La Fisica Quotidiana: “Perché si spengono le luci sugli aerei quando si atterra di notte?”

Chi prende l’aereo si è sicuramente accorto che quando si atterra di notte all’interno della cabina passeggeri vengono spente le luci una quindicina di minuti prima dell’atterraggio. Perché?

Per capirlo bisogna sapere come vedono i nostri occhi. Aristotele diceva che la luce emana dagli occhi. Senza nulla togliere al grande Greco, egli era in errore dato che in tal caso vedremmo di notte come di giorno. In realtà anche la minima informazione visiva è luce che entra nei nostri occhi. La luce, emessa da una fonte luminosa o riflessa da un oggetto, entra nell’occhio e colpisce la retina che si trova in fondo al bulbo oculare (Fig.1). La retina è composta da due tipi di recettori oculari: i coni e i bastoncelli.

I coni sono più attivi quando c’è molta luce, come di giorno. Essi permettono di captare alcune frequenze dello spettro visibile che comunemente chiamiamo colori. I coni sono di tre tipologie specializzate per captare le tonalità del blu, del verde e del rosso, rispettivamente.  La sovrapposizione di questi tre colori, più meno intensi, operata dal cervello ci consente di percepire tutte le infinite sfumature dei colori dell’iride (arcobaleno). Possiamo notare che i daltonici soffrono di un difetto di coni, per esempio possono averne solo due tipi funzionanti.

I bastoncelli sono invece più attivi quando c’è poca luce. La loro funzione è quella di captare le variazioni di intensità luminosa, più che la luce in sé. Permettono di distinguere forme e movimenti, ma non i colori. Ecco perché al buio vediamo in bianco e nero. L’immagine di un oggetto, attraverso il cristallino (che in pratica è una lente biconvessa) si forma in una parte della retina chiamata macula. La macula è costituita quasi interamente di coni, mentre tutto intorno, man mano che ci si allontana, aumenta la concentrazione di bastoncelli. Questo fa sì che quando c’è una buona illuminazione si distinguono molto bene i dettagli di quello che si guarda, dato che la macula è di fronte alla pupilla, mentre nell’oscurità la visione periferica è più efficace e consente di percepire il minimo movimento con “la coda dell’occhio”, dato che questo provoca una variazione di luminosità.

Nella parte esterna dell’occhio troviamo l’iride e la pupilla. L’iride è la parte colorata dell’occhio. La pupilla è un disco centrale nero che in realtà è un foro che si contrae o dilata automaticamente (o meglio, è un riflesso condizionato dalla luce) per evitare che la retina riceva troppa luce o, in caso di oscurità, per assicurare che entri il massimo di luce. Troppa luce può rovinare i coni e i bastoncelli senza che noi ce ne accorgiamo perché sulla retina non ci sono terminazioni nervose che ci fanno sentire il dolore. E’ per questo motivo che non possiamo guardare il sole senza protezione: i suoi raggi potrebbero distruggere la retina senza che noi ce ne rendiamo conto.

Ma quando la pupilla si dilata, quando entriamo nella penombra, il cervello ha bisogno di un certo tempo per adattarsi alla nuova situazione. Sono necessari dai 10 ai 15 secondi perché la retina si adatti all’oscurità, e quasi un’ora affinché l’adattamento sia ottimale.

Siamo ora in grado di simulare un atterraggio notturno un po’ movimentato!

Siamo sull’aereo che sta per atterrare; l’abitacolo è illuminato a giorno. Siamo a poche decine di metri dal suolo e distinguiamo le luci della torre di controllo e poco più. Improvvisamente l’aereo viene sballottato con violenza, la gente grida e nella confusione non sentiamo il pilota che invita a prepararsi ad un atterraggio d’emergenza, non vediamo la pista e qualche secondo dopo avvertiamo un forte shock e lo schienale che ci spinge in avanti a sbattere la testa contro quello di fronte. Fa male ma siamo ancora vivi e, sembra, fuori pericolo. Ma l’aereo si riempie di fumo, ci alziamo e guidati dai segnali luminosi sul pavimento corriamo verso l’uscita di emergenza, che troviamo già aperta con lo scivolo in posizione.

Una hostess con grande calma ci chiede di toglierci le scarpe e di lanciarci sullo scivolo e lasciare l’aereo. Facciamo così, ma al momento di lanciarci fuori restiamo paralizzati: non possiamo lanciarci, lo scivolo non c’è, fuori dell’aereo non ci sono che vuoto e oscurità! Cosa accade in realtà? Passiamo da un ambiente fortemente illuminato all’oscurità della notte, sula pista di un aeroporto, lontana da abitazioni e lampioni, la nostra retina non si è abituata all’oscurità esterna e sporgendo la testa fuori dall’uscita di emergenza non vediamo niente, né lo scivolo, né la pista né gli altri passeggeri e nemmeno l’ala dell’aereo…
Insomma la simulazione di questa non augurabile esperienza può finire qui.

La maggior parte delle regole dell’aviazione civile sono stabilite per ragioni di sicurezza, dei passeggeri, del personale di bordo, dell’ambiente circostante e dell’aereo stesso. Durante i voli notturni le regole prescrivono di spegnere le luci dell’abitacolo almeno 10 minuti prima del decollo o dell’atterraggio in modo che i passeggeri possano adattarsi all’oscurità e in caso di incidente possano attraversare il portellone dell’aereo vedendo quello che fanno. Che poi non è una gran novità.

Molti pirati dell’epoca della pirateria portavano una benda su un occhio, anche se ci vedevano benissimo, solo per scendere nella stiva, nella cambusa o nella santabarbara della nave vittima usando l’occhio già adattato al buio per vederci bene.

(bibliografia: Fisica semplice per menti curiose – Bruce Benamran – CORBACCIO editore)

Luigi Catalani nasce a Norma (LT) nel 1946. Si laurea in Ingegneria Elettronica con indirizzo Calcolatori e Controlli Automatici nel 1975. E’ assunto da una società romana leader nel settore della Meccanottica di precisione occupandosi di progettazione elettronica e software di sistemi di Aereofotogrammetria per applicazioni cartografiche civili e militari. Nel 1980 è assunto da una primaria azienda Aerospaziale italiana come dirigente del reparto progettazione e sviluppo di apparati avionici di bordo per aerei ed elicotteri militari e civili. Nel 1988 passa alle dipendenze di una società romana leader nel settore dei sistemi di difesa avionica con l’incarico di Project Manager per diversi contratti internazionali per lo sviluppo e produzione di apparati destinati alle aeronautiche di Italia, Germania, UK e Spagna. Nel 2007,nella stessa società, conclude la sua carriera in qualità di Responsabile Commerciale degli stessi contratti.

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