| Millipascal (mPa) | Nanopascal (nPa) |
|---|---|
| 1 Millipascal | 1000000 nPa |
| 2 Millipascal | 2000000 nPa |
| 3 Millipascal | 3000000 nPa |
| 4 Millipascal | 4000000 nPa |
| 5 Millipascal | 5000000 nPa |
| 10 Millipascal | 10000000 nPa |
| 20 Millipascal | 20000000 nPa |
| 25 Millipascal | 25000000 nPa |
| 50 Millipascal | 50000000 nPa |
| 100 Millipascal | 100000000 nPa |
| Riferimento | Millipascal (mPa) | Nanopascal (nPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 101325000 mPa | 1.01325 × 1014 nPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 16000000 mPa | 1.6 × 1013 nPa |
| A car tyre | 220000000 mPa | 2.2 × 1014 nPa |
| A racing bicycle tyre | 600000000 mPa | 6 × 1014 nPa |
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 nanopascal è un’unità di pressione pari a un miliardesimo di pascal. Il suo simbolo è nPa. Segna l’estremo lontano della scala delle pressioni, la regione in cui l’idea di pressione come spinta su una superficie smette di servire e diventa un’affermazione su quanto poche siano le particelle presenti.
La dimora più netta dell’unità è il vuoto estremamente spinto. Il vuoto comune di laboratorio arriva ai millipascal; l’ultra alto vuoto, usato dalla fisica delle superfici e dai tubi di fascio degli acceleratori di particelle, arriva ai micropascal. Sotto si stende il vuoto estremamente spinto, in nanopascal e meno, e raggiungerlo richiede una camera a tenuta, ore di cottura a duecento gradi per cacciare il gas dal metallo stesso, e pompe che intrappolano le molecole invece di spingerle.
A quelle pressioni una camera non è vuota. Un nanopascal contiene ancora qualcosa come un quarto di milione di molecole per centimetro cubo, il che pare moltissimo finché non lo si confronta con i venticinque miliardi di miliardi che stanno nello stesso volume d’aria di una stanza. Ciò che conta non è il numero ma il libero cammino medio: una molecola viaggia ormai migliaia di chilometri prima di urtarne un’altra, sicché batte sulle pareti molto prima d’incontrare una vicina.
È proprio questo il punto. La scienza delle superfici richiede che un campione resti pulito per l’intera durata di un esperimento, e alle pressioni ordinarie una superficie appena fatta si ricopre di uno strato di gas adsorbito in circa un nanosecondo. A un nanopascal la stessa superficie resta pulita per giorni. Il vuoto non è lì per togliere aria ma per comprare tempo.
Lo spazio offre il confronto naturale. L’orbita terrestre bassa si aggira sul micropascal, ancora densa abbastanza perché l’atmosfera freni i satelliti e finisca per farli cadere. Lo spazio interplanetario si conta in nanopascal. Lo spazio interstellare sta assai più in basso, intorno al femtopascal, che nessuna pompa terrestre ha mai eguagliato: i migliori vuoti di laboratorio restano più densi dello spazio fra le stelle.
La pressione di radiazione cade in terreno simile. La luce solare su una superficie perfettamente assorbente, alla distanza della Terra, esercita circa 4,5 micropascal, e alla distanza dei pianeti esterni scende ai nanopascal. Le vele solari lavorano con questi numeri, ed è per questo che devono essere enormi e leggere per raccogliere una forza utilizzabile.
Un nanopascal equivale a 0,000000001 pascal, a 0,001 micropascal, a 1000 picopascal o a circa 0,000000000000145 libbre per pollice quadrato.