllano il movimento dei polmoni

può provocare la contrazione involontaria di questi muscoli e alterare il normale

funzionamento del sistema respiratorio, determinando difficoltà respiratorie e una

possibile morte per asfissia;

• Fibrillazione ventricolare del cuore con correnti superiori a 50 mA. Il cuore si contrae

in modo disordinato, non garantendo la circolazione sanguigna normale e quindi

l’ossigenazione di organi e tessuti;

• Arresto del funzionamento del cuore con correnti superiori a 5 A. Possono provocare

anche bruciature e carbonizzazione dei tessuti, che presentano una maggiore

resistenza.

La corrente continua invece non determina la tetanizzazione dei muscoli se non a 100

mA, perché mancano gli impulsi che sollecitano le fibre muscolari. Nel momento in cui,

però, cessa la corrente, l’impulso corrispondente determina una dolorosa contrazione.

Molto grave è l’effetto elettrolitico della corrente continua, in particolare nel sangue,

poiché lo rende incapace di trasportare ossigeno.

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Gli effetti della corrente elettrica sul corpo umano dipendono quindi dall’intensità, ma

anche dalla durata e dal percorso che segue nel corpo. In particolare la fibrillazione

cardiaca, che è l’effetto più pericoloso dell’elettricità, può essere innescata in ogni

individuo da quantità di corrente diverse. Il percorso seguito dalla corrente, però, ha una

grande influenza sulla probabilità d’innesco. Per questo motivo è stato definito un “fattore

di percorso” F che indica, a parità di corrente, la probabilità che si inneschi la fibrillazione

dei diversi percorsi seguiti dalla corrente, considerando come riferimento il percorso

mano sinistra-piedi preso uguale a 1. Il percorso mano-mano risulta il meno pericoloso

(0,4), mentre il contatto mano sinistra-torace (1,5) il più pericoloso. Naturalmente, la

probabilità di innesco della fibrillazione aumenta se si resta a contatto con la corrente

esterna per molto tempo.

Maledizioni senza perdono

Nella saga di Harry Potter la magia viene normalmente usata a fin di bene. Tuttavia esiste

anche una magia oscura di cui si servono gli antagonisti della serie. I tre principali

incantesimi di questa magia malvagia, Avada Kedavra, Maledizione Imperius e

Maledizione Criuciatus, vengono chiamati “Maledizioni senza perdono”, sia per i loro

effetti sulla vittima sia perché il loro artefice è condannato a una vita di reclusione ad

Azkaban, la prigione dei maghi. Tutti e tre gli incantesimi riproducono gli effetti

dell’elettricità sul corpo umano,

dalla semplice contrazione dei

muscoli alla morte, poiché ogni

magia sembra tenere sotto l’effetto

di una corrente elettrica la vittima.

La maledizione Imperius permette

di assumere il controllo totale sui

movimenti fisici di una persona. Si ispira, anche se parzialmente, alla contrazione dei

muscoli dovuta al passaggio di energia nel corpo, rendendo la vittima inerte e facile

“marionetta” dei maghi oscuri. Può essere contrastata, ma sono necessarie una grande

abilità magica e una grande forza di volontà. Allo stesso modo risulta estremamente

difficile allontanarsi dalla fonte di corrente durante la tetanizzazione.

La maledizione Cruciatus viene usata come strumento di tortura, poiché provoca

un'agonia immensa alle vittime. Anche questa magia si ispira vagamente al dolore

provocato dai vari effetti dell’elettricità sul corpo umano e in particolare a quelli della

corrente continua. 23

L’incantesimo che più di tutti riproduce gli effetti della corrente elettrica sul corpo umano

è l'Avada Kedavra, la più potente delle tre Maledizioni Senza Perdono. È conosciuta

anche come "l'Anatema che Uccide", proprio per la sua capacità di dare la morte. Quando

viene scagliata emana un lampo di luce verde, simile a un laser, accompagnato da un

sibilo di vento come il muoversi di un'entità invisibile e da un rumore sordo e incombente,

che spesso viene identificato come il rumore della morte. È considerata la maledizione

peggiore che esista, poiché infligge la morte istantanea. Il suo effetto è quello di una

corrente elettrica talmente forte da porre fine immediatamente al funzionamento del cuore

e, di conseguenza, quello di tutte le funzioni vitali.

Esperimenti di L. Galvani

Altri importanti effetti dell’energia elettrica sul corpo

umano furono scoperti e studiati da Luigi Galvani, fisiologo,

fisico e anatomista italiano. Vissuto alla fine del XVIII

secolo a Bologna, oggi è ricordato soprattutto come lo

scopritore dell'elettricità biologica. In particolare gli anni

’80 furono importanti per la sua attività scientifica, descritta

dallo stesso Galvani nel De viribus electricitatis in motu

muscolari del 1792, un opuscolo in cui illustra tutti i

processi che portarono alla scoperta dell'elettricità animale.

Alcuni fisiologi avevano mostrato sperimentalmente che

uno stimolo applicato a un nervo causa la contrazione del muscolo ad esso collegato.

Galvani si accorse del fenomeno per la prima volta nel 1781, mentre dissezionava una

rana, e scrisse: «Dissecai una rana, la preparai e la collocai sopra una tavola sulla quale

c'era una macchina elettrica, dal cui conduttore era completamente separata e collocata

a non breve distanza; mentre uno dei miei assistenti toccava per caso leggermente con la

punta di uno scalpello gli interni nervi crurali di questa rana, a un tratto furono visti

contrarsi tutti i muscoli degli arti come se fossero stati presi dalle più veementi

convulsioni tossiche. A un altro dei miei assistenti che mi era più vicino, mentre stavo

tentando altre nuove esperienze elettriche, parve dì avvertire che il fenomeno succedesse

proprio quando si faceva scoccare una scintilla dal conduttore della macchina. Ammirato

dalle novità della cosa, subito avvertì me che ero completamente assorto e meco stesso

d'altre cose ragionavo. Mi accese subito un incredibile desiderio di ripetere l'esperienza e

di portare in luce ciò che di occulto c'era ancora nel fenomeno». Galvani, nel suo

laboratorio domestico, aveva preparato una rana, con i nervi crurali e il midollo isolati,

posta ad una certa distanza da una macchina elettrica. Durante lo scocco di una scintilla

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uno dei suoi assistenti toccò per sbaglio con un bisturi il nervo crurale interno della rana e

ci fu un'intensa contrazione dei muscoli delle zampe dell'animale. La cosa strana era che

non c'era nessun filo collegante l'apparecchio al cadavere dell'animale, le cui zampe si

erano comunque contratte con forza. Galvani capì che la reazione non era dovuta

semplicemente a uno stimolo fornito dal bisturi. Infatti, ritentò l'esperimento

assicurandosi che il generatore fosse inerte e i muscoli rimasero assolutamente immobili,

dimostrando la natura elettrica dell’evento. In alcune occasioni però, quando veniva

tenuto per l'impugnatura senza toccare la lama, persino il bisturi di metallo non dava

luogo ad alcuna reazione. Se la rana stava semplicemente reagendo all'elettricità artificiale

trasmessa tramite l'aria, allora l'intensità della contrazione doveva dipendere dalla

distanza della scintilla. Galvani provò a ripetere l'esperimento diverse volte, ogni volta ad

una distanza differente, fissando al midollo spinale di una rana un gancio di metallo,

collegato a un lungo filo metallico. In questo modo capì che l'elettricità generata dallo

strumento non rappresentava la causa principale dello scatto muscolare. L'elettricità

"artificiale" era soltanto un segnale, un input che stimolava una "elettricità animale"

naturale che scorre spontaneamente nei nervi. Suggerisce proprio l'idea che il muscolo

della rana sia capace di accumulare e scaricare una sorta di elettricità organica. Galvani si

era reso conto che vi era una relazione limitata tra l'intensità della carica elettrica e lo

sviluppo delle contrazioni. Se la forza della scarica veniva aumentata oltre un certo valore

non venivano prodotte contrazioni più forti e, al contrario, quando si riduceva l’intensità

dello stimolo al di sotto di un certo livello le contrazioni potevano cessare. Allora nella

mente dello studioso bolognese era sorto il dubbio che le contrazioni muscolari non

fossero dovute a scariche elettriche esterne, ma derivassero invece da una forza interna,

propria dell’animale, stimolata dalla forza elettrica esterna.