Si sentono racconti epici di persone sopravvissute a pallottole al cervello, cadute libere da 10 piani o mesi in mare. Ma mettete un essere umano in qualsiasi parte dell’universo conosciuto, ad eccezione del sottile guscio di spazio che si estende un paio di miglia sopra o sotto il livello del mare sulla Terra, e noi moriamo in pochi minuti. Per quanto il corpo umano sembri forte e resistente in alcune situazioni, considerato nel contesto del cosmo nel suo complesso, è innervositamente fragile.

Molti dei limiti entro i quali un tipico essere umano può sopravvivere sono stati completamente stabiliti; la ben nota “regola dei tre” detta quanto a lungo possiamo rinunciare all’aria, all’acqua e al cibo (approssimativamente tre minuti, tre giorni e tre settimane, rispettivamente). Altri limiti sono più speculativi, perché la gente li ha raramente, se mai, testati. Per esempio, per quanto tempo si può rimanere svegli prima di morire? Quanto in alto si può salire prima di soffocare? Quanta accelerazione può sopportare il tuo corpo prima di andare in pezzi?

Gli esperimenti nel corso dei decenni – alcuni intenzionali, altri accidentali – hanno aiutato a definire il dominio entro il quale noi, letteralmente, viviamo.

Per quanto tempo possiamo rimanere svegli?

Si sa che i piloti dell’aeronautica diventano così deliranti dopo tre o quattro giorni di privazione del sonno da far precipitare i loro aerei (essendosi addormentati). Anche una sola notte intera compromette le capacità di guida tanto quanto l’essere ubriachi. Il più lungo in assoluto che qualcuno sia rimasto volontariamente sveglio prima di appisolarsi è di 264 ore (circa 11 giorni) – un record stabilito dal diciassettenne Randy Gardner per un progetto di fiera della scienza al liceo nel 1965. Prima di addormentarsi il giorno 11, era essenzialmente un vegetale con gli occhi aperti.

Ma a che punto sarebbe morto?

A giugno, un cinese di 26 anni sarebbe morto 11 giorni dopo un tentativo insonne di guardare ogni partita della Coppa Europa. Ma stava anche bevendo alcol e fumando per tutto il tempo, rendendo difficile accertare la causa della sua morte. Nessun essere umano è mai definitivamente morto solo per mancanza di sonno, e per ovvi motivi etici, gli scienziati non possono trovare il punto di rottura in laboratorio.

Lo hanno fatto con i ratti, però. Nel 1999, i ricercatori del sonno dell’Università di Chicago hanno messo dei ratti su un disco rotante posizionato sopra una piscina d’acqua, e hanno registrato continuamente le onde cerebrali dei ratti con un programma per computer che poteva riconoscere l’inizio del sonno. Quando i ratti si appisolavano, il disco veniva improvvisamente ruotato per tenerli svegli sbattendoli contro il muro e minacciando di farli cadere in acqua. I topi morivano costantemente dopo due settimane di questa miseria. Prima di perire, i roditori hanno mostrato sintomi di ipermetabolismo, una condizione in cui il tasso metabolico a riposo del corpo accelera così tanto che brucia calorie eccessive anche mentre completamente immobile. L’ipermetabolismo è stato legato alla mancanza di sonno.

Quante radiazioni possiamo assorbire?

Le radiazioni rappresentano un pericolo a lungo termine perché mutano il DNA, riscrivendo il codice genetico in modi che possono portare alla crescita cancerosa delle cellule. Ma quante radiazioni ti colpiscono subito? Secondo Peter Caracappa, un ingegnere nucleare e specialista della sicurezza delle radiazioni al Rensselaer Polytechnic Institute, 5 e 6 Sieverts (Sv) nel corso di pochi minuti faranno a pezzi troppe cellule perché il tuo corpo possa sistemarle in una volta sola. “Più lungo è il periodo di tempo in cui la dose viene accumulata, più alto sarebbe il range, dal momento che il corpo lavora per ripararsi anche in quel periodo”, ha detto Caracappa a Life’s Little Mysteries.

Come termine di paragone, alcuni lavoratori della centrale nucleare giapponese di Fukushima hanno assorbito da 0,4 a 1 Sv di radiazioni all’ora mentre si occupavano del disastro nucleare lo scorso marzo. Anche se sono sopravvissuti a breve termine, il loro rischio di cancro per tutta la vita è aumentato, hanno detto gli scienziati.

Anche se si sta alla larga dai disastri nucleari e dalle esplosioni di supernova, la radiazione di fondo naturale che tutti sperimentiamo sulla Terra (da fonti come l’uranio nel suolo, i raggi cosmici e i dispositivi medici) aumenta la nostra possibilità di sviluppare il cancro in un dato anno dello 0,025 per cento, ha detto Caracappa. Questo pone un bizzarro limite superiore alla durata della vita umana.

“Una persona media … che riceve una dose media di radiazioni di fondo ogni anno per 4.000 anni, in assenza di tutte le altre influenze, sarebbe ragionevolmente sicura di contrarre un cancro indotto dalle radiazioni”, ha detto Caracappa. In breve, anche se alla fine riusciamo a sradicare tutte le malattie e a spegnere i comandi genetici che dicono ai nostri corpi di invecchiare, sfortuna: non vivremo mai oltre i 4.000 anni.

Quanto possiamo accelerare?

La gabbia toracica protegge il nostro cuore da un duro colpo, ma è una sicurezza inconsistente contro i tipi di urti che la tecnologia ha reso possibile oggi. Quanta accelerazione possono tollerare i nostri organi?

La NASA e i ricercatori militari hanno fatto passi da gigante nel rispondere a questa domanda ai fini della progettazione di veicoli spaziali e aerei sicuri. (Non si vuole che gli astronauti perdano i sensi durante il decollo). L’accelerazione laterale – che si muove di lato – fa un numero sulle nostre interiora a causa dell’asimmetria delle forze. Secondo un recente articolo di Popular Science, 14 G di accelerazione laterale possono staccare i vostri organi l’uno dall’altro. Il movimento da testa a piedi, nel frattempo, fa precipitare tutto il sangue ai piedi. Tra 4 e 8 G longitudinali vi metteranno al tappeto. (Una forza di 1 G è la normale forza di gravità che sentiamo qui sulla terraferma, mentre 14 G equivalgono all’attrazione di un pianeta 14 volte più massiccio.)

L’accelerazione in avanti o all’indietro sembra andare più facile sul corpo, perché permettono alla testa e al cuore di accelerare insieme. Gli esperimenti militari degli anni ’40 e ’50 con un “deceleratore umano”, essenzialmente una slitta a razzo che andava avanti e indietro per la base aerea di Edwards in California, suggeriscono che possiamo rallentare ad una velocità di 45 Gs, o l’equivalente della gravità di 45 Terre, e vivere ancora per parlarne. A quel tasso, si rallenta da 630 miglia all’ora a 0 mph in frazioni di secondo su poche centinaia di piedi. Probabilmente ci trasformiamo in un sacco di pezzi di ricambio intorno ai 50 G, stimano i ricercatori.

Quali cambiamenti ambientali possiamo gestire?

Gli individui variano notevolmente nel modo in cui tollerano le deviazioni dalle normali condizioni atmosferiche, se questi sono cambiamenti di temperatura, pressione o contenuto di ossigeno dell’aria. I limiti di sopravvivenza dipendono anche dalla lentezza con cui si verificano i cambiamenti ambientali, perché il corpo può gradualmente regolare l’uso di ossigeno e il metabolismo in risposta alle condizioni esterne. Ma alcune stime approssimative dei nostri punti di rottura possono essere fatte.

La maggior parte degli umani soffrirà di ipertermia dopo 10 minuti in un caldo estremamente umido di 140 gradi Fahrenheit (60 gradi Celsius). La morte per freddo è più difficile da delimitare. Una persona di solito muore quando la sua temperatura corporea scende a 70 gradi F (21 gradi C), ma quanto tempo ci vuole perché questo accada dipende da quanto una persona è “abituata al freddo”, e se una misteriosa, latente forma di ibernazione si instaura, che è stato conosciuto per accadere.

I confini della sopravvivenza sono meglio stabiliti per il comfort a lungo termine. Secondo un rapporto della NASA del 1958, le persone possono vivere indefinitamente in ambienti che oscillano tra circa 40 gradi F e 95 gradi F (4 e 35 gradi C), se quest’ultima temperatura si verifica a non più del 50% di umidità relativa. La temperatura massima si spinge verso l’alto quando è meno umido, perché il minore contenuto di acqua nell’aria rende più facile sudare e, quindi, mantenersi freschi.

Come attestato da qualsiasi film di fantascienza in cui il casco di un astronauta si stacca fuori dalla navicella, non ce la caviamo troppo bene con livelli di ossigeno o pressione anomali. Alla pressione atmosferica, l’aria contiene il 21% di ossigeno. Si muore di anossia quando la concentrazione scende oltre l’11%. Troppo ossigeno uccide anche, causando gradualmente l’infiammazione dei polmoni nel corso di pochi giorni.

Sveniamo quando la pressione scende sotto il 57% della pressione atmosferica – equivalente a quella di un’altitudine di 15.000 piedi (4.572 metri). Gli scalatori possono spingersi più in alto perché acclimatano gradualmente i loro corpi al calo di ossigeno, ma nessuno sopravvive a lungo senza una bombola di ossigeno sopra i 26.000 piedi (7925 m).

Questo significa circa 5 miglia (8 chilometri) di altezza. Il bordo dell’universo conosciuto si trova circa 46 miliardi di anni luce più lontano.

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