| Millipascal (mPa) | Terapascal (TPa) |
|---|---|
| 1 Millipascal | 1 × 10-15 TPa |
| 2 Millipascal | 2 × 10-15 TPa |
| 3 Millipascal | 3 × 10-15 TPa |
| 4 Millipascal | 4 × 10-15 TPa |
| 5 Millipascal | 5 × 10-15 TPa |
| 10 Millipascal | 1 × 10-14 TPa |
| 20 Millipascal | 2 × 10-14 TPa |
| 25 Millipascal | 2.5 × 10-14 TPa |
| 50 Millipascal | 5 × 10-14 TPa |
| 100 Millipascal | 1 × 10-13 TPa |
| Riferimento | Millipascal (mPa) | Terapascal (TPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 101325000 mPa | 0.000000101325 TPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 16000000 mPa | 0.000000016 TPa |
| A car tyre | 220000000 mPa | 0.00000022 TPa |
| A racing bicycle tyre | 600000000 mPa | 0.0000006 TPa |
Il millipascal è un’unità di pressione pari a un millesimo di pascal. Il suo simbolo è mPa. Il pascal è già un’unità piccolissima — è la pressione di un foglio di carta posato su un tavolo — sicché un suo millesimo è minore di quasi ogni pressione in cui una persona si imbatta. Sopravvive perché due campi lavorano davvero a quella scala: l’acustica e la viscosità.
Il suono è un’onda di pressione, e le pressioni in gioco sono minuscole. Una conversazione comune a un metro porta una pressione sonora di circa 20 millipascal. Un sussurro sta vicino a 2, e la soglia dell’udito, il suono più tenue che un orecchio giovane e sano rilevi, è 0,02 millipascal, ossia 20 micropascal. Un concerto rock a tutto volume raggiunge qualche pascal. L’intero intervallo utile dell’udito umano sta dunque fra il centesimo di millipascal e qualche migliaio di essi.
Ecco perché il suono si riporta in decibel e non in unità di pressione. Un intervallo che copre un fattore di un milione è scomodo in cifre lineari, e l’acustica ne prende quindi il logaritmo ancorandolo alla soglia dell’udito. Ma il decibel non è affatto un’unità di pressione: dietro ogni valore in decibel c’è una pressione in pascal o in millipascal, e la taratura degli strumenti si fa in quelle unità reali.
Il secondo impiego è più strano, perché non riguarda affatto una pressione. La viscosità dinamica si misura in pascal secondo, e quasi ogni liquido che conti cade nell’intervallo del millipascal secondo. L’acqua a temperatura ambiente è 1 mPa·s con esattezza più che sufficiente nella pratica. Ciò eguaglia un centipoise del vecchio sistema CGS, sicché il passaggio al SI lasciò ogni tabella di viscosità numericamente intatta, e per questo il millipascal secondo attecchì dove il millipascal da solo non lo fece.
Con quella scala in mano i numeri diventano leggibili. La benzina sta intorno a 0,6 mPa·s, l’olio d’oliva intorno a 80, il miele a diverse migliaia e il glicerolo verso 1400. Il plasma sanguigno si aggira su 1,3 e il sangue intero su quasi 4, e questa è una delle ragioni per cui il flusso del sangue è più arduo da modellare di quello dell’acqua.
Per la pressione in sé, fuori dall’acustica, il millipascal compare nei lavori sotto vuoto e nelle misure di laboratorio più delicate: le differenze di pressione che spingono un lento flusso di gas, o la pressione residua di una camera pompata a fondo. In quei contesti le unità vicine sono il micropascal sotto e il pascal sopra.
Un millipascal equivale a 0,001 pascal, a mille micropascal, a 0,00001 millibar o a circa 0,000000145 libbre per pollice quadrato.
Il terapascal è un’unità di pressione pari a mille gigapascal, scritto TPa. Sono dieci milioni di bar. Nulla di ciò che gli ingegneri costruiscono lavora a questa pressione, e l’unità appartiene piuttosto a due angoli assai distinti della scienza: la rigidezza dei materiali più tenaci conosciuti e l’interno dei pianeti grandi.
Le nanostrutture di carbonio l’hanno messa sulla carta. Un nanotubo di carbonio a parete singola ha un modulo di Young vicino a un terapascal, e un foglio di grafene altrettanto, il che ne fa i materiali più rigidi mai misurati rispetto al loro peso. Il diamante, a lungo il riferimento, si colloca a 1,2 terapascal. Quelle tre cifre sono la ragione per cui l’unità compare del tutto nella scienza dei materiali.
La rigidezza a questo livello non è la stessa cosa della resistenza. Un nanotubo si oppone enormemente all’allungamento, ma una fibra reale fatta di molti di essi cede a una tensione assai più bassa, perché i tubi scivolano l’uno sull’altro. Confondere un modulo di un terapascal con una resistenza a rottura di un terapascal è uno degli errori più comuni nei racconti divulgativi su questi materiali.
L’interno dei pianeti raggiunge pressioni di terapascal autentiche. Il centro di Giove è stimato a tre o quattro terapascal, e i nuclei di giganti gassosi più grandi oltre. In tali condizioni l’idrogeno si comporta come un metallo, ed è ciò che genera il campo magnetico del pianeta, sicché l’unità descrive uno stato della materia e non un carico su una struttura.
I laboratori vi arrivano ormai per brevi istanti. La compressione d’urto guidata da laser e le tecniche magnetiche impulsive spingono i campioni nella gamma del terapascal per nanosecondi, abbastanza a lungo da registrare come rispondano densità e struttura di un materiale. Quegli esperimenti sono l’unica prova diretta disponibile sulla materia nelle condizioni dell’interno dei pianeti giganti.
Per dare la scala, un terapascal è dieci milioni di volte la pressione atmosferica e circa tre volte la pressione al centro della Terra. Il numero smette di essere qualcosa che una persona possa sentire e diventa la descrizione di ciò che fanno gli atomi quando li si stringe abbastanza da cambiarne la chimica.
Un terapascal equivale a 1 000 000 000 000 di pascal, a 1000 gigapascal, a 10 000 000 di bar o a circa 145 milioni di libbre per pollice quadrato.