Parte II: scuola, università, accademie, ricerca scientifica e fisici illustri

Roberto Renzetti

5 – SCUOLA, UNIVERSITA’, ACCADEMIE, RICERCA

5.1 – LA SCUOLA

        In Italia il clima politico dei vari Stati era tale da impedire l’emergere di opinioni radicali; chiunque lo tentasse doveva vedersela oltre che con il sovrano anche con la curia e le cose non finivano mai bene. I sostenitori di riforme che tra l’altro, togliessero le scuole alla Chiesa, come Alberto Radicati e Pietro Giannone, pagarono con l’esilio e con la morte in prigione (anche con la fattiva complicità di sovrani illuminati). Tali ultimi avvertirono la necessità di togliere la scuola al clero, analogamente che nel resto d’Europa, solo perché nelle scuole, unicamente gestite dai vari ordini religiosi, si formava la futura classe dirigente più protesa all’ortodossia religiosa che alla lealtà verso il principe. Si era capito insomma che il clero aveva come riferimento lo Stato della Chiesa più che lo Stato dove operava.

        Le prime riforme, ma a livello di Università e Scuole Superiori, si ebbero nel Regno di Sardegna (1729); seguì il Regno di Napoli (Due Sicilie), subito dopo la cacciata dei Gesuiti (1767) e prima nel periodo di dominio austriaco quindi in quello di  Giuseppe Bonaparte e Gioacchino Murat, che, oltre all’ammodernamento dell’Università, iniziò a creare un limitato numero di scuole elementari pubbliche ed a sottrarre la scuola popolare alla curia; il Ducato di Parma, sotto l’influenza di Luisa Elisabetta, figlia del Re di Francia Luigi XV, fece le cose migliori: si realizzò un minimo di tessuto di scuole pubbliche alla diretta dipendenza dello Stato, l’insegnamento privato fu vietato, i libri di testo passarono al controllo dell’autorità civile, anche coloro che ambivano di fare i sacerdoti dovevano formarsi in scuole pubbliche, anche qui senza mai avere spirito antireligioso; in Lombardia gli Asburgo si muovevano sulla stessa strada: abolirono l’Inquisizione e soppressero la censura ecclesiastica sui libri, crearono un tessuto di scuole elementari gratuite che i comuni avevano l’obbligo di gestire, a Milano istituirono una scuola per la preparazione dei futuri maestri; il Granducato di Toscana si mise alla testa dei movimenti riformatori con la sottrazione della scuola alla curia, il controllo dell’intero sistema educativo, la creazione di scuole elementari pubbliche e gratuite, l’unificazione di metodi e programmi nelle scuole medie, istituendo un sistema di concorsi pubblici per la selezione degli insegnanti. Lo Stato Pontificio restava completamente privo di un sistema educativo (l’educazione popolare è assolutamente occasionale e del tutto marginale) e resterà in questa situazione fino al periodo della Restaurazione.  Le caratteristiche di maggior rilievo della concezione della scuola da parte della Chiesa (e non solo nello Stato Pontificio ma in tutta Italia) possono essere riassunte come di seguito: 1) indottrinamento catechistico del popolo ed espansione nelle scuole della dottrina cristiana; 2) formazione dei ceti dirigenti con l’uso strumentale della cultura classica e della scienza antica e moderna.

        Più in generale vi è da osservare che, fino alla fine del Settecento, la scuola in Italia per quei pochi che ne usufruivano, fu essenzialmente classica e i precedenti tentativi di istituire scuole pratiche prima di questa epoca sono sporadici ed hanno poco seguito. La necessità dell’insegnamento tecnico viene propugnata dal pensiero illuminista, sotto la spinta dell’incipiente industrializzazione. L’insegnamento tecnico ricevette in Italia un notevole impulso dalla dominazione napoleonica, ma dopo la scomparsa di Napoleone si affermarono la Germania e l’Austria dove l’istituzione Real-schulen fece fiorire scuole tecniche e specializzate.

        Tutte queste iniziative, pur se rappresentano l’inizio del processo che porterà alla scuola pubblica, sono ancora marginali e restano fortemente controllate dal potere politico.  Servirà il trauma della Rivoluzione Francese per spingere oltre i processi innescati, anche se, occorre sottolineare ancora, le novità più profonde che essa comportò non sono certo in una qualche riforma, così effimera da essere immediatamente cancellata dalla Restaurazione postnapoleonica, quanto nelle idee che si erano fatte strada: la scuola non è più neppure pensata come affare privato di un  precettore ma come affare d’interesse per l’intero Stato che deve promuovere scuole popolari. E parlare di scuola popolare implica il popolo che viene riconosciuto come compartecipe della crescita economica di un Paese. La borghesia che sta prendendo il potere sottraendolo alla nobiltà ed al clero si serve all’inizio di questo ormai quarto stato. Ma, da un certo momento, sancisce una netta separazione con il popolo per evitare facili illusioni di emancipazione sociale (il quarto stato è per la borghesia ciò che il terzo stato era per nobiltà e clero). L’alibi è proprio quella libertà sbandierata nel periodo rivoluzionario; essa ora è intesa come non obbligatorietà e non gratuità, e viene invocata proprio perché la borghesia non intende sobbarcarsi la spesa enorme di una istruzione pubblica generalizzata.

        La Restaurazione non cambiò molto le condizioni di vita, la situazione economica generale per un esercito di persone era la miseria più nera ed il degrado totale. I cambiamenti nei modi di produzione, dall’agricoltura alle prime industrie, spostano grandi masse dalle campagne alle periferie delle città. I lavori sono i più degradanti e riguardano lo sfruttamento dei bambini a partire da 4 (quattro!) anni, bambini utilizzati in lavori di fatica in miniere ed in industrie per orari di lavoro che arrivavano alle 15 ore. Neppure parlare di una qualche assistenza. Chi perdeva il lavoro era destinato a morire di fame, chi si ammalava lo stesso. In questa situazione che vedeva tra questa gente un analfabetismo vicino al 100%, pensare a scolarizzare era utopico. Dove la scuola esisteva era in mano alla Chiesa, era bassamente professionale, era bigotta e imbevuta di fanatismo, con maestri scelti perché incapaci di altro lavoro e privi di ogni preparazione e spesso di ogni morale. Ma sulla strada di non comprensione dei problemi si posero anche i pedagogisti romantici (tra cui Pestalozzi) che in modo fantasioso pensavano che la scolarizzazione avrebbe migliorato la società. A nessuno di questi venne in mente che la scolarizzazione sarebbe potuta andare avanti di pari passo solo in cambiate situazioni economiche.

        Anche quelle poche iniziative del periodo rivoluzionario e napoleonico, vennero cancellate dai governi e sovrani restaurati. Si riaprirono le porte ai gesuiti ed alle varie congregazioni religiose e l’istruzione popolare passa a loro con in più il fatto che lo Stato riconosce come sua l’attività educativa pubblica e quindi inizia a finanziare le scuole anche se confessionali. Si realizza così anche nella scuola la cogestione tra potere del sovrano e potere clericale ma quest’ultimo squalificato a rango di servizio piuttosto che esaltato come riconoscimento del valore educativo della Chiesa. Di questo si rendono conto i curiali che, alla ripresa dei moti rivoluzionari nel 1830 si schiereranno con i liberali (!) che rivendicano libertà di insegnamento contro le ingerenze ed il controllo dello Stato autoritario.

        Ho altrove descritto i dettagli della scuola nei singoli Stati, qui basta ricordare che ad ogni rivoluzione e successiva Restaurazione vi sono interventi drastici sulla scuola. Chi fa la Rivoluzione vuole una scuola obbligatoria ed almeno a livello elementare gratuita, ci restaura aborre ciò, lo nega immediatamente riportando la scuola a privilegi di classe. I moti rivoluzionari del 1848, ad esempio, che per una breve stagione dettero ilpotere alla borghesia liberale, permisero la costituzione di un Ministero della Pubblica Istruzione in alcuni Stati che tentò la riorganizzazione della scuola pubblica con particolare riferimento alla scuola primaria (1849) parlando di educazione pubblica obbligatoria per tutti. Questo delineare una scuola moderna ebbe vita breve, una nuova Restaurazione ancora più feroce fece precipitare tutto in brevissimo tempo. Ancora la Chiesa a gestire il tutto, una Chiesa onnivora ed onnipresente che sarà la migliore alleata di ogni casa regnante. Per avere una qualche novità di rilievo in una penisola che aveva comunque una media di analfabetismo vicina al 98% occorrerà attendere che il Regno di Sardegna emanasse la Legge Casati nel 1859. Le novità di tale legge non furono poche: venne istituita la prima scuola elementare per tutti, di quattro anni con un biennio inferiore (quello obbligatorio e gratuito) ed uno superiore; si insegnavano materie quali la religione, lettura e scrittura, aritmetica e sistema metrico, la lingua italiana, la geografia elementare e la storia nazionale, scienze fisiche e naturali applicabili principalmente agli usi della vita quotidiana. Un ulteriore divisione era tra corsi per maschi e per femmine in cui si insegnavano anche i “mestieri donneschi”. Il Regolamento del 1860 affermava che le scuole devono essere salubri, con molta luce, in luoghi tranquilli e decenti. L’istruzione elementare era a carico dei comuni (che doveva anche fornire la legna da ardere ma non l’inchiostro da acquistarsi con il contributo delle famiglie), restando però di competenza del ministero della pubblica istruzione i programmi e le didattiche (spettava al ministero dell’Agricoltura e Commercio l’istruzione professionale; l’istruzione universitaria e classica al potere centrale, la tecnica superiore alle province). I comuni dovevano anche garantire una adeguata istruzione militare agli alunni e fornire loro istruttori ed armi necessarie. La scuola elementare inferiore, come accennato, sarebbe dovuta essere obbligatoria per tutti ma occorrerà attendere sino al 1877 per ribadire il connotato di obbligatorietà. La scuola elementare fu frequentata prevalentemente dai figli del popolo ed in misura ridotta dai figli della piccola borghesia, che attendevano ad attività commerciali, d’artigianato ed a piccoli impieghi. La media ed alta borghesia la disdegnarono a lungo, provvedendo in altro modo ad un’istruzione classica ed umanistica, preoccupati di trovarsi seduti sui banchi con i figli di operai e contadini.

         Alcuni dati a questo punto possono essere d’interesse: nel 1861, su una popolazione di circa 26 milioni di abitanti, l’analfabetismo colpiva il 75 per cento degli individui di età superiore ai 6 anni; 40.000 erano le persone che godevano dell’istruzione secondaria, inclusa quella superiore, e gli universitari erano 9.000 per diciannove università, che divennero ventuno con le nuove sedi di Padova (1866) e di Roma (1871).  

          A similitudine delle scuole elementari, che dipendevano direttamente dai Comuni, le scuole ad indirizzo tecnico e professionali avevano chiaramente la finalità di formare i futuri operai specializzati da avviare nel mondo industriale che si stava lentamente costruendo nell’Italia post risorgimentale. La legge Casati fondava e caratterizzava l’istruzione quasi esclusivamente sul “ginnasio-liceo”, la scuola classica per eccellenza che, si può dire, rimarrà immutata per quasi un secolo. Il liceo era, nella società borghese liberale, il vivaio delle nuove classi dirigenti che poi avrebbero avuto come sbocco naturale l’università. Quest’ultima ebbe varie modifiche tra le quali l’innesto, sul modello delle facoltà di teologia, diritto e medicina, dei corsi di laurea in lettere e filosofia e in scienze matematiche, fisiche e naturali. Con le prime forme d’industrializzazione, con l’introduzione delle macchine, tale modello di scuola rivelò i propri limiti: non preparava i tecnici di cui la società industriale aveva crescente bisogno, soprattutto tecnici intermedi. La scuola in genere, nella sua organizzazione prevalentemente umanistica, non fu in grado di evolversi per corrispondere a tali mutate esigenze, tanto che gran parte delle istituzioni scolastiche destinate a preparare tecnici videro la luce al di fuori della scuola, per iniziativa di diversi ministeri (quello dell’agricoltura, dell’industria e commercio per le scuole agrarie e industriali ecc.), con iniziative che solo nel 1930 verranno riportate nell’alveo del Ministero della Pubblica Istruzione.
        La legge Casati, in linea con quanto iniziato dai predecessori, si occupò anche della preparazione del maestro ridefinendo la Scuola normale, poi estesa a tutto il Regno d’Italia, che rimarrà pressoché invariata fino alla riforma Gentile del 1923. Essa stabiliva l’istituzione di scuole normali triennali, ridotte ad un corso biennale per coloro che intendevano insegnare nel corso elementare inferiore, nelle quali materie di insegnamento erano: morale, religione, lingua ed elementi di letteratura nazionale, elementi di geografia generale, geografia e storia nazionale, aritmetica e contabilità, elementi di geometria, nozioni elementari di storia naturale, di fisica e di chimica, norme elementari di igiene, disegno e calligrafia ed, infine , pedagogia. Per accedere a tali scuole normali, bisognava sostenere e superare un esame al quale si era ammessi a 16 anni compiuti, se uomini, o 15 se donne, sanzionando in tal modo la netta distinzione tra scuole maschili e femminili. I problemi della mancanza di insegnanti qualificati si moltiplicavano al crescere dei livelli di istruzione. Nel 1860 solo l’Università di Torino era in grado di licenziare laureati in lettere (ma appena 10). Milano, nello stesso anno, aveva solo matricole (16). Pisa ne aveva 17 e Bologna 1. Tutte le altre Università italiane non ebbero in quel periodo neanche un laureato in lettere. Né più prospera era la situazione dei corsi di laurea in filosofia e in matematica anche per il fatto che tali corsi erano da poco aperti.
        Va da sé che il primo ministro che si trovò a gestire concretamente la riforma, Terenzio Mamiani non trovò di meglio, per colmare i troppi vuoti, che procedere a nomine d’ufficio, conferendo patenti abilitanti anche ai non laureati. In questo modo, nel 1860 e nei decenni a seguire, salirono in cattedra gli “amici” del ministero, i patrioti del Risorgimento in attesa di una sistemazione e gli ex preti che avevano scelto di allinearsi con la causa del liberalismo. Solo sul finire del secolo si ebbero i primi laureati in numero ragionevole. Mentre chiunque avesse compiuto i 25 anni, a patto di possedere determinati requisiti, di adottare i programmi statali e di accettare il controllo statale, poteva aprire una scuola privata, i diplomi e le licenze potevano essere rilasciati solo dalle scuole pubbliche e gli studenti delle private che ambissero tali diplomi e licenze dovevano sostenere esami davanti ad insegnanti di scuole statali.

5.2 – L’UNIVERSITA’

        Con questa situazione solo pochi riuscivano ad accedere all’Università e si trattava in massima parte di benestanti.  La situazione da cui si partiva, l’ho ripetuto più volte, era profondamente disuguale con zone di estrema arretratezza. Vi era però un contrasto tra l’economia dei singoli Stati e, come afferma Roberto Maiocchi (Bibliografia 3), il lussureggiante intrico di istituzioni a livello universitario e il rapporto tra studenti universitari e popolazione tra i più alti del mondo. Le università poi erano localizzate in gran parte nei principali centri dei singoli Stati ed erano molto diverse tra loro per potenzialità e mezzi. Poiché poi le case regnanti negli staterelli preunitari vedevano negli insegnamenti tecnico-scientifici delle avanguardie dell’illuminismo, questa parte era poco coltivata ovunque anche perché la retorica del classico letterario era (ed è) dominante. Università certamente degne (a vari livelli) erano quelle di Pisa, Bologna, Pavia, Torino. Ad esse si accompagnavano delle università scadenti e corrotte accusate anche di poca serietà e di fare concorrenza alle più importanti con il ribasso delle tasse (il caso di Napoli era clamoroso: ci si laureava in giurisprudenza in pochi mesi). I più accorti osservatori italiani dell’evoluzione economica e sociale europea, e molti uomini del Risorgimento, avevano inteso e messo in evidenza fin dalla prima metà dell’Ottocento il rapporto esistente fra lo sviluppo economico, specialmente industriale, e la diffusione dell’istruzione scientifica, tecnica, professionale. Avevano cioè capito che l’istruzione ha un grande valore economico. Carlo Cattaneo diceva in proposito che se gli uomini fanno le cose, ogni miglioramento delle cose deve aver principio da un miglioramento degli uomini ed aggiungeva: si consideri quanto valga di più un operaio, o una madre di famiglia, che sappia leggere scrivere e conteggiare, in confronto d’un essere idiota !  Più compiutamente argomentava L. Alessandro Parravicino al V Congresso degli scienziati italiani del 1843:

«Ciò che resta ancor più a desiderare è un perfezionamento alle arti italiane, che le abiliti a produrre presto e bene quelle merci che, pagando noi il tributo dell’ignoranza all’industria degl’Inglesi, de’ Francesi, de’ Belgi, de’ Tedeschi, ci costano milioni e milioni di lire ogni anno. Chi in Italia sa applicare il gas all’illuminazione? Chi la forza gigantesca del vapore alle arti? Chi sa costruire le macchine più utili alle manifatture del lino e del cotone? Pochi forestieri; e più pochi de’ nostri. Mercè le scuole tecniche sparse nelle città più popolate d’Italia abbiam bisogno di farci nostro comune patrimonio questi importanti trovati; abbiam bisogno di fortificare colla scienza, in questa universale gara di produzioni, le speculazioni del manifattore, del commerciante, dell’ agricoltore».

e, per far ciò, occorre convincersi che:

 «Senza scuole tecniche secondarie, la tecnologia non può diventar popolare; e le vostre dotte opere, o Signori, saranno ammirate dai sapienti nelle biblioteche, ma non entreranno nelle officine, se le scuole tecniche non avranno apparecchiato le menti degli operatori a comprenderle»

       Le università preunitarie non potevano nulla in tal senso perché erano prive di ogni seppur piccola autonomia didattica e libertà ideologica. Ciò che più spaventava i conservatori erano gli insegnamenti scientifici, proprio quelli che sarebbero serviti per inserirci nei processi produttivi, che furono sempre mantenuti sotto stretto controllo e chiusi in regolamenti asfissianti. Gli insegnamenti davano garanzie se assegnati al clero ed è ciò che accadeva anche negli Stati non della Chiesa. Quando si dovevano assumere dei laici le assunzioni avvenivano sulla base della condotta morale degli aspiranti e, soprattutto, sulla base della loro fedeltà alle dottrine ufficiali della Chiesa in ambito scientifico. E poiché spesso si ricorreva ad insegnamenti privati qui, più che altrove, si voleva un controllo molto stretto e che

«le scuole di scienze fossero proibite sulle case private e si stabilisse un locale a bella posta … nel quale modo i maestri penserebbero bene a ciò che debbono insegnare giacché nelle loro case non si sa che dicono e il veleno serpeggia, e serpeggia bene» [proposta del vescovo di Troia nel 1850. Citato da Lacaita].

E Zazo aggiunge:

«Col decreto 23 ottobre 1849 nel Napoletano si stabilì per gli aspiranti all’insegnamento privato di fisica e storia naturale un esame scritto (da tenersi presso la facoltà dei teologi dell’Università o davanti ai rispettivi vescovi) sul «catechismo grande della dottrina cristiana» e «sui quesiti della medesima dottrina relativi alla scienza che il maestro intendeva insegnare ».
I quesiti cui si doveva rispondere erano di questo tipo: «Le ipotesi di Herschel, Humboldt ed altri, che pongono i corpi celesti, non eccettuata la Terra, essere stati da principio nella condizione di nebulose; qual certezza hanno, ed oppongonsi alla cosmogonia Mosaica?» «E’ vero che la storia naturale mostra, che il globo sia molto più antico di quello che lo pone Mosé? I terreni di alluvione, che diconsi accumulati a più centinaia di metri alle foci dei laghi e fiumi; le allagazioni del Nilo, e gli strati dell’Etna in Arcireale, mostrano veramente quella sterminata antichità della terra, che alcuni vogliono, contro al racconto Mosaico?» [Citato da Lacaita].

        Il compito dell’Università è quindi anche quello da un lato di svecchiare ed emancipare la cultura italiana e dall’altro di unificarla togliendola da dall’ambito di uno spiritualismo religioso che … la limita e l’astrae dalla vita storica concreta (Banfi – L’uomo copernicano – 1955). Ed in quel momento l’ideale reclamato, anche dagli imprenditori perché vi si riconoscevano, era quello del positivismo che aveva anche le caratteristiche necessarie di laicità richieste da chi da troppi anni aveva trovato la Chiesa dall’altra parte della barricata. Al momento dell’Unità occorreva intervenire drasticamente. Si accese il dibattito tra chi voleva seguire il modello tedesco basato su un’ampia autonomia e chi quello centralizzatore francese. La seconda opzione, visto il degrado esistente, fu quella che prevalse. Il riformatore che di più si batté su questa strada fu il fisico Carlo Matteucci (a lui si deve l’adozione di un unico regolamento universitario e l’unificazione dei programmi d’esame nelle varie università italiane, 1862) che, nella sua qualità di senatore del Regno d’Italia, cominciò con il presentare nel 1861 un progetto di legge teso a far pulizia di molti centri universitari «creati in ogni Stato della penisola in concorrenza gli uni con gli altri, con la conseguente dispersione degli uomini migliori, e nella ricerca di originalità nelle forme di organizzazione, il difetto principale delle istituzioni universitarie italiane». Il suo progetto prevedeva di mantenere pochi centri (e magari costruirne) di studi superiori  abilitati a rilasciare le lauree, nei quali si raccogliessero i docenti più affermati, le collezioni più ricche e le migliori dotazioni per la ricerca e le applicazioni pratiche. Era l’unico modo, secondo Matteucci, per far fruttare i pochi fondi disponibili, invece di disperderli a pioggia in una  miriade di organismi asfittici e anacronistici. Attraverso vari ministri della Pubblica Istruzione del regno (Francesco De Sanctis, lo stesso Matteucci, Emilio Broglio ed altri) si fecero varie riforme universitarie tutte tese a fare università di prestigio ed anche in grado di preparare ad alto livello chi avesse deciso di andare ad insegnare. Il riferimento, come accennato, era la Francia che aveva realizzato le prestigiose Écoles Polytecniques tra cui l’École normale di Parigi. Le riforme non ebbero successo per l’opposizione durissima di amministrazioni locali, circoli politici e culturali, clientele e gruppi d’interesse, deputati dei collegi di sedi minacciate e, sconsolatamente, Correnti, uno dei successori di Matteucci, commentava che in Italia è stato infinitamente più facile sopprimere capitali che traslocare una università. L’insuccesso discese però soprattutto dalla gestione politica moderata e da una borghesia di origine aristocratica e terriera legata ai vecchi potentati e disponibile sempre a cercare compromessi con essi. Nacque così il mostro italiano che aveva il rigido centralismo francese in simultanea con la proliferazione di centri alla tedesca. E, come si può immaginare, sommammo i difetti dei due sistemi e non certo i pregi proprio per le esigenze di bilancio di Sella che assegnava alle università uno 0,45% circa del bilancio⁽¹⁾. Il progetto di De Sanctis di realizzare in Italia 5 scuole normali (alla francese, in cui avrebbero insegnato i già occupati docenti universitari con solo una piccola gratifica) riuscì solo con Pisa (anche se altre università si costituirono con tale nome ma non con uguale prestigio). Si riuscirono poi a dividere le università in due categorie, quelle più e quelle meno prestigiose⁽²⁾ e si immisero nei ruoli molti nuovi professori, molti dei quali di grande valore, su cattedre di inetti che furono messi in pensione anticipata o su cattedre create per loro.

        E’ ora utile vedere, aiutandoci con delle tabelle presentate da Roberto Maiocchi, il peso relativo dei vari indirizzi culturali all’interno delle medesime università.

Risulta evidente dalla Tabella 2 che sono i primi 3 corsi di laurea (scienze matematiche, fisiche e naturali; giurisprudenza; medicina) che hanno il maggior numero di cattedre. Pur non entrando nei dettagli di medicina e giurisprudenza, dico solo che negli anni post unitari, per la capacità di medici ed avvocati di creare delle lobbies in Parlamento, riuscirono ad accaparrarsi la più grande  quantità di risorse e le presidenze di innumerevoli enti procacciatori (Maiocchi osserva che, non a caso, occorrerà aspettare 60 anni prima di rivedere uno scienziato non medico alla Pubblica Istruzione, Orso Mario Corbino il papà di Fermi). Venendo invece alla facoltà di mio interesse, se non si disaggregano i dati, non si capisce molto. E la Tabella 3 ci fornisce proprio la situazione che si aveva tra i vari corsi di laurea di scienze matematiche, fisiche e naturali. Il dato emergente è quello che ho più volte annunciato: la parte del leone la fanno matematica e scienze naturali, con più o meno la metà delle cattedre. Conseguenza di quella situazione che non crea a matematici ed a naturalisti problemi di rapporti con il potere ecclesiastico (anche in Stati non della Chiesa) e che era certamente molto accentuata alla fine del Seicento e che poi si mantenne per autocensura, pigrizia intellettuale e, soprattutto, perdita di contatto con i principali centri di ricerca che si erano, drammaticamente per l’Italia, spostati nel Nord Europa. Osservando poi l’andamento degli anni, si scopre che l’ipertrofico numero di cattedre di matematica tende a scendere e quel numero che era l’immediato risultato preunitario (50) mostra che la matematica era la meno compromessa con il razionalismo illuminista e quindi la più gradita ai restauratori in quanto riassorbibile negli ideali classici come matematica sublime e non come calcolo infinitesimale. E da ciò, almeno, si trassero gli importantissimi risultati della scuola italiana di matematica (Cremona portò a compimento la geometria proiettiva aprendo la strada della geometria algebrica; Dini che rivisitò chiarendoli i fondamenti dell’analisi; Betti e Beltrami che fecero lo stesso con la teoria dell’elasticità).

        La tabella seguente ci fornisce invece i dati quantitativi della frequenza degli studenti nelle diverse università italiane nell’anno accademico 1961-1962:

Tabella tratta da: Comitato nazionale per le celebrazioni del primo centenario dell’Unità d’Italia, Cento anni di vita nazionale attraverso le statistiche delle regioni, a cura dello SVIMEZ, Roma 1961.

        Vi sono invece i dati drammatici della chimica e della fisica che si possono capire fino in fondo se solo si confrontano con lo sviluppo industriale del resto d’Europa. Scriva a proposito Maiocchi:

La chimica e la fisica appaiono schiacciate tra i primi due gruppi e permangono nella loro condizione di inferiorità anche negli anni successivi. Questa situazione significò scarsità di fondi per la ricerca, scarsità di nuovi insegnamenti, scarsità di posti disponibili per la formazione dei nuovi ricercatori, impossibilità da parte dei fisici e dei chimici di determinare scelte di fondo nella politica della ricerca complessiva nel nostro paese; tutte cose che comportarono ripercussioni gravissime sullo sviluppo dell’industria moderna, in particolar modo di quella chimica, e che, più in generale, costituirono altrettanti ostacoli alla produzione teorica dei nostri scienziati.

        Per comprendere a pieno la situazione, sulla quale ritornerò più oltre, è utile dire che nella prima metà dell’Ottocento, dopo i successi di Beccaria, Galvani e Volta, la ricerca fisica organizzata era assente. I ricercatori, quando c’erano, erano isolati e lavoravano ciascuno per proprio conto, con i propri mezzi e con difficoltà addirittura di trovare le riviste scientifiche europee su cui aggiornarsi su mondi che ormai si erano separati irrimediabilmente. Sopravvivevano tali ricercatori concentrando la loro opera su oggetti da poter commerciare (un buon galvanometro venduto ai centri di ricerca europei faceva tirare avanti …). Con l’Europa che avanzava in termodinamica e macchine termiche, noi non avevamo nulla a che fare (avremo un grande scienziato del calore, Melloni, ma si muoverà in ambiti molto più teorici) ed è sintomatico che in Italia si conobbe qualcosa di quanto avveniva in Europa solo nel 1853 quando, sul Giornale dell’Ingegnere e non su una rivista di Fisica, Giovanni Codazza pubblicò un sunto sui lavori europei in termodinamica. Alcuni fermenti innovativi si ebbero nella Pisa dell’illuminato Leopoldo II. A Pisa Carlo Matteucci (il futuro riformatore) mise su un laboratorio decente nel 1840. Attorno a questo laboratorio si costituì un primo nucleo importante di scienziati (l’esule politico – come vedremo – Ottaviano Fabrizio Mossotti, il più grande fisico matematico italiano, molto apprezzato in Europa, della prima metà dell’Ottocento; Riccardo Felici; Luigi Pacinotti) che nel 1854 diedero vita alla rivista Nuovo Cimento.

       Più in generale si può dire che l’università non brillasse davvero: si reclamavano ideali astratti di “Cultura” completamente slegati dalle esigenze sociali e produttive del Paese, e nessuno, neppure nel settore industriale, pensava ad essa come sede di ricerca scientifica. Le velleità di riforma si muovevano come esercizi teorici su due direttrici principali e contrapposte: (a) università come tempio della Cultura: (b) università professionale.

5.3 – LA FISICA SACRA

       Non posso chiudere l’argomento istruzione senza far riferimento ad una delle cose più strabilianti che la Chiesa di Roma abbia potuto realizzare nei suoi possedimenti fortunatamente temporali. Proprio nel 1870, al momento della Liberazione, fu chiarissimo come erano andate le cose in campo scientifico nello Stato pontificio nei 250 anni trascorsi da Galileo. La cosa fu denunciata da Matteucci e Bruschi in quello stesso anno. I due relatori del ministro ebbero a parlare di gravi insufficienze in ordine all’insegnamento della matematica e biologia (su tale scienza la tendenza era mantenere gli insegnamenti aristotelici !) nello Stato della Chiesa (dissero anche di apprezzare la scuola di applicazione di ingegneria nata nel 1817 come appropriazione di quella dell’occupante francese, la scuola di medicina e l’Osservatorio del Collegio Romano). L’aberrazione, che è possibile estendere ad altre scienze, è palese nella vicenda (poi ricostruita compiutamente) della cattedra di Fisica Sacra. E’ una storia che s’inserisce in quel filone, che trovò l’abate Antonio Stoppani come fiero sostenitore, che voleva combattere scienza con scienza utilizzando in modo spregiudicato le conoscenze scientifiche in modo da distorcerle per fini teologici (è quanto fa oggi l’organizzazione Scienza e Vita). E queste posizioni, neanche le più antiscientifiche, avevano chiara matrice ideologica e politica.

            Nel 1816 il cardinale Consalvi, il liberale tra colleghi che arruolavano bande di sanfedisti per far pulizia di oppositori di cui ho parlato nella Parte I, affidava all’abate Scarpellini la cattedra di “fisica sacra” al fine di rimettere a posto le conoscenze in modo che non fossero utilizzate dalla filosofie dell’illuminismo “segnatamente nel tempo presente, in cui si abbusa dei progressi delle scienze naturali, o delle nuove cognizioni, per introdurre degli errori a danno della religione cattolica“. C’è dietro la paura della Rivoluzione francese e l’esempio negativo dell’Encyclopédie che aveva permesso la diffusione di un sapere scientifico di massa, diffusione con la quale si poteva trasmettere l’idea di progresso sociale, culturale e politico aborrito dalla Chiesa. Vi era certamente una distorsione volgare del significato delle scienze a scopi dottrinali ma era pur sempre un avanzamento dottrinale nei riguardi della scienza e per questo motivo Consalvi era inviso dagli altri cardinali.

            Nel 1824, Leone XII in Quod divina sapientia affermò la volontà di sottoporre ogni organismo educativo ad un ferreo controllo al fine di difendere la religione cattolica. Ed uno dei più ligi seguaci di tale ideologia e duro avversario del liberalismo fu il potente cardinale Luigi Lambruschini che fu  segretario di Stato della Chiesa tra il 1836 ed il 1846 sotto il Papa Gregorio XVI. Luigi Lambruschini era reduce dalla nunziatura parigina negli anni Trenta ed aveva visto i nefasti effetti della scienza sulla religione operava quindi a Roma con piena cognizione di causa. Purtroppo per lui il nipote, Raffaello Lambruschini (che abbiamo già incontrato nella parte I),  fu un sostenitore di quanto egli combatteva e si batté in Toscana ed in Piemonte per ottenere l’insegnamento professionale in un Paese liberale. Il cardinale scriveva al nipote tentando di spiegargli l’impossibilità di mettere insieme religione e scienza (queste cose dovrebbe leggerle Benedetto XVI)e che la scienza non avrebbe prodotto alcun progresso:

Quanto avreste fatto meglio se invece di aprire una scuola di Geometria per li poveri di Figline ne’ dì festivi … li aveste invece raccolti per udire in tali giorni pie e sode istruzioni che insegnassero loro ad essere buoni e perfetti cristiani !…
L’amore indiscreto che si mostra oggidì di generalizzare l’istruzione e la cultura mira non a migliorare la società, ma a infelicitarla. Si accenda pur l’orgoglio delle classi ultime (destinate dalla Provvidenza ad esercitare arti e mestieri) con un superficial sapere e si vedrà quali frutti produrrà un così calcolato sistema.
 

        Nel 1837, il matematico S. Proja, nel Giornale accademico di scienze, lettere ed arti (nº 74, pagg. 106-110), dopo aver premesso che:

Questa cattedra ha per iscopo l’applicazione delle scienze naturali alla considerazione delle opere supreme della natura, col doppio fine di magnificare il nome di questo divino autore e di confutare gli errori che derivarono dall’abuso delle scienze istesse,

così descrive la cattedra di Fisica Sacra di Scarpellini alla Sapienza di Roma:

In un ramo della pubblica istruzione, che ha per oggetto l’applicazione delle scienze naturali alla considerazione di Dio, non può immaginarsi sistema né più ordinato né più sublime di quello, che la stessa divina sapienza ne tratteggiò laonde con saggio divisamento dal primo libro della Genesi desunse la nostra cattedra l’ordine e la distribuzione delle materie, nonché l’appellazione di FISICA MOSAICA, FISICA SACRA, COSMOLOGIA TEOLOGICA. Pertanto in sei grandi trattati se ne divise l’ampio argomento, essendoché in sei giorni divise Mosè l’opera divina della creazione, ed a ciascun trattato serve di tema ciò che creò Iddio nella corrispondente giornata. Quindi è che il I si occupa della creazione del mondo, o piuttosto della creazione delle sostanze elementari; il II del firmamento, o sia dell’aria, e della divisione delle acque sopra la Terra divisa in continenti e mari; il III della produzione dei vegetabili; il IV dei corpi celesti, e de’ loro uffici; il V della produzione dei pesci e dei volatili; il VI finalmente della produzione degli altri animali e della formazione dell’uomo … .

          La cattedra di Scarpellini durò fino al 1840, ma il suo spirito restò. Esso andava sotto il nome di “concordismo”, il mettere sempre d’accordo Bibbia con fatti scientifici. E così le scienze erano insegnate in modo aristotelico, con inutili e superficiali classificazioni. Anche quei pochi scienziati (astronomi gesuiti) che tentarono ricerche (Secchi, Pianciani, De Vecchi) dovettero abbandonare Roma nel 1848, a seguito dell’allontanamento della Compagnia di Gesù, per recarsi in Inghilterra e poi negli Stati Uniti. Allo stesso modo l’altro scienziato in tonaca, Schiapparelli, non ebbe vita facile. E poco prima che i bersaglieri entrassero in Roma, anche il darwinismo veniva a dare altri colpi al concordismo (in questo disastro, tanto minore quanto più ci si allontanava da Roma, c’era una parte di ricerca che vedeva l’insieme degli stati preunitari al livello delle ricerche di punta in altri Paesi. Si tratta della matematica e questo perché la matematica non mette mai in discussione nulla … tanto è vero che Copernico era ben accetto come ipotesi matematica).

5.4 – LE SOCIETA’ E LE RIVISTE SCIENTIFICHE

        Devo dare un breve cenno agli strumenti di comunicazione scientifica di cui si disponeva in Italia nell’Ottocento.

        Un primo momento di aggregazione degli scienziati e quindi di comunicazione reciproca furono le Accademie che iniziarono a nascere nel Seicento (l’Accademia dei Lincei si costituì a Roma nel 1603 e l’Accademia del Cimento fu fondata a Firenze nel 1647; vi era poi l’Accademia dei Fisiocratici di Siena) con alterne vicende a seconda di come si ponevano rispetto al potere. I risultati dei singoli scienziati erano comunicati con degli scritti chiamati spesso Atti o Memorie di tale accademia.

        Il Settecento vide la nascita di varie accademie in Italia che ebbero una qualche risonanza: Siena (fondata nel Seicento e finanziata dalla metà del Settecento), Bologna (1691), Torino (1757), Napoli (1778 – 1787), Messina (nata nel secolo precedente ma databile 1728 per l’inserimento del settore scientifico), Modena (1752), Mantova (1767), Padova (anch’essa erede di altre accademie seicentesche data 1779). Tutte queste Accademie non avevano le disponibilità economiche per pubblicare con continuità i loro Atti e quindi vi era una cronica mancanza di riviste scientifiche. In realtà queste Accademie furono una moda, una sorta di fiore all’occhiello che ogni piccolo reuccio doveva avere. Magari chiamavano a parteciparvi scienziati di chiara fama ma la vita quotidiana era appena garantita. Quella che più tardi ambirà a diventare la comunità scientifica italiana, doveva rivolgersi alle Accademie straniere per pubblicare e ciò dava prestigio ai Paesi esteri ed allungava di molto i tempi di pubblicazione per i nostri scienziati. Occorre comunque dire che alcune riviste letterarie italiane accettavano lavori scientifici ma la cosa è solo aneddotica perché la diffusione era scarsa e nessuno scienziato straniero avrebbe letto contributi scientifici in riviste letterarie. Fu il veronese Antonio Maria Lorgna che nel 1781 fondò la Privata Società Italiana di Scienze ed Arti (in seguito chiamata Società Italiana)con lo scopo principale di pubblicare con regolarità delle memorie scientifiche. La cosa ebbe un buon successo che spinse scienziati di varie parti d’Italia a fornire, oltre che contributi, anche un contributo organizzativo. I più noti scienziati che aderirono sono: il matematico ferrarese Malfatti, il matematico piemontese Lagrange, il chimico piemontese Saluzzo, il lombardo Alessandro Volta, l’astronomo lombardo De Cesaris, i matematici veneti Salimbeni, Riccati e Fontana, l’astronomo e fisico dalmata Boscovich, il fisiologo emiliano Lazzaro Spallanzani, vari matematici ed idraulici toscani tra cui Paoli e Ferroni, i medici campani Cirillo e Vario, il medico pugliese Cotugno ed il matematico siciliano Leonardo Ximenes (vi furono anche prestigiosi stranieri ad aderire, tra cui Benjamin Franklin). Ad evitare che l’Accademia crescesse in modo disordinato e con soci non sempre controllabili dal punto di vista della loro serietà scientifica, Lorgna decise di limitare il numero dei soci italiani a quaranta e gli stranieri a dodici. Con queste regole, a partire dal 1801 la Società Italiana divenne Società Italiana delle Scienze detta dei XL. Questa Accademia, ancora esistente con il nome di Accademia dei XL e prestigiosa, ebbe un ruolo cruciale nel coordinare ed indirizzare gli scienziati italiani verso un’idea di scienza nazionale in epoca risorgimentale (anche se fu a volte condizionata dal potere politico che voleva usarla a propri fini (Napoleone, Francesco IV di Modena, …).

        Lo storico Paolo Freguglia (bibliografia 4, pagg. XXVI-XXVII) racconta molto bene le prime riunioni degli scienziati italiani:

Nell’Italia preunitaria le accademie più importanti che operavano erano, oltre la “Società Italiana”: “l’Accadcmia delle Scienze di Torino”, l'”Istituto di Scienze e di Lettere di Milano”, l”’Accademia delle Scienze di Bologna”, 1″‘Accademia della Crusca” e “l’Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti”. Per quanto riguarda le prime cinque vi fu nel Giugno del 1860 una proposta del ministro della Pubblica Istruzione, Terenzio Mamiani, di unificazione, al fine di creare, analogamente a quanto già esisteva in Francia ed in Gran Bretagna, un Istituto Italiano di Scienze e di Lettere. In questo modo si sarebbe realizzata un’istituzione consona ai tempi e come naturale evoluzione dell’idea medesima del Lorgna. Ma fu proprio la “Società Italiana delle Scienze” ad opporsi, per opera del presidente Stefano Marianini, a questo progetto. Né maggior successo ebbe il progetto del 1874 del presidente della “Società Italiana delle Scienze” Francesco Brioschi di costituire una sola istituzione unificandosi con la risorta “Accademia dei Lincei”. Questi tentativi di fusione furono ripetuti fino a tempi recenti (Beniamino Segre, presidente di ambedue le accademie) ma senza il raggiungimento dell’obiettivo. Fu poi la sola “Accademia dei Lincei” a diventare l’Accademia nazionale del Regno d’Italia.
Ritornando indietro nel tempo non si può fare a meno di rammentare il fatto che la “Società Italiana delle Scienze” non fu in grado di organizzare la prima Riunione degli scienziati italiani che si celebrò a Pisa nel 1839, nonostante due (Giovanni Battista Amici e Gaetano Giorgini) dei cinque organizzatori fossero tra i “Quaranta” ed un’altro, Maurizio Bufalini, docente di medicina presso l’Università di Firenze, avesse vinto nel 1823 un premio della predetta Società. Anche in questo caso dunque questa Società, che era a quel tempo sotto la presidenza di Luigi Rangoni, non ebbe nella realtà quel ruolo di catalizzazione tra gli uomini di scienza italiani che pure istituzionalmente si prefiggeva.
Le Riunioni degli scienziati italiani diverranno un’importante occasione di confronto e di constatazione della situazione della ricerca scientifica in Italia e quindi, nella loro periodicità, un organismo di comunicazione scientifica.
Oltre i tre scienziati poc’ anzi rammentati, gli altri due organizzatori del primo Convegno furono Carlo Luciano Bonaparte, uomo politico, zooologo e nipote di Napoleone, e Paolo Salvi, docente di Storia naturale all’Università di Pisa.
I congressi degli scienziati italiani si terranno ininterrottamente fino al 1847 con cadenza annuale, rispettivamente, in ordine, dopo Pisa, nelle seguenti città: Torino, Firenze, Padova, Lucca, Milano, Napoli, Genova e Venezia. Le prime due guerre di indipendenza interruppero questi convegni “risorgimentali”. Nel 1862, a Regno d’Italia costituito, si celebra a Siena quella che sarà la decima riunione degli scienziati italiani. Dovranno poi passare undici anni, nel 1873, prima che si tenga a Roma, ormai capitale del Regno, l’undicesimo convegno. In questa sede Stanislao Cannizzaro propone il progetto “di ricostituzione dei congressi generali degli scienziati italiani” e contestualmente, come istituzione deputata a promuovere questi congressi, una “Società Italiana pel Progresso delle Scienze”. Questa proposta fu approvata e nel 1875, quando si celebrerà a Palermo il dodicesimo convegno, si chiamerà “XII Congresso della Società per il Progresso delle Scienze”. In questa occasione si varò il regolamento di questa Società, in cui tra l’altro si stabiliva che le riunioni dovevano tenersi ogni tre anni e con durata di otto giorni. Ma all’indomani della riunione di Palermo va constatato che il mondo scientifico italiano mostrò scarso interesse per questi congressi generali, dal momento che ormai venivano ritenute superate le motivazioni di fondo, che, con varie ed articolate modalità, erano state comunque connesse all’idea risorgimentale di raggiungimento dell’unità politica d’Italia. Anche se la partecipazione ai convegni “risorgimentali” nasceva indubbiamente dal desiderio di discutere, di confrontare e di conoscere risultati scientifici, è altrettanto indubbio che gli scienziati provenienti da vari stati italiani fossero animati da prospettive e intenti patriottici. La scienza veniva considerata come uno strumento utile per il rinnovamento della società ed il ruolo degli scienziati fu importante come quello di altri intellettuali alla formazione ed alla diffusione delle idee risorgimentali. Non va poi sottovalutato il fatto che questi scienziati pur rappresentando socialmente categorie professionali diverse (in primo luogo docenti universitari, ma anche molti liberi professionisti, funzionari di stato e cultori in genere), in ogni caso si collocavano prevalentemente nell’ambito della borghesia.
Ciò doveva influire non poco sul significato politico di queste riunioni. Una volta raggiunta l’Unità d’Italia le motivazioni politiche si affievolirono. Così dopo il 1875 non fu più possibile, per oltre trent’anni, realizzare un convegno. La “Società Italiana per il Progresso delle Scienze” (SIPS) si ricostituì nel 1906 grazie all’ opera di Pietro Blaserna e di Vito Volterra. Nel 1907 si tenne quello che doveva essere il tredicesimo congresso e che appunto fu chiamato “Prima Riunione della Società Italiana per il Progresso delle Scienze”.

        Come visto, non si può ancora parlare, al momento dell’Unità d’Italia, di “comunità scientifica”. La vivace minoranza di scienziati risorgimentali aveva già conosciuto momenti di aggregazione a partire dai “Congressi” di cui ho detto: il primo fu quello di Pisa del 1839. Il problema, all’inizio, era di conoscere ciò che ognuno aveva fatto separatamente per capire ciò che si sarebbe potuto fare insieme, anche alla luce del fatto che – a partire dal dopo Volta – la scienza italiana era stata tenuta in scarsa considerazione negli ambienti scientifici europei. Alcuni cominciavano a capire che, senza l’oggettivo sostegno di una struttura economica, produttiva e legislativa (per la difesa dei brevetti), i migliori risultati della produzione tecnico-scientifica italiana avrebbero continuato a essere sfruttati all’estero. Esempi in questo senso non mancavano: Pascal si appropriò di parte dei lavori di Torricelli senza mai citarlo; lo stesso fece Gay-Lussac con alcuni lavori di Volta; analogo problema tra Avogadro e Loschmidt; Gramme copiò e commercializzò la dinamo di Pacinotti; Tesla fece lo stesso con il campo rotante di Galileo Ferraris; Matteucci e Barsanti videro copiare il loro progetto di motore a scoppio da Otto e Langen; Bell si appropriò dell’invenzione del telefono realizzata da Meucci (ed avrò modo si soffermarmi su alcuni di questi episodi).

        I problemi dunque erano gravi, tanto più che non esisteva nessuna rivista scientifica di risonanza europea che potesse far conoscere i lavori degli scienziati italiani.

        Nell’ambito della fisica, per tentare di risolvere alcuni di questi problemi, nel 1897 un gruppo di studiosi e ricercatori costituì la Società italiana di fisica – SIF -, che aveva come organo ufficiale la rivista “II Nuovo Cimento“, fondata nel 1855 da C. Matteucci. Già su questa strada si erano mossi i chimici ma senza riuscire a costituire una società. Gabba, comunque, fondò nel 1871 la “Gazzetta chimica italiana“. Un primo embrione di società di chimica fu la Società chimica di Milano (1895) che, non a caso, ebbe tra i suoi promotori sia docenti universitari che imprenditori (Erba, Biffi). E, con caratteri ancora più applicativi di quella di Milano, già nel 1889, era nata a Torino l’Associazione chimica industriale. La maggior parte dei chimici, tuttavia, si dedicava soltanto alla chimica pura: ci vorrà l’inizio della Prima Guerra Mondiale guerra perché questo atteggiamento muti.

        La nascita delle società scientifiche professionali corrispondeva comunque a una presa di coscienza, da parte degli scienziati, della propria funzione sociale. Le attività svolte furono però essenzialmente rivolte alla sindacalizzazione degli scienziati in una sorta di corporazione, alla divulgazione scientifica di tipo positivista, alla propaganda sull’utilità sociale della scienza.

        Con la nascita (1907) della Società italiana per il progresso delle scienze – SIPS, alcune cose cambiarono: si uscì dal corto respiro sindacale di categoria per avviare un vero e proprio censimento della ricerca scientifica italiana.

5.5 – I FISICI ITALIANI NEL RISORGIMENTO⁽³⁾

        Una questione che merita risalto, soprattutto di questi tempi, è il grandissimo impegno civile e politico dei fisici italiani (almeno nella loro parte più qualificata) durante il periodo della formazione dello Stato unitario.

       Tra alcuni staterelli gli «scambi culturali» erano abbastanza frequenti ma avevano soprattutto un carattere bilaterale, provinciale si potrebbe dire. Lo scambio collegiale, il Congresso, era qualcosa di impensabile tanto è vero che ci vorrà un gran lavoro per realizzarlo soltanto nel 1839 a Pisa. Insomma ciò, che con fatica, si tentò fu l’uscita della ricerca da un ambito cortigiano verso il livello cosmopolita dei vari altri Stati europei.

        Riguardo poi alla mancanza di finanziamenti la protezione del principe di turno non era sulla scienza ma sullo scienziato; ciò vuol dire che si entrava nell’ambito della protezione e della «munificenza» del principe solo quando ci si era fatti conoscere. Ed allora chi imboccava la «professione del fisico certamente doveva partire da una certa base materiale (un minimo di agiatezza famigliare) ed altrettanto certamente, da un certo punto in poi, doveva cominciare ad arrangiarsi (rendere economicamente redditizia la fisica). In mancanza di scuole e di strutture di ricerca tali da accogliere tutti coloro che si occupavano di ricerca ecco che come ho già detto, soprattutto in Italia, sorge la figura del «fisico inventore», del fisico che si costruisce strumenti che poi in qualche modo commercia (credo che solo i nomi di Mossotti e di Bartoli possano essere iscritti nell’ambito della fisica teorica). E saranno in gran parte proprio gli «inventori» a continuare a fare una ricerca con risonanza europea.

        Per le caratteristiche peculiari della ricerca scientifica lo spirito generale rimane comunque cosmopolita; diffusi rapporti si intrecciano tra ricercatori italiani e scienziati di Paesi scientificamente più avanzati (particolarmente Francia e Gran Bretagna) rapporti che venivano invece a mancare all’interno della comunità scientifica italiana per la già ricordata difficoltà interna di comunicazione. A questo stato di cose corrispondeva un diffuso senso di insoddisfazione che portò, dopo estenuanti fatiche, alla realizzazione del primo Congresso degli scienziati italiani che si tenne a Pisa nel 1839 (e questa data può essere presa come quella che diede il via alla formazione di una moderna comunità scientifica in Italia).

        Questi congressi furono una delle più importanti occasioni per far incontrare gente proveniente dai vari Stati italiani al fine di tenere i collegamenti ed organizzare azioni volte al conseguimento dell’Unità. Vari storici attribuiscono a questo interesse per la «politica» la decadenza della fisica italiana in quel periodo ma, come vedremo, questa affermazione è almeno discutibile se solo si pensa che furono proprio i più importanti fisici italiani del periodo quelli maggiormente impegnati nel Risorgimento.

         Vediamo allora le biografie dei massimi scienziati italiani dell’epoca, impegnati nel Risorgimento.

MACEDONIO MELLONI

        Macedonio Melloni nacque nel 1798 a Parma. Le agiate condizioni economiche gli permisero di iniziare gli studi nella sua città e quindi di proseguirli a Parigi (dal 1819), nella prestigiosissima École Polytechique degli Ampère, Laplace, Poisson, Fresnel. Tornato a Parma (1824) ottenne la cattedra di fisica teorico-pratica presso quell’Università diventandone titolare nel 1827. In quell’epoca divenne amico e collaboratore di Leopoldo Nobili.

        Nel luglio del 1830 scoppiarono a Parigi dei moti rivoluzionari e Melloni, nel novembre, lodò, all’apertura del suo corso, il comportamento degli studenti in quei moti aggiungendo che era doveroso insorgere contro i tiranni. Fu immediatamente destituito ed esiliato.

        Tornò a Parigi da dove ben presto ritornò a Parma. I moti rivoluzionari che nel 1831 investirono tutta Italia (e particolarmente i Ducati di Parma e di Modena) avevano permesso il formarsi a Parma di un Governo Provvisorio. Melloni, che era rimasto in contatto con l’ambiente liberale parigino, non fu estraneo alla rivolta e, durante gli scontri con le forze ducali, fu portato in trionfo dagli studenti insorti e chiamato a far parte del Governo Provvisorio. Nel marzo del 1831 l’ordine fu ristabilito dalle truppe austriache: Melloni riuscì a fuggire portandosi dietro una condanna del Governo Ducale restaurato. Riparò di nuovo in Francia e dopo una breve permanenza a Parigi, dovette recarsi a Dôle, una cittadina del sud-est della Francia, per insegnare fisica (quella sistemazione gli era stata trovata dal suo amico Arago e dovette accettarla perché privo di mezzi di sussistenza). Non potendo a Dôle portare avanti le sue ricerche, messo da parte un poco di denaro, si trasferì nella vicina Ginevra dove riprese i suoi studi con gli amici P. Prévost e A. de la Rive. Portato a termine uno dei suoi più importanti lavori ed incoraggiato dai suoi amici, si recò a Parigi per sottoporlo al giudizio dell’Académie des Sciences (un eventuale giudizio positivo gli avrebbe permesso di ottenere una qualche cattedra a Parigi con la quale rendersi indipendente economicamente e, ad un tempo, proseguire le sue ricerche). Gli «esaminatori» del lavoro di Melloni furono tre prestigiosi scienziati. Uno di essi, Poisson, dette parere sfavorevole e con ciò sfumò ogni speranza da parte del nostro.

        Fu questo un periodo di profonde amarezze testimoniato da una commovente corrispondenza con Michael Faraday (che riporto in altro articolo della rivista). Non aveva soldi, non aveva lavoro; era costretto, per vivere, a far da mediatore nel commercio di strumenti scientifici. Scriveva a Faraday di questa sua situazione inviandogli anche copie dei suoi lavori. Nel 1834 Faraday rifece le esperienze di Melloni davanti alla londinese Royal Society, dopo averne fatto oggetto di svariate lezioni alla Royal Institution. Gli scienziati della Royal Society furono entusiasti di quei lavori e premiarono Melloni con la Rumford Medal (una specie di Premio Nobel dell’epoca).

        Conseguenza di ciò fu che anche in Francia cominciarono gli entusiasmi per Melloni.

        Un’altra Commissione, composta ora dallo stesso Poisson, da Arago e da Biot, si riunì per riesaminare i suoi lavori e questa volta ne uscì con un rapporto estremamente favorevole (di 140 pagine, redatto da Biot e pubblicato — 1839 — nelle Memorie dell’Académie). Inoltre il ministro della Pubblica Istruzione gli fece dono di una somma di 1200 franchi. Melloni commentava con amarezza questi fatti rivolgendosi a Faraday: «…Debbo della riconoscenza a questi signori, e ne avrei… Ma l’opposizione scientifica francese ed i miei compatrioti [tutti esuli liberali e mazziniani tra cui i suoi amici Giuseppe Lamberti, Pasquale Berghini, Pietro Giannone, Camillo Ugoni, ndr] osservano che tutto ciò arriva dopo il premio della Royal Society…».

        Insieme al riconoscimento ufficiale francese, vennero svariati altri riconoscimenti da tutto il mondo e, tra l’altro, fu fatto socio dell’Accademia di Francia, di quella di Pietroburgo, di quella di Stoccolma e di quella di Berlino. Ma ciò che a questo punto più interessava Melloni era di tornare in patria ed egli usò la fama scientifica conquistata per riuscire ad ottenere un lavoro in Italia (grazie anche all’interessamento di Arago ed Humboldt). Nel frattempo aveva ottenuto la cattedra di Fisica all’Università di Montpellier e subito dopo a quella di Parigi. Nel 1838 arrivò l’amnistia del governo di Parma, ma Melloni non volle ritornare nel Ducato e preferì accettare il posto di direttore del Conservatorio d’Arti e Mestieri a Napoli. Qualche anno dopo (1843) si sposò con l’inglese Augusta Brugnel Philipson, dalla quale ebbe tre figlie, una delle quali morì giovanissima. Nel 1847 riuscì a portare a termine la fondazione dell’Osservatorio Meteorologico sulle falde del Vesuvio, del quale fu nominato direttore.

Un antico disegno (1843) in cui, in cima alla strada, si intravede l’edificio in costruzione che sarà poi l’Osservatorio Meteorologico vesuviano. In primo piano vi è l’eremo del Vesuvio.

Osservatorio vesuviano alla fine dell’Ottocento. L’edificio venne consegnato a Melloni nel 1848. La sopraelevazione è successiva e voluta da Luigi Palmieri.

        Altre onorificenze si accumularono: la Legion d’onore francese, l’Ordine di Toscana, la Legion d’onore del Re del Piemonte, l’Aquila nera del Re di Prussia, ecc. Queste cose non lo commuovevano più di tanto: i moti del 1848 erano alle porte e, di nuovo, la politica era al centro dei suoi interessi. Ancora egli partecipò a questi moti ed ancora pagò: fu destituito da tutte le sue cariche e inviato al domicilio coatto nella sua villa di Moretta a Portici (1849). Nel 1853 ancora scriveva a Faraday inviandogli dei lavori ed aggiungendo delle considerazioni di interesse. Secondo Melloni era la fatale passione per la scienza che aveva seriamente compromesso il suo patrimonio; egli riusciva ora a sopravvivere solo grazie all’amicizia di Humboldt e dello stesso Faraday. Un anno dopo, 1854, moriva di colera. E’ sepolto al cimitero monumentale di Napoli ma una lapide di marmo con il bassorilievo del suo banco ottico sono nella Basilica di Santa Croce a Firenze.

        Melloni può essere considerato il fondatore della fisica della radiazione infrarossa. Egli sostenne e difese, con magistrali esperienze, la concezione secondo la quale la luce, la radiazione chimica (cioè: l’ultravioletta) e la radiazione oscura (cioè: l’infrarosso) non sono altro che manifestazioni diverse di uno stesso fenomeno; nel far questo aderì alla teoria ondulatoria della luce (la differenza fra i vari tipi di radiazione sta proprio nella lunghezza d’onda). Per portare a termine le esperienze a sostegno della sua teoria si servì del “termomoltiplicatore” (o pila termoelettrica) che egli stesso realizzò. Questo strumento, collegato ad un

Banco ottico di Melloni

apparato di misura di piccolissime correnti (il galvanometro di Nobili) è in realtà un termometro sensibilissimo. Esso è realizzato a partire dall’effetto Seebeck con modifiche sostanziali (aumento del numero di saldature, riduzione della sezione dei metalli saldati, scelta della coppia di metalli più opportuna — antimonio-bismuto —, indipendenza dalle variazioni di temperatura dell’ambiente circostante; che resero questo termometro così sensibile da rilevare il calore del corpo umano a circa 200 metri di distanza.

Termomoltiplicatore o Pila di Melloni (elaborata insieme a Nobili)

La Pila montata su un supporto

        Con il termomoltiplicatore Melloni riuscì a studiare svariati fenomeni ed in particolare a trovare:

– la diffusione dei «raggi calorifici» e la sua legge di variazione, per uno stesso corpo e per diverse sorgenti di calore;

– che l’irraggiamento notturno delle sostanze che hanno il massimo potere emissivo abbassa di appena 2 gradi la loro temperatura rispetto all’ambiente (fino ad allora, con i lavori di Wells, si credeva che questo abbassamento potesse arrivare ai 12 gradi);

– che un tale abbassamento da cui si origina la rugiada, è prodotto dall’irraggiamento e dalla continua reazione che l’aria raffreddata e quasi immobile esercita sulla temperatura propria dell’erba;

– che l’azione riscaldante di un centro d’irraggiamento decresce in ragione del quadrato della distanza;

– l’assorbimento termico dei gas;

– che i raggi calorifici seguono un cammino rettilineo, «istantaneo» ed indipendente dalle fluttuazioni dell’aria;

– che i raggi calorifici, come la luce, riescono ad attraversare svariate sostanze;

– che la luce diretta delle fiamme e dei corpi roventi è sempre accompagnata ad una certa quantità di radiazione oscura;

– che questa radiazione oscura ha uno spettro analogo a quello dei colori della luce;

– che il calore è soggetto a riflessione e rifrazione;

– che la radiazione calorifica può essere polarizzata come la luce;

– che non vi è luce senza calore («la luce fredda rimane esclusa dalla scienza»);

– che i raggi della Luna sono «caldi» ;

– l’applicabilità della teoria ondulatoria alla luce ed al calore;

– la necessità di ammettere nei corpi, oltre alla colorazione dovuta alla luce ed al calore, una colorazione dovuta alla costituzione chimica;

– che la retina non è bianca ma gialla (essa diventa bianca quando invecchia).

        Infine realizzò l’analisi calorifica dello spettro solare sia nel visibile che nell’infrarosso, inventò il magnetoscopio ed un elettroscopio di elevatissima sensibilità migliorò la sensibilità del galvanometro con svariati accorgimenti, studiò il magnetismo delle lave e delle rocce.

        Melloni rielaborò i suoi studi principali negli anni Napoletani e pubblicandoli nel 1850 (in francese). Il titolo di questa fondamentale opera, rimasta però incompiuta, è: “La Thermochróse (ou la coloration calorifique)“, essa è stata ristampata dall’editore Zanichelli nel 1954, in occasione del centenario della morte di Melloni.

OTTAVIANO FABRIZIO MOSSOTTI

        Ottaviano Fabrizio Mossotti nacque a Novara nel 1791 e si laureò in fisica e matematica presso l’Università di Pavia nel 1811. Iniziò a lavorare su questioni di fluidodinamica quando era ancora professore di liceo all’Istituto Lombardo. Riuscì a passare all’Osservatorio di Brera (Milano) nel 1813 e qui iniziò una brillante carriera di astronomo.

        Elaborò un nuovo metodo atto a determinare l’orbita delle comete; studiò la rotazione del Sole e la posizione dei pianeti rispetto all’eclittica insieme ad altre importanti questioni. Nel 1823 gli austriaci lo allontanarono da suo posto a causa delle sue idee liberali costringendolo ad emigrare. Cominciò così un pellegrinaggio (prima Genova, poi Ginevra) che lo portò a Londra (1825). Qui strinse amicizia con il celebre Young e riuscì ad ottenere un lavoro presso l’Ammiragliato e la fama dei suoi lavori gli fece ottenere l’iscrizione alla Società Astronomica di Londra. Tuttavia la precarietà della situazione lo spinse di nuovo ad emigrare (1827), questa volta in Argentina dove, per l’interessamento di alcuni amici, fu assunto come ingegnere, astronomo ed assessore dell’Ufficio Topografico di Buenos Aires.

        Ben presto passò ad insegnare fisica e calcolo differenziale presso l’università. Ebbe qui occasione di studiare l’eclisse solare del 1833 ed il passaggio della cometa di Enke (su questi argomenti inviò due memorie agli Atti della Società Astronomica di Londra). Nel 1834 gli arrivò la nomina a direttore dell’Osservatorio di Bologna. Lasciato i! posto a Buenos Aires, tornò in Italia (1835). Lo Stato Pontificio, però gli revocò la nomina, sembra a seguito dì pressioni austriache e Mossotti fu indennizzato con 2500 scudi che gli permisero di vivere per un poco di tempo a Torino. In questa città videro la luce due sue importantissime memorie, tra cui la famosa “Sur les forces qui régissent la constitution intérieure des corps“, dell’agosto 1836. Si avanza l’ipotesi che la materia sia costituita da uno svariato numero di molecole immerse in un etere indefinito; tra le molecole e gli atomi di etere agiscono tre tipi di forze (due attrattive ed una repulsiva come suggerito dalle teorie di Franklin e soprattutto di Epino); supponendo poi che l’etere sia continuo egli trova che le condizioni di equilibrio dell’ etere e delle molecole isolate devono prevedere che le molecole si circondano di una atmosfera di etere la cui densità decresce in funzione esponenziale della distanza. È interessante notare che Faraday rimase profondamente colpito dalla parte della memoria «raccontata»; ma poiché essa era piena di calcoli complicati non riusciva a rendersi conto se la matematica seguiva la parte descrittiva. Nel dicembre 1836 Faraday, che notoriamente non conosceva la matematica, scrisse al suo amico matematico Whewell per chiedere la sua opinione sui ragionamenti matematici che nella memoria erano portati avanti. Accertata la correttezza della parte matematica, Faraday prese spunto da questa memoria per elaborare la XI serie delle sue “Ricerche Sperimentali sull’Elettricità” (novembre 1837).

        La seconda memoria riguardava la tensione del vapore acqueo.

        A seguito di un concorso, Mossotti riuscì ad essere nominato professore di matematiche superiori presso l’Università Jonia di Corfù. Ma finalmente, nel 1840, il Granduca di Toscana, lo chiamò alla cattedra di fisica matematica, meccanica celeste e geodesia all’Università di Pisa, cattedra che egli occupò solo nel 1843. Tra il 1843 ed il 1848, con una lunga serie di lavori continuò l’elaborazione della sua teoria molecolare fornendo una spiegazione della capillarità, della coesione dei liquidi, della polarità delle molecole, del loro potere isolante, del potere dielettrico di alcune sostanze (argomento sul quale tornerà con maggiori dettagli nel 1850).

        A proposito dei dielettrici, Mossotti anticipò in qualche modo la fondamentale scoperta di Maxwell della corrente di spostamento. Secondo Mossotti, infatti, quando la molecola di una sostanza dielettrica è sottoposta ad un campo elettrico subisce una modificazione in quell’etere che la circonda: esso si condensa da una parte della molecola stessa mentre si rarefà dalla parte opposta e ciò comporta la polarizzazione della molecola e quindi del dielettrico il quale acquista una «forza» positiva da una parte ed una «forza» negativa dall’altra.

        Nel 1848 Mossotti (aveva quasi 60 anni!) con il grado di Maggiore, fu uno dei comandanti nella battaglie di Curtatone e Montanara (era alla testa dei battaglione degli universitari di Pisa).

        I generali Bichierai ed Angioletti raccontarono, quali testimoni, che mentre gli austriaci sparavano, Mossotti se ne stava in piedi a disegnare figure geometriche in terra servendosi della punta della spada. Tornato a Pisa, riprese i suoi Studi che condusse fino alla morte che avvenne a Pisa nel 1863.

La tomba di Mossotti a Pisa

        Sui lavori di Mossotti, c’è poi da ricordare il grosso contributo teorico dato alla costruzione di lenti, contributo che fu utilizzato da G. B. Amici per la costruzione di grandi obiettivi privi di aberrazioni di ogni tipo.

SILVESTRO GHERARDI

        Silvestro Gherardi, fisico e storico della scienza, nacque a Lugo di Romagna nel 1802. Studiò all’Università di Bologna laureandosi nel 1822 (matematica e scienze naturali). Fu subito assunto come assistente di fisica. Nel 1829 passò ad insegnare fisica generale, meccanica ed idraulica, ottica ed astronomia. Sul finire dello stesso anno divenne titolare di idraulica. Nei moti del 1831 comandò, con il grado di colonnello, il battaglione degli universitari. Nel 1832 passò alla cattedra di fisica generale. Nel 1848 fu di nuovo in prima fila: fu nominato Maggiore della Guardia Civica e, di nuovo, comandante del battaglione degli studenti. Fece poi parte del Comitato di Salute Pubblica che nell’agosto di quell’anno sconfisse gli austriaci. Nel 1849 fu chiamato, come deputato, alla Camera della Repubblica Romana; fu quindi membro della Costituente e segretario del ministero della Pubblica Istruzione del Governo della stessa Repubblica Romana. Partecipò alla difesa di Roma e, alla sua caduta (3 luglio), passò, insieme ad altri, alla difesa di Venezia⁽⁴⁾. Alla caduta di quest’ultima (24 agosto), destituito dall’insegnamento, dovette fuggire rifugiandosi a Genova, dove insegnò fisica prima nelle scuole civiche e quindi nella Regia Scuola di Marina. Nel 1857 fu chiamato alla cattedra di fisica presso l’Università di Torino. In questa città, insieme a Carlo Farini, collaborò alla preparazione della Seconda Guerra d’indipendenza. Dal 1861 ebbe vari incarichi in giro per l’Italia (ormai unita), ricevette varie onorificenze dall’Istituto delle Scienze di Francia, fu per 5 volte presidente dell’Accademia delle Scienze di Bologna, fu membro dell’Accademia dei Lincei. Si spense a Firenze nel 1879.

        Gherardi scrisse molte cose ed a lui, intanto, va ascritto il merito di essere stato tra i primi divulgatori delle esperienze di Faraday sulle correnti indotte. Quindi scrisse di matematica (convergenza di serie), di termo-elettrologia, delle proprietà magnetiche di vari minerali. Ma i suoi lavori più importanti furono di carattere storico: scoprì vari documenti relativi al processo a Galileo (e di Galileo si occupò diffusamente in vari lavori); studiò a fondo i lavori di Galvani; fu uno dei commissari incaricati di riordinare e di studiare gli archivi ed il laboratorio di Volta; scrisse una storia dell’antica facoltà matematica di Bologna (che ebbe risonanza e fu anche tradotta in tedesco); raccolse e ristampò l’opera di Morgagni.

        Ho cercato di fornire un panorama certamente incompleto, di come l’attività politica si intrecciasse continuamente alla vita scientifica di vari ed importanti fisici italiani del secolo scorso. Altri scienziati ebbero analoghe esperienze (ad esempio il matematico Enrico Betti combatté a Curtatone e Montanara agli ordini di Mossotti; ma si potrebbero fare numerosi altri esempi). Il fatto che mi pare emerga è che, nonostante l’enorme difficoltà di comunicazione, che comportava uno spreco di tempo nel ripetere cose già fatte da altri, magari in una università vicina, la fisica italiana era al passo con le più avanzate ricerche che si facevano nel resto d’Europa. Si lavorava, negli stessi tempi, agli stessi problemi. Alcune volte vi furono importanti contributi dei nostri studiosi; altre volte, proprio per la mancanza di comunicazione, vi furono delle cose che avrebbero potuto avere esiti di gran lunga diversi da quelli che poi hanno avuto. Sta di fatto che paragonare le possenti scuole britannica, francese e tedesca, sostenute da ben altri apparati di ricerca, da ben altri finanziamenti e (almeno nel caso francese e tedesco) da une ben differente struttura scolastica di base, paragonare, dicevo, tutto ciò con la diaspora italiana è veramente fuor di luogo. Eppure quei fisici, che lavoravano in così gravi difficoltà, da una parte erano gli eredi della grande scuola scientifica che faceva capo a Galileo e dall’altra (e questo, per ciò che riguarda noi oggi. è l’aspetto più importante) hanno mantenuta viva una scuola di fisica in un periodo in cui sarebbe stato facile perderla per sempre. L’esempio dello Stato Pontificio è ancora, illuminante. Intanto osserviamo che fisici romani non ne abbiamo incontrati: l’oppressione da quelle parti funzionava meglio che altrove; mentre si svolgevano i fatti di cui abbiamo detto a Roma, veniva istituita, dopo duecento anni, una cattedra di fisica presso l’Università romana de La Sapienza, la cattedra di Fisica Sacra.

        Questo era il clima che si respirava a Roma appena 130 anni fa ed a nulla valgono tutti quei tentativi di rivalutazione di questa iniziativa che, secondo alcuni, andava comunque nel senso di riportare la fisica all’interno di istituzioni educative: rimane il fatto che lo Stato Pontificio era una delle entità contro cui i fisici di cui ci siamo occupati si battevano (e nel dire ciò non dimentico il contributo scientifico di Padre Angelo Secchi). Una battaglia che, al di là dell’affermazione dell’Unità d’Italia, era volta soprattutto contro l’oscurantismo per l’affermazione del libero pensiero.

        Prima di terminare questo lavoro vorrei fornire alcune scarne biografie di altri scienziati che hanno avuto un ruolo attivo nel nostro Risorgimento.

AMBROGIO FUSINIERI

        Ambrogio Fusinieri (1775-1852) nacque a Vicenza e si laureò a Padova (in legge) nel 1794. Alla caduta della Repubblica di Venezia, con il Trattato di Campoformio, si recò a Milano dove rimase molto poco poiché, dopo la vittoria di Napoleone a Marengo fu abolita la cattedra di diritto civile e costituzionale che lui occupava a Brera (Milano). Riparò allora a Vicenza (sul finire dell’anno 1800), città nella quale rimase fino al 1848, anno in cui gli austriaci devastarono la sua casa ed il suo laboratorio. Fusinieri è ricordato come il fondatore della meccanica molecolare, argomento a cui dedicò svariati studi raccolti da lui stesso in tre volumi.

CARLO MATTEUCCI

        Carlo Matteucci (1811-1868) nacque a Forlì e studiò fisica e matematica presso l’Università di Bologna laureandosi in matematica nel 1828. Andò a perfezionarsi in Francia dove divenne amico di Arago. Nel 1831 tornò a Forlì, proprio all’epoca dei moti; profondamente liberale, fu perseguitato dal governo dello Stato Pontificio tanto che nel 1834 dovette abbandonare la sua città per rifugiarsi a Firenze. Per vivere gli fu offerto un posto di farmacista ma egli preferì partire per Parigi dove, dopo aver presentato alcune Memorie all’Accademia delle Scienze, acquistò una notevole fama che gli permise, tramite l’aiuto di Humboldt, di ottenere la cattedra di fisica sperimentale a Pisa (1840). Nel 1841 ricevette dall’Accademia delle Scienze di Parigi il premio bandito per la fisiologia sperimentale, e nel 1848 la Medaglia Copley a Londra. Nel 1844 fu tra i fondatori della rivista Il Cimento, giornale di fisica, chimica e storia naturale che, dal 1855 divenne Il Nuovo Cimento. Nel 1848 e nel 1849 fece grande attività politica. Dopo l’unità (1862) fu nominato ministro della Pubblica Istruzione del Regno d’Italia (tra l’altro, a lui si devi l’unificazione dei programmi d’esame nelle varie università italiane).

        L’opera di Matteucci è cosi vasta che è praticamente impossibile riassumerla con una qualche completezza. I suoi lavori spaziarono dalla chimica, alla fisiologia, alla fisica. Indipendentemente dai lavori di Faraday, riuscì a stabilire le leggi dell’elettrolisi (1835); realizzò svariate esperienze, con conduttori lunghi diversi chilometri, per verificare se la terra poteva essere utilizzata come conduttore di corrente (1844); studiò la polarizzazione dei dielettrici (1847); studiò la propagazione dell’elettricità in corpi isolanti solidi, liquidi e gassosi, i fenomeni magnetici e diamagnetici (1853-1854), gli effetti delle aurore boreali sui fili telegrafici (1859). Ma i lavori per i quali Matteucci è più conosciuto sono quelli di carattere elettrofisiologico (egli ripeté le esperienze di Galvani): studiando la corrente delle torpedini mostrò che la sua origine è in una zona dell’encefalo;

Disegno di Matteucci che illustra alcuni suoi esperimenti di elettrofisiologia pubblicati sul suo Essai sur les phénomènes électriques des animaux, 1840.

scoprì le correnti di demarcazione e d’azione nei muscoli striati della rana; realizzò il primo modello fisico di un nervo; aprì la strada ai lavori di Du Boys-Reymond e di Hermann.

RICCARDO FELICI

        Riccardo Felici (1819-1902) nacque e studiò a Parma. Alcune lezioni di Mossotti e Matteucci, che gli capitò di seguire, lo spinsero verso la ricerca. Nel 1846 divenne assistente di Matteucci a Pisa e quindi professore aggregato. Nel 1848, col grado di tenente, combatté nel battaglione universitario, comandato da Mossotti, a Curtatone. Tornò quindi a lavorare a Pisa con Matteucci finché non lo sostituì nella cattedra (1853). Gli ultimi anni della sua vita li dedicò alla direzione de “Il Nuovo Cimento“.

        Felici fu un grande fisico, un eccellente sperimentatore, e un ottimo insegnante di fisica.

        Realizzava per gli studenti esperienze di gran valore didattico e poi ne discuteva a fondo.

        Era suo costume soffermarsi a discutere soprattutto le esperienze «non riuscite», fatto altamente educativo. Tra il 1851 ed il 1859 portò a termine il suo fondamentale lavoro sulla “Teoria dell’Induzione” nel quale egli fornì una formulazione matematica della legge di Faraday (l’altra formulazione matematica è dovuta a Neumann). Realizzò poi molte esperienze sui fenomeni induttivi, esperienze che aiutarono successivamente Helmholtz a scrivere, nel modo più generale, l’espressione del potenziale di un elemento di corrente agente su di un altro.

LEOPOLDO NOBILI

        Leopoldo Nobili (1784-1835) studiò a Modena nella Scuola Militare del Genio. Dopo aver partecipato alla campagna di Russia, fu nominato direttore della fabbrica d’armi a Brescia. Tornato a Modena, nel 1831 dovette fuggire a seguito del fallimento dei moti liberali in quella città. Fu esule a Parigi insieme a Melloni, con il quale pubblicò alcuni lavori. Ben presto però, a seguito della fama acquisita, fu chiamato a Firenze ad insegnare al Museo (dove lavorava Antinori) e qui rimase fino alla sua prematura scomparsa.

        A lui si deve la realizzazione di strumenti di misura di elevatissima precisione (galvanometro astatico e galvanometro comparabile; realizzazione insieme a Melloni della pila termoelettrica). Compì importanti studi sulla polarizzazione

Galvanometro di Nobili

Sistema astatico utilizzato da Nobili

Due galvanometri astatici derivati da quello di Nobili

Il galvanometro portatile di Nobili 

http://www.uniurb.it/PhysLab/strumenti/e23.html

dell’elettricità che lo portarono a scoprire strani effetti che poi discusse presso l’Istituto di Francia (si trattava di nuovi fenomeni prodotti dalla pila voltaica che aprirono la strada ad un nuovo campo della fisica, la metallocromia). In seguito ad un indiretto suggerimento di Faraday, le sue ricerche lo portarono a trovare i1 fenomeno dell’induzione elettrodinamica prima che fossero noti i lavori di Faraday in proposito (tra l’altro il lavoro di Nobili risultava di una validità più generale di quello inizialmente presentato da Faraday). Studiò a fondo i fenomeni magnetici, portando importanti contributi al fenomeno del magnetismo di rotazione scoperto da Arago.

GIOVANNI BATTISTA AMICI

        Giovanni Battista Amici (1786 – 1863) nacque a Modena dove studiò filosofia e matematica (suo professore fu Ruffini). Si laureò a Bologna in Architettura ed Ingegneria (1807). Insegnò matematica nel liceo di Modena, e quando nel Ducato fu riaperta l’Università, passò ad insegnarvi matematica. Nel 1831 fu, per breve tempo, ministro della Pubblica Istruzione del Governo Provvisorio costituitosi dopo i moti di quell’anno. La restaurazione del Governo Ducale lo vide esule a Firenze dove era stato chiamato quale astronomo presso il Museo di Fisica e Storia Naturale. Nel 1848 fu senatore del Governo costituzionale Toscano. Nel 1859 lasciò il suo posto al Museo per passare a dirigere la sezione delle osservazioni microscopiche. Fu tra i più attivi preparatori dei Congressi degli scienziati italiani. Morì a Firenze nel 1863

        In ottica egli realizzò importanti lavori: nei dispositivi (prisma a tetto, prisma a fischio, prisma a visione diretta che ancora oggi sono utilizzati e che portano il suo nome; negli strumenti astronomici (costruì un obiettivo a due lenti di 280 mm di diametro che, all’epoca, rappresentò un’ autentica meraviglia: il secondo al mondo per dimensioni); nella costruzione di microscopi catottrici e ad elementi acromatici (inventò un sistema per eliminare dal microscopio le aberrazioni cromatiche: la lente emisferica frontale che permise al microscopio di raggiungere la sua massima potenza; rese le visioni molto più chiare riuscendo ad allargare al massimo l’apertura dell’obiettivo mediante l’invenzione degli obiettivi ad immersione). La fama degli strumenti dell’Amici si sparse letteralmente in tutto il mondo e da tutte le parti arrivavano ordinazioni.

Microscopio composto di Amici

        Per quel che riguarda la biologia fece delle osservazioni botaniche, studiando, scoprendo e descrivendo; fece poi delle osservazioni di patologia vegetale e di biologia animale (scoprì il processo di fecondazione delle angiosperme ad opera del budello pollinico e per più di 30 anni lui, da biologo dilettante, dovette difendere le sue vedute contro biologi di fama internazionale.

        Una impressionante mostra virtuale degli strumenti realizzati da questo nostro scienziato lo si può trovare in http://gbamici.sns.it/home.html .

GIOVANNI CODAZZA

        Giovanni Codazza (1816 – 1877) nacque a Milano e si laureò in matematica a Pavia nel 1837. Dopo aver insegnato presso il liceo di Como, nel 1842 fu nominato professore di geometria descrittiva presso l’università ticinese. Nel 1848 si impegnò attivamente col Governo Provvisorio, tanto che, al ritorno degli austriaci, dovette andare esule. Dopo svariate vicende ritornò a Pavia dove, nel 1856 – 1857, insegnò scienza delle macchine. Dopo l’Unità passò ad insegnare fisica tecnica prima a Milano (1863) e quindi (1868) a Torino.

        Egli aderì subito alla teoria ondulatoria e studiò: la propagazione della luce in mezzi omogenei; i problemi dei rapporti tra etere e materia; la teoria del calore nell’ipotesi ondulatoria; la polarizzazione della luce sotto l’azione di magneti; il funzionamento delle macchine a vapore in relazione alla teoria meccanica del calore; il principio di conservazione della forza; alcuni aspetti costruttivi dei generatori di vapore e svariate altre cose.

GIOVANNI CANTONI

        Giovanni Cantoni (1818-1897) nacque a Milano e frequentò l’Università di Pavia dove si laureò nel 1840 in ingegneria ed architettura. Si occupò assiduamente dei rapporti tra fisica e filosofia. Lavorò a Milano e, nel 1848, fu uno dei preparatori delle 5 giornate, insieme a Correnti, Cattaneo ed altri: il suo ideale era repubblicano. Quando gli austriaci ripresero in mano la situazione fu esiliato a Lugano e nel liceo di quella città insegnò insieme a Cattaneo e a Vannucci. Fu un laico «mangiapreti»: “Badate, o Signori — disse — i nemici della scienza, sotto veste di campioni di fede, sono vigili sempre ed astuti oltre modo. Talché io vi raccomanderò di tenere bene aperti gli occhi e pronte sempre le armi della ragione e della civiltà“. Dopo l’Unità fu eletto deputato al Parlamento (1869) e nel 1870 fu nominato segretario generale della Pubblica Istruzione.

        Oltre agli importanti lavori sui rapporti tra filosofia e fisica e tra scienza e religione, si occupò di fisica molecolare; elasticità; osmosi; diffusione dei liquidi; teoria dinamica del calore; esperimenti sull’ evaporazione e diffusione dei liquidi; relazione esistente tra le calorie richieste a compiere alcune trasformazioni nei corpi e le loro proprietà elastiche; polarizzazione dei dielettrici; esperienze di elettrologia; esperienze di meteorologia.

http://www.uniurb.it/PhysLab/strumenti/e23.html

        Sua è la realizzazione di una bilancia elettrica al fine di suoi studi sperimentali sull’induzione e la polarizzazione elettrostatica. Con tale bilancia Cantoni eseguì e descrisse numerose esperienze che evidenziavano le forze elettrostatiche e la polarizzazione permanente di dischi di materiale coibente affacciati a poca distanza l’uno dall’altro o in mutuo contatto ed interposti tra due lamine conduttrici caricate con opportune differenze di potenziale.

AMEDEO AVOGADRO

        Anche Avogadro fu in qualche modo coinvolto nelle vicende repressive come vedremo.

        Amedeo Avogadro nacque a Torino nel 1776 da Filippo, conte, alto magistrato e senatore del Regno di Sardegna. Avviato agli studi giuridici, si laureò in giurisprudenza nel 1795 e si specializzò in legge ecclesiastica nel 1796. Praticò la professione giuridico amministrativa per un certo tempo ma coltivando la sua vera passione che erano le scienze fisiche e matematiche.

        Insieme al fratello, Felice, nel 1803 e 1804 presentò all’Accademia delle Scienze di Torino due memorie, la prima sull’elettricità e la seconda sul legame salino. Dopo un incarico di insegnamento di fisica al Regio Collegio (liceo) delle Province, passò nel 1806 ad insegnare fisica e matematica al Regio Collegio di Vercelli. Nel 1811 e 1814 pubblicò le sue due famose memorie delle quale parlerò più oltre. Nel 1819 divenne socio ordinario dell’Accademia delle Scienze di Torino e nel 1821 dell’Accademia dei XL. Nel 1820 venne istituita presso l’Università di Torino la cattedra di Fisica sublime (fisica superiore e fisica matematica) e ad essa fu chiamato Avogadro. Tale cattedra ebbe vita breve perché nel 1822 fu soppressa dal governo reazionario in seguito ai moti politici del 1821 ai quali prese parte (molti studi storici confermano che patrocinò e aiutò alcuni cospiratori sardi che stavano organizzando una rivoluzione sull’isola, bloccata all’ultimo momento dalla concessione dello statuto da parte di Carlo Alberto). Avogadro fu allontanato con ipocrisia poiché l’Università dichiarava di essere lieta di permettere a questo interessante scienziato, di prendere una pausa di riposo dai pesanti doveri dell’insegnamento, in modo da essere in grado di dare una migliore attenzione alle sue ricerche. Fu quindi nominato professore emerito e gli fu assegnata una piccola pensione (600 lire annue). Nel 1832 la cattedra fu ripristinata da Carlo Alberto e ad essa fu chiamato per un anno il grande matematico Cauchy e quindi di nuovo Avogadro (1834) che vi restò fino al 1850.

        Poco si sa della sua vita privata. Egli rifuggiva da mondanità era però conosciuto come un discreto donnaiolo anche se uomo religioso e devoto. Ebbe otto figli nessuno dei quali seguì le orme paterne. Gli furono assegnati molti incarichi pubblici tra cui quello nella Commissione Pesi e Misure ed a lui va il merito di avere introdotto nel Regno di Sardegna il sistema metrico decimale. Dal 1848 entrò a far parte del Consiglio Superiore per la Pubblica Istruzione.

        Si spense a Torino nel 1856 e ad un solo anno dalla morte gli fu dedicato un busto nell’Università di Torino.

        Per capire il grande contributo di Avogadro alla chimica fisica, scienza della quale può ritenersi il fondatore, occorre tornare un poco indietro nel tempo in questioni di carattere chimico.

        Sul finire del Settecento, Lavoisier stabilisce la legge di conservazione della massa.  Il passo successivo, conseguente a tale conservazione, si fece nel capire che la proporzione di due elementi che si combinano tra loro deve essere ben definita e sempre la stessa (legge delle proporzioni definite, Proust 1799), o che al massimo può variare secondo multipli della proporzione minima (legge delle proporzioni multiple, Dalton 1803). Ciò vuol dire che se 3 grammi di carbonio (C) si possono combinare con 4 grammi di ossigeno (O), per mezzo di una opportuna reazione, in modo da formare ossido di carbonio (CO), disponendo di 30 grammi di carbonio occorreranno necessariamente 40 grammi di ossigeno per ottenere il medesimo composto; nel caso poi la proporzione 3:4 non fosse esattamente rispettata, allora l’elemento che eccedesse non entra in combinazione:

  4 g di C + 4 g di O  = 7 g di CO + 1 g di C.

        Quanto ora detto descrive la legge delle proporzioni definite; tuttavia l’altra legge, quella delle proporzioni multiple, ammette che 3 grammi di carbonio possono combinarsi con 6 grammi di ossigeno per originare anidride carbonica (CO₂). Passando ad un altro esempio, si ha che, mentre 1 grammo di azoto reagisce con 0,6 grammi di ossigeno per formare il protossido di azoto (N₂O), ci vorranno 10 grammi di azoto da far reagire con 6 grammi di ossigeno per ottenere lo stesso composto. Viceversa, disponendo sempre di un grammo di azoto ma, questa volta, di 1,2 grammi di ossigeno, da questa reazione si formerà ossido di azoto (N₂O₂); se i grammi di ossigeno diventano 1,8 si originerà anidride nitrosa (N₂O₃); se i grammi di ossigeno diventane 2,4 si originerà  l’ipoazotide (N₂O₄); se i grammi di ossigeno diventano 3 si originerà anidride nitrica (N₂O₅). Come si vede si può costruire la seguente proporzione multipla:

 0,6 : 1,2 : 1,8 : 2,4 : 3   =  1 : 2 : 3 : 4 : 5

        Ebbene, il fatto che lo studio di svariatissime reazioni chimiche continuava a far apparire numeri interi cominciò a far pensare al fatto che questa fosse una manifestazione della natura discontinua o atomica della materia (un atomo può combinarsi con uno o due o tre o … altri atomi, mai con 1/2, 2/3, … di atomo) con l’ammissione, fatta da Dalton, che le proporzioni fisse e multiple rappresentassero proprio i pesi relativi degli atomi.

        Fu Dalton che iniziò a trarre alcune conseguenze da queste leggi empiriche. Seguiamo un probabile ragionamento del chimico britannico: dallo studio dell’acqua mediante elettrolisi si scopre che essa è composta, in peso, da 8 parti di ossigeno per ogni parte di idrogeno. La legge delle proporzioni definite ci deve far concludere che l’acqua è formata da un grammo di idrogeno per ogni otto grammi di ossigeno. Se la molecola d’acqua fosse formata da un atomo di idrogeno e da uno di ossigeno (HO) allora all’interno di una massa d’acqua dovrebbe aversi un ugual numero di atomi di idrogeno ed ossigeno con la conseguenza che il rapporto 1:8 tra le masse idrogeno-ossigeno lo si dovrebbe ritrovare tra le masse degli atomi di questi due elementi. Ma se la molecola di acqua è formata da due atomi di idrogeno e da uno di ossigeno (come oggi sappiamo), nella massa d’acqua gli atomi di idrogeno dovranno essere in numero doppio di quelli dell’ossigeno ed anche in questo caso si dovrebbe avere un rapporto costante tra le masse dei singoli atomi (non più 1: 8, come visto prima, ma 1:16). E’ importante capire come stanno le cose perché, se per caso la molecola d’acqua è H₂O, la molecola HO sarà una molecola di un composto diverso (e questo per la legge delle proporzioni multiple).  

            L’acqua ossigenata è un altro composto semplice dell’idrogeno e dell’ossigeno. In che modo possiamo stabilire quanti atomi di idrogeno e quanti di ossigeno formano una molecola di acqua ossigenata? Una prova interessante si ha scomponendo un poco di acqua ossigenata e trovando il rapporto delle masse d’idrogeno e di ossigeno. Il risultato è  che,  facendo  un  confronto con  l’acqua semplice, nell’acqua ossigenata solo metà della quantità diidrogeno, si combina con l’ossigeno. Nell’acqua semplice si trovano  2 grammi di  idrogeno ogni 16 grammi di ossigeno e nell’acqua  ossigenata si trova solo un grammo di idrogeno ogni 16 grammi di ossigeno. Questo risultato è in accordo con l’idea che le molecole dell’acqua ossigenata siano del tipo HO e quelle dell’acqua H₂O, però esso non costituisce una prova decisiva: le molecole d’acqua potrebbero essere del tipo HO (come suppose Dalton) e quelle di acqua ossigenata HO₂. Oppure, se ammettiamo che la molecola d’acqua sia data da H₂O, quella dell’acqua ossigenata può essere H₂O₂.

            La chimica sola non basta quindi a definire in modo univoco i rapporti dei pesi atomici e le formule chimiche dei composti. L’ovvia domanda che ci si pone è: quanti atomi di ciascuna specie diversa si combinano per formare la molecola (per ora molecola è la più piccola parte di un composto chimico costituita da atomi di elementi chimici) delle sostanze che conosciamo? In base alla sola chimica possiamo assegnare dei pesi convenzionali ai singoli atomi, ma ciò può farsi in una infinità di modi. Vediamo qualche esempio.

Nel primo caso l’acqua, l’ossido di carbonio, l’anidride carbonica ed il metano avrebbero formule: HO (in accordo con Dalton), CO, CO₂, CH₂; nel secondo caso H₃O₂, CO, CO₂, CH₃; nel terzo H₂O, CO₄, CO₂, CH₄.  In base alle nostre conoscenze di chimica elementare vediamo subito che le formule esatte sono H₂O (terzo caso), CO₂ (primo caso) ed infine CH₄ (terzo caso); si vede quindi che l’indeterminazione della formula in base ai soli pesi atomici non è univoco. Questa indeterminazione si può togliere solo se si adotta un altro criterio, oltre a quello ponderale, per valutare i raggruppamenti degli atomi (la molecola).

        All’epoca dei lavori di Dalton, fu trovata sperimentalmente: da Volta e indipendentemente da Gay Lussac e Charles la legge secondo la quale la dilatazione termica è uguale per tutti i gas (a pressione costante il volume occupato da un gas è direttamente proporzionale alla temperatura); da Gay Lussac (1809) ed indipendentemente da altri, la legge dei rapporti volumetrici semplici nelle reazioni gassose (ad una data pressione e temperatura, tutti i gas si combinano tra loro in proporzioni volumetriche semplici ed il rapporto tra il volume di un qualsiasi prodotto gassoso ed il volume di un qualsiasi reagente è espresso da un rapporto di numeri interi. Nel caso dell’acqua: per ogni litro di ossigeno, reagiscono due litri di idrogeno). Gay Lussac osservò che il fatto che tutti i gas si comportano allo stesso modo nei riguardi della legge di Boyle e che hanno tutti lo stesso coefficiente di dilatazione suggerisce l’idea che essi, a parità di volume, pressione e temperatura, contengano lo stesso numero di particelle (la cosa non poteva ancora essere data con certezza: occorreva almeno il principio di equipartizione dell’energia che sarà di Boltzmann).

            A questa ipotesi Dalton fece la seria obiezione seguente: un litro di ossigeno O, combinandosi con un litro di azoto (N) per dare ossido di azoto (NO) dovrebbe dare un litro perché le particelle NO sono tante quante sono le particelle N (o le O); al contrario si ottengono due litri di NO. Questa obiezione fece cadere l’ipotesi di Gay Lussac.

            L’obiezione di Dalton si elimina invece e tutte le cose si chiariscono immediatamente se si ammette che un atomo possa combinarsi con uno o anche più atomi dello stesso tipo. Da questa affermazione deriva che anche nei  gas semplici (composti da atomi dello stesso tipo) si deve distinguere al pari che nei composti tra atomi e molecole. Questa idea fu introdotta per la prima volta da Amedeo Avogadro e permise allo stesso, riprendendo l’ipotesi di Gay Lussac sui volumi di combinazione e alcuni concetti fondamentali della teoria cinetica (Bernouilli e sviluppi), di enunciare la seguente ipotesi (1811): volumi uguali di gas, a parità di temperatura e pressione, contengono sempre lo stesso numero di molecole, ovvero, in altra forma: un certo numero di molecole posto in un dato volume esercita sempre la stessa pressione, a parità di temperatura, qualunque sia il tipo delle molecole. Basta allora ammettere che l’ossigeno e l’azoto abbiano molecole biatomiche per spiegare la legge dei volumi nella reazione citata prima:

N₂  +  O₂  =  2NO

ed è questo il modo che ci fa subito capire come da un litro di N + un litro di O, si ottengono due litri di NO (ammettendo che azoto ed ossigeno esistono in molecole costituite dagli atomi della medesima sostanza).

            Ammessa l’ipotesi di Avogadro, le reazioni gassose permettono di ricavare, dai rapporti volumetrici, i rapporti tra numero di molecole e quindi togliere l’indeterminazione nei rapporti tra pesi atomici. Prendiamo ancora come esempio la semplice reazione di sintesi dell’acqua a partire da idrogeno ed ossigeno. Il fatto che si abbia:

2 volumi di H   +   1 volume di O    =     2 volumi di acqua

e cioè:

2H₂   +   O₂   =   2H₂O

significa che due molecole d’acqua sono formate con due molecole di idrogeno ed una di ossigeno; ossia che una molecola d’acqua è formata da una molecola d’idrogeno e mezza di ossigeno, dunque non può aversi HO per sua formula chimica, ma H₂O (e le molecole di idrogeno ed ossigeno sono H₂ ed O₂). Perciò il rapporto di peso atomico tra O ed H è 16 e non 8.

            Benché l’ipotesi di Avogadro inquadrasse un grandissimo numero di fatti sperimentali, essa fu per lungo tempo ignorata dai chimici i quali continuarono per quasi 50 anni a scrivere HO. Poi si resero conto che era indispensabile …

            Trovato il mezzo per stabilire i rapporti tra i pesi dei diversi atomi, si costruì via via (ad opera principalmente di Berzelius) la tabella dei pesi atomici e quindi dei pesi molecolari (i numeri di questa tabella si possono naturalmente interpretare come misure delle masse atomiche riferite alla massa dell’atomo di idrogeno) prendendo come unità il peso dell’atomo di idrogeno (questo portarsi dietro la parola peso è un errore storico; in realtà si dovrebbe usare massa). Ma le leggi fin qui studiate, leggi chimiche, non ci forniscono il valore in grammi dei pesi degli atomi, non ci danno cioè il rapporto tra il grammo e l’unità che si usa convenzionalmente per il peso atomico, in quanto le leggi raccontate e l’ipotesi di Avogadro non permettono di valutare una costante fondamentale, cioè il numero di molecole contenute in un volume di gas scelto come volume di riferimento ad una certa pressione e temperatura. Questo numero N, detto numero di Avogadro e determinato sperimentalmente da Perrin agli inizi del ‘900, moltiplicato per la massa M di una molecola, ci fornisce il peso del gas contenuto nel volume di riferimento. Quando si conosce il numero di Avogadro, si conosce il peso in grammi di qualunque atomo (molecola), poiché basta dividere il peso atomico (o molecolare) per questo numero. Il numero di Avogadro vale:  N = 6,06 . 10²³  ed è un numero immenso, difficilmente pensabile.

        Si può ben capire la trascendenza del lavoro di Avogadro e, simultaneamente, si può capire quanto la scienza italiana fosse poco considerata in Europa se un tal lavoro dovette giacere non preso in considerazione per circa 50 anni. Vi sono altri motivi alla non presa in considerazione del lavoro di Avogadro: esso era corredato con pochi dati sperimentali ed era in contrasto con un’ipotesi che all’epoca andava per la maggiore, quella di Berzelius secondo la quale le molecole si formavano per attrazioni elettriche tra atomi aventi polarità opposte e la cosa non poteva prevedere molecole costituite da un medesimo elemento. Stessa sorte comunque ebbe una conclusione analoga, ma raggiunta tre anni dopo per altra via, da parte di Ampère nel suo Sur la détermination des proportions dans lesquelles les corps se combinent d’après le nombre et la disposition respective des molécules dont leurs particules intégrantes sont composées. Ma qui la possibile spiegazione è che Ampère inviò questo lavoro sotto forma di lettera a Berthollet ed alla fine della lettera annunciava un articolo sull’argomento, articolo poi mai pubblicato. E chi lo riprese facendone vedere le grandi potenzialità fu ancora un chimico fisico italiano, Stanislao Cannizzaro (1858 e 1860) del quale mi occuperò nel paragrafo seguente.

        Avogadro tornò di nuovo sull’argomento con una memoria del 1814, applicando il suo principio a molti altri composti e formulando la sua legge in modo più completo:

Volumi uguali di sostanze gassose, a eguale temperatura e pressione, rappresentano lo stesso numero di molecole, di modo che le densità dei diversi gas sono la misura delle masse delle loro molecole e i rapporti dei volumi nelle combinazioni fra gas altro non sono che i rapporti fra i numeri di molecole che si combinano per formare molecole composte.

       Avogadro, dopo un ulteriore lavoro del 1821 sul medesimo argomento, si dedicò ad altre ricerche. Sua è la realizzazione (1822) di un voltametro moltiplicatore di grande precisione per stabilire l’ordine elettrochimico dei metalli che risultò leggermente diverso da quello fornito da Volta (oersted sostenne che la differenza discendesse dalle diverse concentrazioni di acido solforico).

        Vari altri furono gli argomenti di studio del nostro, e tra di essi i calori specifici affrontati con la teoria del calore come fluido e stranamente senza prendere in considerazione le novità provenienti dalle scoperte del conte Rumford.

5.6 – SCIENZIATI E TECNICI ITALIANI DELLA SECONDA META’ DELL’OTTOCENTO

        Abbiamo visto nel paragrafo precedente ciò che avevo annunciato. Le nostre grandi intelligenze furono sacrificate alle invenzioni che, certamente importanti, sacrificarono la loro grande creatività per finanziarsi piuttosto che partecipare attivamente al dibattito scientifico europeo. La costruzione di strumenti mostra che si è in linea con quanto si fa ma si diventa una sorta di ancelle di chi produce le idee che cambiano il mondo, si è cioè in secondo piano. Non vi è dubbio comunque che i tre più grandi fisici di questa prima metà dell’Ottocento sono stati Melloni, Mossotti ed Avogadro. Certamente poca roba rispetto alla gigantesca produzione parallela in Europa (Gran Bretagna, Francia, Germania). Le cose cambiano poco nella seconda metà del secolo dove però vedremo affacciarsi dei fisici tecnici di altissimo livello che saranno il fondamento della grande tradizione elettrotecnica italiana. Ma iniziamo a vedere i contributi dei principali fisici di questa seconda metà dell’Ottocento, iniziando da Stanislao Cannizzaro che ci permette di ricollegare il discorso con quanto detto a proposito di Avogadro ed anche con la partecipazioni di scienziati al Risorgimento (anche Cannizzaro fu un patriota).

STANISLAO CANNIZZARO

        Lo studio della chimica organica aveva fatto, nell’Ottocento, giganteschi passi in avanti in quanto uno dei motori dell’industrializzazione fu proprio la chimica, soprattutto in Germania. Fu proprio a partire da alcuni lavori di chimica organica che il lavoro di Avogadro tornò alla ribalta.

        Stanislao Cannizzaro nacque a Palermo nel 1826. La famiglia paterna era legata alla casa regnante. Il padre, che era un magistrato, fu direttore generale dipolizia di Sicilia proprio negli anni delle rivolte antiborboniche. Restò orfano di padre in giovane età ed entrò nel 1836 nel collegio-convitto «Carolina Calasanzio» dove seguì regolari studi classici distinguendosi in particolare nella matematica Uscito dal convitto nel 1841, alla età di soli 15 anni, si iscrisse alla facoltà di medicina, allora unica facoltà scientifica dell’Università di Palermo, dove rimase fino al 1845, senza peraltro conseguire alcuna laurea. Ma una delle materie, la fisiologia, indirizzò Cannizzaro alla chimica.

        Nel 1845 partecipò a Napoli alla VII Congresso degli scienziati italiani, dove presentò nella sezione di zoologia, anatomia comparata e fisiologia, una comunicazione che suscitò l’interesse di Macedonio Melloni. Questi lo presentò a Piria, che era uno tra i maggiori chimici italiani operante a Pisa intorno a Il nuovo cimento, e Piria lo assunse come preparatore chimico a Pisa.

        In questa città egli rimase due anni, poiché, essendosi recato nel 1847 a Palermo per una vacanza vi restò per  partecipare alla rivolta contro i Borboni. Egli era un autonomista, propugnava all’epoca uno Stato autonomo siciliano e non pensava ancora ad un qualche ideale unitario. Nel gennaio del 1848, scoppiarono dei moti autonomisti a cui prese parte attiva Cannizzaro, nominato ufficiale d’artiglieria nel piccolo esercito del nuovo Stato siciliano e poi eletto alla Camera dei Comuni come deputato di Francavilla.  Con la restaurazione, nel 1849 fu costretto a lasciare l’isola per recarsi esule a Marsiglia ed in Francia Cannizzaro rimase per più di due anni interessandosi delle ricerche chimiche in quel Paese e conoscendo vari ricercatori.

        Nel 1851accettò la nomina a professore di fisica, chimica e meccanica nel Collegio Nazionale (liceo) di Alessandria. Mantenne l’impiego per 5 anni fino a quando su indicazione di Piria non fu chiamato a ricoprire la cattedra di chimica all’Università di Genova. Ma Cannizzaro era giovane e non aveva pubblicazioni. I conservatori, con a capo Sobrero, non condivisero la cosa e fecero di tutto per far destituire Cannizzaro. Piria sollecitò fortemente Cannizzaro a pubblicare per giustificare la nomina. Ma Cannizzaro a Genova era privo di laboratorio: la stanzetta di cui disponeva era meno attrezzata del suo laboratorio al liceo. Ci volle un poco ma ciò che venne fuori, anche senza che Cannizzaro se ne rendesse conto perché lo aveva realizzato con finalità didattiche, fu il suo primo importante lavoro, il Sunto di un corso di filosofia chimica che fu poi pubblicato nel 1858 su

Il nuovo cimento. Di grande interesse è notare che subito, in apertura, egli citi Avogadro. Più in generale, in tale lavoro venivano definitivamente chiariti i concetti di peso atomico e peso molecolare e si era quindi fondata stabilmente tutta la teoria atomica, eliminando una lunga serie di incertezze allora dominanti. La pubblicazione su Il Nuovo Cimento di questo lavoro non poteva essere sufficiente alla sua conoscenza. La situazione non era cambiata rispetto alle pubblicazioni di Avogadro. Ma qui subentrò un evento di fondamentale importanza. Il congresso internazionale dei chimici, organizzato nel 1860 a Karlsruhe da Kekulé e Wurtz (due giganti della chimica) offrì a Cannizzaro la grande occasione di divulgare efficacemente le sue idee. A questo congresso  parteciparono circa 130 chimici di tutta Europa ma le idee erano diverse e niente spingeva verso una visione comune. Un amico di Cannizzaro, il chimico  Angerlo Pavesi, professore a Pavia, aveva avuto l’idea di distribuire il Sunto ai congressisti e questa fu la mossa vincente. Un prestigioso congressista, Julius Lothar Meyer, che nel suo viaggio di ritorno in Germania lesse il Sunto, e scrisse (J. L. Meyer, Abriss eines Lehrganges der theoretischen Chemie, Leipzig 1881, p. 59): “Sentii come se mi fossero cadute le bende dagli occhi, i dubbi svaniti e la percezione della tranquillità più sicura prese il loro posto”. E fu proprio Meyer che fece conoscere le idee di Avogadro-Cannizzaro in uno dei luoghi dove la chimica era più avanzata, la Germania. Occorre anche dire che alcuni seguaci del chimico francese Marcelin Berthélot furono fieri oppositori delle teorie esposte.

        Una delle questioni che creavano problemi alla teoria di Avogadro discendeva da alcuni studi di chimica organica di Gerhardt, Laurent e Williamson. Inizialmente sembrava evidente che l’unica spiegazione possibile perché la stessa quantità di molecole, portate allo stato di vapore, avessero lo stesso volume, era la legge di Avogadro. Ma poi accade che altre sostanze inorganiche, nelle medesime condizioni sperimentali, mostravano di deviare dalla legge. Fu proprio al Congresso di Karlsruhe che Cannizzaro spiegò la deviazione: queste eccezioni avvenivano a causa della dissociazione molecolare che occorreva a determinate temperature, e che la Legge di Avogadro poteva determinare non solo le masse molecolari, ma come conseguenza, anche le masse atomiche. 

        A questo punto, ai fini del mio lavoro, traccio in breve la restante biografia di Cannizzaro in quanto i suoi lavori di chimica, sia organica che inorganica, non rientrano in quanto sto raccontando.

        Nel 1860 la liberazione della Sicilia da parte di Garibaldi, permise a Cannizzaro di tornare (con la moglie, la protestante  Enrichetta Whiters, sposata nel 1857) e di accettare la cattedra di chimica organica ed inorganica che gli fu offerta nel 1861 a Palermo. Anche a Palermo dovette lottare per avere un laboratorio minimamente efficiente. Riuscì a fondare una rivista la «Gazzetta Chimica Italiana» che vide la luce a Palermo nel 1871. Intanto l’Unità d’Italia andava avanti ed egli era diventato un sostenitore di tale Unità. Con la liberazione di Roma, Cannizzaro fu invitato da Quintino Sella (che era suo stretto conoscente) a ricoprire la cattedra di chimica all’Università di Roma. Ma egli non accettò subito. Pose delle condizioni per farlo ed erano condizioni didattiche estremamente qualificanti per la chimica. In sostanza egli disse che accettava la cattedra di chimica organica se “quella di chimica inorganica fosse affidata a persona al corrente della scienza“, altrimenti il suo insegnamento sarebbe rimasto “senza base o peggio sopra basi poco solide“. Inoltre egli pretese locali ed apparecchiature per laboratori efficienti. La sua era una proposta molto avanzata di scuola integrata di chimica a carattere nazionale inserita in un contesto europeo e attenta ai nuovi sviluppi emergenti in altri paesi, ad imitazione di quanto si faceva in Germania. Ed essa cadeva in un momento favorevole perché si sentiva la necessità di riqualificare Roma capitale e renderla moderna ma anche di creare antitodi all’oppressiva presenza clericale. In definitiva fu accolta.

        Cannizzaro morì a Roma nel 1909, un anno dopo essersi ritirato dall’insegnamento.

ANTONIO PACINOTTI

         L’Italia, in un periodo di esplosione industriale  europea è assente dal processo di produzione di macchine elettriche o termiche che alimentano pezzi di industria e che si fanno esse stesse industria. Vi sono nostri eccellenti studiosi ma devono faticare non poco a non farsi rubare le loro realizzazioni, soprattutto se di uno pratico. Il primo grave problema è la mancanza di una legge sui brevetti. Da noi, con spese immani e non sostenibili da singoli inventori, occorre rivolgersi all’estero per brevettare e le cose non sono sempre pulite. Parlerò tra poco di Felice Matteucci ed Eugenio Barsanti ma anche di Antonio Meucci. E’ ora il caso di citarne un altro di grande rilievo, quello di Antonio Pacinotti (1841-1912), uno dei grandi personaggi della importantissima scuola elettrotecnica italiana.

Antonio Pacinotti

        La vita di Pacinotti si racconta mediante alcuni brani della commemorazione che di lui fu fatta dall’Università di Pisa in occasione della sua scomparsa (Annuario della R. Università di Pisa per l’anno accademico 1912-1913):

Antonio Pacinotti nacque il 17 di giugno 1841 in Pisa e vi morì il 25 marzo 1912. …

In questa Università dove il padre suo fu lodatissimo insegnante di Fisica tecnologica egli fece studi di Fisica sperimentale allievo di Matteucci e di Felici, qui si laureò nel 1861, qui fece i primi lavori e già celebre qui fu chiamato a succedere al padre nel 1881.

Prima egli aveva occupato diversi uffici nelle università e nelle scuole secondarie d’Italia: nel 1861 era assistente di Fisica tecnologica nella nostra Università e l’anno successivo, in Firenze aiuto alla cattedra di Astronomia retta dal celebre Donati; dopo essere stato professore di fisica nel 1863 al Regio Liceo Cicognini a Prato, era passato a Bologna a insegnare Fisica e Chimica al R. Istituto tecnico poi fisica generale applicata all’Istituto industriale e professionale, dove rimase fino al 1873. In quest’anno fu nominato ordinario di Fisica presso l’Università di Cagliari donde, si mosse solo quando fu chiamato presso l’università nostra. Qui, oltre all’insegnamento della fisica tecnologica tenne dall’89 al ’99 l’incarico dell’Architettura idraulica applicata all’agricoltura.

A 18 anni, quando era ancora studente, Antonio Pacinotti prese parte alla guerra d’indipendenza italiana del 1859; ed appunto in quel tempo egli ideò la macchina che doveva renderlo celebre. …

La macchina fu costruita nel 1860 in quel piccolo modello che si conserva nell’aula magna dell’università nostra, la sua descrizione apparve soltanto dopo 4 anni, cioè dopo esauriti gli studi e le esperienze che ne precisavano le ragioni e le condizioni di funzionamento e la relazione così come fu pubblicata appare oltretutto un capolavoro di acume e di critica.

Le considerazioni che egli svolse nei suoi scritti sono tanto chiare e nella loro semplicità così esatte che anche oggi possono essere ultimamente impiegate a scopo didattico. …

Della incredibile polemica sollevata per mettere in dubbio che il Pacinotti fosse l’inventore della dinamo non credo opportuno far parola. …

Alieno per natura dalle speculazioni utilitarie, come da giovane trascurò di additare con la necessaria insistenza l’importanza della sua invenzione, sì che da questa, non ricavò che gloria; così per tutta la vita sfuggì di entrare nella vita industriale, contento di rimanere nella tranquilla cerchia del suo laboratorio, a impartire lezioni, e ad istituire ricerche scientifiche. …

I governanti lo insignirono di numerose onorificenze, gli diedero incarichi di fiducia, lo elessero Senatore del Regno; le accademie scientifiche lo fecero socio, l’Associazione elettrotecnica lo elesse presidente onorario, intere città gli tributarono onori. Dall’estero, oltre a numerose attestazioni di stima da parte di corpi scientifici e industriali, ebbe nel 1813 a Vienna la medaglia al progresso, nel 1881 a Parigi la nomina a cavaliere della legion d’onore.

        Riprendo ora la storia della produzione scientifica di Pacinotti con maggiori dettagli. Egli iniziò con il progettare nel 1858 una macchina magneto-elettrica reversibile, in grado cioè di produrre energia elettrica ma anche da poter essere usata  come motore. Nel 1860 realizzò una macchina magneto-elettrica, in realtà una dinamo, di concezione completamente diversa, con un indotto ad anello ed un commutatore multiplo come mostrato in figura. Pacinotti non brevettò il

Anello di Pacinotti

Particolare dell’anello

Modello dell’anello rotore al di fuori della sua sede

Museo di fisica di Cagliari. Copia della prima dinamo di Pacinotti costruita a Cagliari.

dispositivo che descrisse in una memoria su il Nuovo Cimento [Serie 1, Volume XIX (1864), pag. 378, fascicolo del giugno 1864, pubblicato il 3 maggio 1865]⁽¹²⁾ e, nello stesso anno, recatosi a Parigi per vendere i diritti di costruzione alle officine Froment-Doumulin (in Italia l’industria non era in grado di realizzare una cosa del genere e le officine Froment, dirette da Doumulin avevano già costruito delle macchine elettriche), fu truffato dal capofficina   che ormai tutti hanno individuato nel belga Zenobe Théophile Gramme (1826-1901).

Zenobe T. Gramme

Costui si era fatto raccontare il funzionamento della macchina che non fu più costruita dalla Froment-Doumulin ma che Gramme brevettò nel 1869 per metterla in commercio nel 1871⁽⁶⁾.

        Questa macchina aveva un sistema rotante (l’indotto) fatto ad anello con avvolgimenti multipli di conduttore su di esso ed un multicommutatore (vedi grafici).

Grafici f della forza elettromotrice fornita da un anello di Pacinotti in funzione del tempo t. Abbiamo visto che un commutatore semplice è formato da due metà di una superficie cilindrica separate tra loro, ciascuna metà è collegata agli estremi di una bobina. Questo commutatore origina f indotte rappresentate graficamente da sinusoidi in cui la parte negativa risulta ribaltata. I grafici qui riportati rappresentano il risultato di un anello in cui vi sono tre bobine collegate con sei strisce di superficie cilindrica contrapposte a ciascuna coppia delle quali è collegata una bobina. Nella rotazione dell’anello, ciascuna bobina con il suo collettore si comporta come quella semplice discussa e origina un grafico di sinusoidi con la parte negativa ribaltata. Ora le tre bobine sono sfasate tra loro in modo regolare sull’anello e ciascuna origina lo stesso grafico solo che sfasato rispetto a quello immediatamente precedente. I tre grafici originati dalle tre bobine sono disegnati sovrapposti nella figura a). Mentre in b) vi è il risultato della somma dei tre grafici che, si può notare, non è una vera corrente continua ma si avvicina di molto ad essa. Se si pensa che in un vero anello di Pacinotti vi sono intorno alle 20 bobine, ci si rende conto che quella linea leggermente ondulata si appiattisce sempre più fino ad essere apprezzabilmente quella di una corrente continua.

L’eccitazione era separata mediante una batteria. In tal modo, come accennato, la macchina poteva funzionare in modo reversibile: o come un generatore di corrente elettrica continua (dinamo) fornendo movimento meccanico all’anello; o come un motore elettrico fornendo energia elettrica all’induttore (al sistema di elettromagneti⁽⁷⁾ che circondano l’anello).

GALILEO FERRARIS

        Per comprendere di cosa ad un certo punto si dibatteva in elettrotecnica, si tratta di capire quali sono i vantaggi degli alternatori rispetto alle dinamo o, meglio, dove conviene usare gli uni e dove le altre. Ma se le due macchine hanno prestazioni diverse dovranno anche avere delle caratteristiche diverse e quindi converrà dare un’occhiata.

        Un alternatore molto perfezionato fu presentato nel 1880 dal barone francese A. de Méritens. Tale macchina era costituita da un indotto avente un avvolgimento distribuito in grado di fornire una sinusoide in uscita molto regolare.

Alternatore de Meritens

Erano utilizzati per i fari fornivano più o meno 4,5 Kw a 830 giri al minuto e sono stati in uso, dove erano in funzione, fino al 1947. Avevano il difetto di costare il doppio di una dinamo di Gramme e questo ne limitò la diffusione.

        In quegli anni vi era un altro ostacolo alla diffusione degli alternatori: la disponibilità di funzionali ed affidabili motori a corrente alternata che invece vi era per quelli a corrente continua. Ma iniziavano i problemi delle dinamo che richiedevano macchine a vapore per il loro azionamento, macchine di tipo orizzontale che lavoravano con un basso numero di giri insufficiente per un buon funzionamento delle dinamo. La dinamo era poi connessa alla macchina a vapore mediante trasmissioni moltiplicatrici a cinghia che davano tantissimi problemi meccanici, insieme a perdite notevoli di energia⁽⁸⁾. In compenso la corrente prodotta dalla dinamo poteva essere trasportata a distanza senza i problemi di impedenza che invece presentava la corrente alternata (qui serviva chiarire la vicenda teoricamente come farà Galileo Ferraris) ed a costi più bassi. Il pregio delle dinamo nasceva dalla poca diffusione della corrente medesima e dalla sua utilizzazione vicino al luogo dove si produceva. Con la diffusione della corrente e con la necessità di approvvigionare di combustibili o similari le centrali elettriche, diventa indispensabile localizzare la produzione in luoghi diversi dall’utilizzazione, con la conseguente necessità di trasportare la corrente a distanza. In tal caso le correnti fornite dalla dinamo non hanno alcuna possibilità di successo mentre, con una opportuna utilizzazione dei trasformatori elettrici (che, a partire dalla loro invenzione nel 1840, vanno sviluppandosi fino ad arrivare a maturità intorno al 1883)⁽⁹⁾, la corrente alternata permette il suo trasporto anche a grandi distanze purché, in accordo con la l’effetto di riscaldamento dei conduttori di Joule, si possa abbassare l’intensità di corrente elevando la tensione (il loro prodotto è costante e quindi le due grandezze sono inversamente proporzionali) per evitare perdite enormi  e con l’altra necessità di ritrasformare il tutto al momento dell’utilizzazione.

        Per parte loro gli alternatori di Wilde (1867) si scaldavano troppo a seguito delle correnti di Foucault che erano accentuate dal tipo di corrente pulsante. Questi alternatori furono migliorati ed anche Gramme ne realizzò intorno al 1878 ma i problemi restarono. Intervenne anche William Thomson (Lord Kelvin) che propose dei cambiamenti negli avvolgimenti. Una macchina con tali modifiche fu realizzata dall’inglese Sebastian Ziani de Ferranti (1864-1930) era destinato agli impianti di illuminazione e risultò estremamente affidabile e di grande potenza.

        L’intervento decisivo per il successo di tali macchine fu dovuto a Galileo Ferraris (1847-1897), docente di Fisica Tecnica presso il Regio Museo Industriale di Torino.

Galileo Ferraris

        Galileo Ferraris, figlio di un farmacista, nacque a Livorno Vercellese, una piccola cittadina del Piemonte, nel 1847. Studiò a Torino dove conseguì la laurea in ingegneria nel 1869. Il prof. Codazza lo fece suo assistente a partire dal 1870 e tale posto mantenne fino al gennaio 1877 quando, dopo aver vinto la cattedra nel 1872, fu nominato dallo stesso Codazza incaricato di Fisica Industriale alla Regia Scuola d’applicazione degli ingegneri (oggi Politecnico) di Torino. Questo posto lo mantenne per poco perché, alla scomparsa di Codazza nell’ottobre del 1877, ottenne la nomina a professore straordinario che divenne a ordinario appena nel 1879.

        Nel 1877 aveva pubblicato Le proprietà cardinali degli strumenti diottrici, un’opera tradotta anche in tedesco e che servì ad introdurre lo studio dei lavori di Gauss in Italia. Ed ancora in campo didattico occorre ricordare che fu Ferraris ad introdurre il simbolismo vettoriale nell’elettromagnetismo. La fama internazionale gli venne nel 1885 quando pubblicò una memoria teorica in cui chiariva i termini dei problemi in gioconella discussione tra alternatori e dinamo e, riferendosi alla dinamo di Pacinotti e con un importante apparato matematico, dimostrò l’importanza per il trasporto a distanza dell’energia elettrica del trasformatore che aveva realizzato nel 1882 il chimico francese Lucien Gaulard (1850 – 1888), passato inosservato. I lavori di Ferraris furono pubblicati in varie puntate: Ricerche teoriche e sperimentali sul generatore secondario Gaulard e Gibbs, del prof. Galileo Ferraris, Il Nuovo Cimento, 1, 1885, 105-117; Il Nuovo Cimento, 28, 1885, 12-49; Il Nuovo Cimento, 28, 1885, 115-127). In tali memorie studiò l’uso dei trasformatori per il trasporto dell’energia a distanza e determinò quantitativamente il modo di determinare la potenza elettrica in un circuito alimentato da corrente alternata (una linea di trasmissione elettrica è un tale circuito). La formula che Ferraris presentò è fondamentale:

W = V.I. cos Φ

dove W è la potenza elettrica che il circuito fornisce, V è la tensione del circuito, I è l’intensità di corrente che circola e cosΦ è il coseno dello sfasamento tra tensione e corrente. E qui due parole di chiarimento. Nel caso di corrente continua, la potenza è data dal solo prodotto di tensione e corrente. Qui occorre moltiplicare il tutto per il coseno dello sfasamento  tra le due grandezze. E le due grandezze si sfasano proprio per l’impedenza o reattanza del circuito. La massima potenza che si può utilizzare in tali circuiti in alternata è quella corrispondente a sfasamento zero, in tal caso il coseno vale uno e la formula ora vista ci dà il suo valore massimo. In particolari condizioni è possibile avere uno sfasamento tra V ed I di 90°: in tal caso circuito non è in grado di dare potenza perché il coseno dello sfasamento vale zero con la conseguenza che la potenza vale zero. Questa corrente è chiamata swattata e il coseno dello sfasamento è chiamato fattore di potenza.

         Nello stesso anno 1885 egli provò anche l’esistenza del campo magnetico rotante⁽¹⁰⁾. Egli realizzò un’esperienza nella quale immergendo un cilindretto di rame in un campo magnetico, generato da due bobine fisse, tra loro perpendicolari, percorse da correnti di medesima frequenza, sotto l’azione delle forze elettrodinamiche tra campo rotante e correnti indotte, si osservava la rotazione di tale cilindretto. Egli costruì un modello di tale motore  e lo tenne esposto al pubblico nel suo laboratorio. La descrizione del lavoro fu presentata tre anni dopo (18 marzo 1888) all’Accademia delle Scienze di Torino e pubblicata in due memorie dal titolo: Sulle differenze di fase delle correnti sul ritardo dell’induzione – Memorie dell’Accademia delle Scienze di Torino Serie II, Vol. 38, pag. 415 – e Rotazioni elettrodinamiche prodotte per mezzo di correnti alternate – Atti dell’Accademia delle Scienze di Torino, Vol. 23, 1887-1888, pag. 360, la seconda delle quali è quella letta all’Accademia.

Modello di motore elettrico di Galileo Ferraris con tre correnti sfasate tra loro di 90°. Il tutto funziona mediante la scoperta del campo magnetico rotante

E’ il principio del motore oggi noto come asincrono (in grado di produrre energia

Modello del primo motore di Galileo Ferraris

elettrica alternata bifase⁽¹¹⁾), motore che Ferraris presentò a Chicago nel 1893 riscuotendo un grande successo per la sua robustezza e semplicità. Questa eventualità sarà alla base della immediata diffusione dell’energia elettrica nel mondo. Va sottolineato che i motori elettrici di Ferraris, proprio per le loro caratteristiche di accoppiabilità con qualsiasi alternatore, velocità , frequenza e numero di poli resero i medesimi alternatori preferibili alle dinamo.

        Anche qui vi fu chi tentò di mettere in dubbio la paternità del lavoro di Ferraris, si tratta di quello strano scienziato croato e nazionalità staunitense di nome Tesla, che sostenne essere sua l’invenzione e che presentò nel maggio 1888 richiesta di 5 brevetti di motori asincroni negli USA (brevetti acquistati dalla Westinghouse). Tribunali tedeschi ed americani dettero ragione a Ferraris.

        Ebbe vari riconoscimenti e nel 1896 fu nominato senatore del Regno. Morì prematuramente nel 1897 colto a lezione da una forte febbre.

ANTONIO MEUCCI

        Un cenno almeno lo devo ad un autodidatta, inventore e tecnico, come Antonio Meucci.

        In Italia la prima linea telegrafica fu realizzata nel 1847 e collegava Livorno con Pisa. Mancava la trasmissione di segnali senza fili per un utilizzo anche in mare aperto. Questa cosa fu realizzata da Guglielmo Marconi sul finire del secolo e ci si rese conto dell’enorme importanza della sua invenzione solo dopo che l’inaffondabile Titanic affondò portandosi in fondo al mare il suo carico umano solo perché quella nave non disponeva del sistema telegrafico senza fili. E mancava la trasmissione tramite radiosegnali che fu ancora realizzata da Marconi.

        Meucci nacque a Firenze nel 1808. Studiò belle arti e lavorò come tecnico di scena (Teatro della Pergola di Firenze) ed alla dogana. Partecipò ai moti del 1831. Dopo essere stato arrestato fu costretto a lasciare l’Italia perché l’aria per lui a Firenze non era delle migliori. Dopo essersi sposato con Ester Mochi si recò a Cuba (1834) per lavorare al teatro dell’Avana e quindi (poiché un incendio aveva distrutto il teatro) si trasferì negli USA (Clifton nel Long Island, New York), dove arrivò nel 1850 e mise in piedi una fabbrica di candele (nella quale lavorò anche Garibaldi nel 1857). E’ del 1854 la sua prima apparecchiatura telefonica che egli realizza per poter comunicare con la moglie malata dal suo ufficio (l’idea gli era venuta quando lavorava in teatro a Firenze; aveva qui realizzato un sistema acustico di tubi attraverso i quali si propagava il suono e poteva comunicare dalla cabina di regia ai vari attrezzisti). L’apparecchio, un prototipo evidentemente, funzionava in modo soddisfacente tanto che Meucci pensò di utilizzarlo a fini commerciali per ora a livello che oggi chiameremmo citofonico. Per fare ciò aveva bisogno di un disegno del sistema, disegno che gli realizzò l’amico Nestore Corradi. Fallita la fabbrica di candele, Meucci, in gravi difficoltà economiche, sviluppò ulteriormente il suo sistema che chiama teletrofono.

Antonio Meucci

        Nel 1871, riuscì a depositare un brevetto temporaneo, chiamato caveat, per il suo telegrafo parlante al Patent Office di New York (era un brevetto che

Due dei disegni che accompagnavano il caveat.

durava solo un anno al prezzo di 10 dollari) e presentò i disegni della sua

Schema della Comunicazione Telefonica Meucci

invenzione al direttore della Western Telegraph. Convinto delle grandi potenzialità

Vista del Telefono Meucci

della sua invenzione, cercò finanziamenti in patria tramite l’amico Bendelari ma senza successo. Grazie agli aiuti di amici riuscì a prorogare il brevetto per due

Alcuni disegni che accompagnavano il caveat

anni, ma la scarsità di mezzi finanziari gli impedì di rinnovare le successive scadenze annuali e nel 1876 Alexander Graham Bell (1847- 1922) presentò la sua domanda di brevetto ottenendo la regolare concessione. Nel 1887 il tribunale a cui era ricorso Meucci dette ragione a Bell affermando che Meucci aveva realizzato il telefono ma un telefono meccanico e non elettrico.

“Nulla dimostra – recitava la sentenza – che Meucci abbia ottenuto qualche risultato pratico a parte quello di convogliare la parola meccanicamente mediante cavo. Impiegò senza dubbio un conduttore meccanico e suppose che elettrificando l’apparecchio avrebbe ottenuto risultati migliori“.

        Solo nel 1888 una sentenza della Corte Suprema degli Stati Uniti riconobbe a Meucci la priorità dell’invenzione, ma al riconoscimento di paternità tecnologica non corrispose nessun risarcimento economico. Meucci morì nel 1889, poco prima dell’archiviazione definitiva del suo processo. Occorse aspettare fino al 2002 (11 giugno, risoluzione n° 269)⁽¹²⁾ per avere il riconoscimento ufficiale da parte

A. G. Bell

del Congresso USA della priorità di  Meucci nella scoperta del telefono. Si noti che Bell, rubò anche il brevetto del volo ai fratelli Wright⁽¹³⁾.

        E’ inutile dire che Meucci non era né un fisico né uno scienziato. Era un tecnico geniale, un empirico che seppe realizzare apparecchi funzionanti senza una teoria a monte. L’Italia ha avuto varie personalità che hanno operato allo stesso modo, la più famosa delle quali è certamente Guglielmo Marconi che, con opportunità diverse e disponibilità diverse, seppe sfruttare meglio le sue invenzioni.

        Non tratterò qui Guglielmo Marconi perché lo ho già fatto diffusamente in un articolo al quale rimando.

AUGUSTO RIGHI

          Augusto Righi nacque a Bologna nel 1850 da una famiglia borghese (suo padre era un medico). Si iscrisee a Ingegneria all’Università di Bologna e si laureò in ingegneria civile nel 1872 con una tesi sperimentale riguardante questioni elettriche: la costruzione di una macchina ad induzione elettrostatica, che egli chiamò elettrometro ad induzione.

L’elettrometro ad induzione di Righi

Tale macchina passò allora inosservata ma ispirò l’acceleratore che Van de Graaf  (1901-1967) realizzò nel 1933. Dopo un breve periodo da assistente del prof. Villari, passò nel 1874 all’Istituto Tecnico di Bologna ad occupare la cattedra che era stata di Pacinotti. Tra il 1880 ed il 1885 insegnò a Palermo dove ebbe come suo allievo Orso Mario Corbino. Passò quindi a Padova fino al 1889. Nel 1889 andò alla sua definitiva sistemazione all’Università di Bologna. Ebbe innumerevoli onorificenze di varie accademie italiane e straniere. Nel 1905 fu nominato senatore del Regno d’Italia.

        A partire dal 1873 fece varie ricerche sperimentali (elettrostatica, composizione di moti vibratori, tracciamento di figure stereoscopiche, studio del pendolo doppio, …). Nel 1878 presentò all’Accademia delle Scienze di Bologna un suo particolare telefono (che si ascolta a distanza). La novità rispetto ad altri apparati simili consisteva nel trasmettitore costituito da polveri conduttrici che hanno la proprietà di variare la resistenza al variare della pressione. L’apparecchio ricevente era un altoparlante con una lamina vibrante di ferro inserita in una membrana di pergamena; la lamina era messa in vibrazione da una elettrocalamita

Ricevitore-altoparlante di Righi

che variava la sua magnetizzazione al variare della corrente e quindi del segnale in arrivo. Righi presentò in vari luoghi il suo telefono ma vista l’indifferenza generale ritornò a studi con caratteristiche più eminentemente fisiche: ottica fisiologica e fisica, magnetizzazione dell’acciaio (questo studio lo portò a scoprire il fenomeno di isteresi prima di Warburg, scienziato a cui è attribuito), effetto Hall, … Nel 1887 scoprì l’effetto termomagnetico noto come Leduc-Righi (una lamina metallica sottile nella quale fluisce del calore, vede modificare tale flusso sotto l’azione di un campo magnetico opportuno. Studiò a fondo l’effetto fotoelettrico (questo aggettivo è stato coniato da lui) che era stato scoperto (1887) da Hertz e scoprì che una lamina metallica, colpita da luce ultravioletta, si carica di elettricità positiva (il fenomeno viene attribuito ad Hallwachs ma vi sono prove della precedente pubblicazione di Righi. Ricordo che il fenomeno fu spiegato da Einstein nel 1905).

        La parte più famosa del suo lavoro sperimentale iniziò nel 1993 quando si dedicò allo studio della propagazione delle onde elettromagnetiche⁽¹⁴⁾. Già Hertz nel 1887 aveva dimostrato la teoria di Maxwell (teoria elettromagnetica della luce). Ed Hertz aveva lavorato con determinate frequenze dei suoi oscillatori (le lunghezze d’onda con cui lavorava Hertz erano di circa 66 cm). A queste frequenze, come Hertz capì, molti fenomeni venivano nascosti dalla diffrazione. Hertz variò lo spettro delle frequenze accorciando via via le lunghezze d’onda mediante degli oscillatori a sfere ed ottenne moltissimi risultati. Mediante un banco

Oscillatore per onde elettromagnetiche da 20 cm utilizzato da Righi. I più perfezionati oscillatori di Righi arrivarono a produrre onde di lunghezza compresa tra i 2,5 ed i 10,5 cm

simile a quelli usati in ottica, riuscì a mostrare che per le onde elettromagnetiche si verificano tutti i fenomeni noti per la radiazione luminosa (riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione, …) compresa la doppia rifrazione (che sembra sia stato il

Uno dei banchi ottici utilizzati da Righi per i suoi esperimenti sulle onde elettromagnetiche (Museo di Fisica di Bologna).

primo ad aver scoperto). L’oscillatore di Righi fu conosciuto dal grande pubblico quando furono noti gli esperimenti di Marconi che ebbe la possibilità di utilizzarlo. L’insieme delle sue ricerche elettromagnetiche furono pubblicate in una sua memorabile opera: L’ottica delle oscillazioni elettriche, Bologna 1897.

        Sul finire della carriera Righi indirizzò i suoi studi alle scariche nei gas rarefatti, secondo ciò che si faceva nel resto d’Europa. Studiò quindi i fenomeni di radiazione X, appena seppe della loro scoperta (1896) e ne ampliò la fenomenologia (scoprì che i raggi X sono ionizzanti ed hanno la proprietà di scaricare i corpi elettrizzati). Si dedicò infine all’effetto Zeeman verificando che si ha tale fenomeno anche nello spettro a bande.

         Righi fu sempre un fisico classico restìo ad abbracciare le nuove teorie fisiche che proprio all’alba del nuovo secolo apparivano in modo dirompente. Dal punto di vista dell’Italia occorre però notare che Righi è il primo fisico che ci riporta alla pari con ricerche sperimentali fatte nei più prestigiosi laboratori europei. E’ un poco una rincorsa ma è certamente una rincorsa che riesce ad arrivare quantomeno alla pari con i grandi scienziati europei. Egli, dopo essere stato più volte proposto per il Nobel, morì nel 1920, avendo dedicato gli ultimi 20  anni della sua vita ad opere di divulgazione dei suoi risultati scientifici. La sua opera è una sorta di humus su cui si potrà pensare di ricostruire un poco di fisica in Italia.

TEMISTOCLE CALZECCHI ONESTI

        Temistocle Calzecchi Onesti nacque in un paesino delle Marche, Lapedona, nel 1853. Suo padre esercitava in tale paesino la professione di medico condotto. Da giovanetto si trasferì nella vicina Monterubbiano da cui proveniva sua madre,

Palazzo Calzecchi Onesti a Monterubbiano

una nobildonna della famiglia Onesti. Fece gli studi elementari a Monterubbiano e quindi proseguì la sua formazione nella Scuola Normale di Ascoli Piceno dove si diplomò maestro. Ma tale studio e professione non gli piacevano di modo che egli si iscrisse prima al Liceo di Fermo e quindi al Liceo Beccaria di Milano. Finalmente si iscrisse alla Facoltà di Scienze fisiche e matematiche presso l’Università di Pisa dove nel 1877 si laureò.

        Insegnò fisica, successivamente, al Regio Istituto Tecnico dell’Aquila, al Liceo Annibal Caro di Fermo, al Liceo Beccaria di Milano, al Liceo Umberto I di Roma.

        Tra il 1884 ed il 1885, quando insegnava a Fermo, intraprese lo studio della conduttività che le polveri metalliche, contenute in cilindretti di vetro, acquistano per interruzioni successive delle correnti che le attraversano o per la presenza di scariche di una macchina elettrica posta nelle vicinanze o anche per induzione da parte di un corpo elettrizzato (in generale quando le polveri erano sottoposte all’azione, come si sarebbe potuto dire di lì a poco, dopo le scoperte di Hertz, di onde elettromagnetiche). L’elettrizzazione delle polveri spariva quando si fosse dato un colpetto meccanico al tubicino di vetro o quando il medesimo tubicino fosse stato fatto ruotare sul proprio asse. Tali molteplici esperienze furono pubblicate da Calzecchi Onesti su Il Nuovo Cimento: la prima, Sulla conduttività delle limature metalliche , “N.C.” serie 3, XIII (1884) pp.58-64; la seconda, con lo stesso titolo, in “N.C.” serie 3, XVII (1885) pp.38-47; la terza Di una forma che può darsi all’avvisatore microsismico, in “N.C.”, serie 3, XIX ( 1886 ) pp.24-26. Ai risultati di Calzecchi Onesti arrivò Branly solo nel 1990:  E.Branly, Variation de conducibilité sous diverses influences électriques, in Comptes rendus des Sciences de l’Académie des Sciences, CXI, (1890), p.785.

        La limatura di ferro che non è conduttrice (molto poco) di elettricità in condizioni normali, lo diventa se investita de onde elettromagnetiche. La scoperta di questo effetto permise di realizzare uno strumento, il tubetto a limatura o «coherer» (così chiamato dal fisico britannico O. Lodge, che apportò allo strumento notevoli perfezionamenti), costituito appunto da un tubicino di vetro contenente limatura di ferro (o di altri metalli) e chiuso alle due estremità da due conduttori che pescavano nella limatura, svolgendo il ruolo di elettrodi. Se ai capi del coherer si collegava una pila non si osservava passaggio di corrente; quando il coherer veniva investito da onde elettromagnetiche la corrente passava e continuava a passare, anche se si toglieva la sorgente di tali onde. Se però si colpiva il tubicino di vetro, disordinando di nuovo la limatura, la corrente non passava più; essa sarebbe tornata a circolare solo esponendo di nuovo il coherer alla sorgente di onde. Tenendo conto di questa proprietà del coherer, esso fu utilizzato come ricevitore di onde elettromagnetiche in accoppiamento con una suoneria elettrica, come mostrato in figura. Quando delle onde elettromagnetiche

arrivano sul coherer esso diventa conduttore di elettricità; in questa situazione nel circuito passa corrente che attiva l’elettrocalamita; quest’ultima attrae l’ancora A a cui è collegato il martelletto M; il martelletto va a colpire il coherer disordinando la polvere e riportandolo, quindi, ad una situazione di non conduzione; l’elettrocalamita cessa di funzionare rilasciando l’ancora; questo rilascio fa sì che il martelletto vada ad urtare il campanello; la cosa si ripete all’arrivo di nuove onde elettromagnetiche. Tale sistema fu utilizzato successivamente da Marconi come rivelatore di onde elettromagnetiche nel suo primo apparecchio di telegrafia senza fili.

Schema del primo circuito utilizzato da Calzecchi Onesti

         Temistocle Calzecchi Onesti morì a Monterubbiano nel 1922.

ADOLFO BARTOLI

         Adolfo Bartoli nacque a Firenze nel 1851. Fece gli studi a Firenze prima di passare all’Università di Pisa ed alla Scuola Normale Superiore, dove fu allievo di Betti e Felici. Si laureò nel 1874 in Scienze fisiche e matematiche e fu subito nominato come aiuto alla cattedra di fisica dell’Università di Bologna.. Nel 1876 passò all’Istituto Tecnico di Arezzo e qui fondò un Osservatorio astronomico. Nel 1878 fu chiamato alla cattedra di fisica all’Università di Sassari e nel 1879 tornò ad avvicinarsi a Firenze dove accettò la cattedra di fisica presso l’Istituto tecnico provinciale. Poco tempo dopo vinse la cattedra di fisica all’Università di palermo ma preferì restare a Firenze per portare avanti alcuni studi in cui era impegnato.. Nel 1886 divenne professore ordinario di fisica all’Università di Catania e direttore di quell’Osservatorio. Nel 1893, per voto unanime della facoltà di scienze, fu chiamato alla cattedra di fisica dell’Università di Pavia per succedere al prof. Cantoni.

        Nel 1874 Bartoli iniziò a studiare la teoria dell’irraggiamento del calore e, guidato da alcune considerazioni teoriche, arrivò a concepire il radiometro prima che tale strumento fosse realizzato da Crookes, tentandone la spiegazione del fenomeno implicato. Egli studiò il fenomeno mettendo in relazione l’irraggiamento ed il secondo principio della termodinamica.  

        Nel 1876 Bartoli, indipendentemente da Maxwell (del quale sembra non conoscesse il lavoro sulla pressione di radiazione) ed a partire da problematiche del tutto differenti, arrivò allo stesso risultato di Maxwell che aveva ipotizzato una pressione di radiazione. Il punto di partenza è qui la termodinamica ed in particolare il secondo principio della termodinamica nella sua formulazione che vuole il calore trasferirsi sempre, spontaneamente, dai corpi caldi a quelli freddi (nel caso si volesse ottenere un trasferimento contrario, sarebbe necessario del lavoro da compiere dall’esterno).

        Il lavoro di Bartoli, Sopra i movimenti prodotti dalla luce e dal calore e sopra il radiometro di Crookes (Le Monnier, 1876), è uno studio teorico di grande rilievo in cui si hanno ben presenti tutte le problematiche della termodinamica dell’epoca, a partire da quella del corpo nero (per ciò che seguirà mi riferirò all’altro lavoro di Bartoli, che praticamente riassume quello citato nel testo: Il calorico raggiante ed il secondo principio della termodinamica, Il Nuovo Cimento 15, 1884, pag. 16. Bartoli, che fu oggetto di attenzione da parte di Boltzmann, Poincaré ed altri eminenti fisici dell’epoca, è oggi praticamente trascurato da ogni moderno testo di fisica). Bartoli elaborò la sua teoria servendosi di una esperienza ideale⁽¹⁵⁾. Egli suppone di avere un corpo nero sferico C contenuto in una superficie sferica concentrica b, anch’essa nera. Tra b e C sono interposti due involucri sferici concentrici B ed A (con B più grande di A), sottilissimi e perfettamente riflettenti sia sulle loro superfìci interne che esterne (Fig. 1). Il corpo C viene supposto trovarsi inizialmente in equilibrio termico.

Se ad un dato istante va distrutto il riflettore B, allora la superficie b irraggerà calore in tutto lo spazio compreso tra b ed A. In un istante successivo, quando b ha raggiunto l’equilibrio termico, si ricostituisca B e  venga distrutto A. Infine diminuisca il raggio di B fino a divenire uguale a quello che era di A. Con  questo ciclo di operazioni, da ripetersi quante volte si vuole, si preleva del calore dal corpo b per trasferirlo a C. Se aggiungiamo ora l’ipotesi che la  temperatura di b sia inferiore a quella di C, ci troveremo nella condizione di far passare del calore da un corpo più freddo ad uno più caldo. Questo fatto violerebbe il secondo principio della termodinamica se non si ammettesse che è necessario del lavoro per deformare l’involucro B fino a renderlo uguale ad A. Poiché sappiamo che si fa del lavoro quando si vince l’azione di una forza antagonista, per salvare il secondo principio della termodinamica, bisogna ammettere l’esistenza di una tale forza. Questa forza, per Bartoli, non può essere altro che la pressione esercitata dalla radiazione emessa del corpo nero C che si trova al centro dell’intero apparato.

        Nel 1874 viene pubblicato un interessante lavoro di W. Crookes, Attrazione e repulsione risultanti dalla radiazione (Phil. Trans. Roy. Soc. 164, 1874, pag. 501. Ibidem, 165,1875, pag. 519. Ibidem, 165,1875, pag. 547. Ibidem, 166, 1876, pag. 350.), a cui seguiranno svariati altri. Crookes afferma di essere riuscito a mostrare l’esistenza della pressione di radiazione con un apparato, il radiometro, da lui costruito (vedi figura). Si tratta si questo: delle palette molto leggere, una faccia delle quali è stata annerita mentre 

Radiometro. Contemporaneamente a Crookes (Gran Bretagna), anche in Germania era stato realizzato il radiometro ad opera di Geissler (1876). Lo strumento riportato in figura è appunto quello di Geissler poiché è il più noto nella sua forma. Quello di Crookes differisce di molto poco.

l’altra è argentata, sono fissate ad un piccolo cono di vetro. Quest’ultimo è sospeso su una punta sottile, in modo che il sistema possa ruotare liberamente. Il tutto è chiuso in un recipiente di vetro in cui è stato fatto il vuoto. Quando della luce è diretta verso le palette, esse si mettono a ruotare.

        Crookes, nonostante da un anno sia apparso il Trattato di Maxwell, ne trae subito la conseguenza che la teoria ondulatoria della luce si trova ora, definitivamente, di fronte ad una grossa difficoltà poiché il suo apparato dimostrerebbe, in modo inconfutabile, la pressione della radiazione. Egli aggiunge delle osservazioni sul moto delle palette: il movimento è molto veloce nelle condizioni iniziali di vuoto realizzate; man mano che si aumenta la pressione del gas contenuto nel recipiente in cui si trovano le palette, il movimento rallenta, fino a che non cessa del tutto. Questo fatto convince Crookes che l’effetto non è dovuto alle molecole d’aria residue nel recipiente in cui era stato fatto il vuoto: secondo il nostro, se l’effetto fosse dovuto  alle molecole d’aria, mettendone di più sarebbe dovuto aumentare.

        Il radiometro fu presentato nel 1873 alla Royal Society in una seduta nella quale era presente Maxwell. Quest’ultimo rimase profondamente colpito dal fenomeno. Pur non dubitando, inizialmente, del fatto che l’effetto fosse dovuto alla pressione di radiazione, egli rimase sconcertato (così si confessa in una lettera a Kelvin) poiché l’effetto era di gran lunga più grande di quanto egli aveva previsto nei suoi lavori.

        Fu O. Reynolds il primo scienziato che, nel 1875, mise in dubbio le conclusioni di Crookes, alle quali sembravano aderire tutti i maggiori studiosi dell’epoca.  Secondo Reynolds il movimento delle palette del radiometro era dovuto al diverso effetto del riscaldamento sulle molecole di gas che si trovano vicine alle facce argentate ed annerite delle palette. Il fenomeno si realizzava solo quando c’era un piccolo numero di molecole residue nel contenitore. Egli discusse della cosa con Schuster il quale pensò di sottoporre la questione ad una esperienza “cruciale”. Sarebbe stata la Meccanica, ed in particolare il Principio di azione e reazione, a decidere quale interpretazione del fenomeno fosse corretta (Phil. Trans. Roy. Soc. 166, 1876, pag. 715).

       Shuster sospese l’intero radiometro ad un filo sottile, in modo che l’intero apparato fosse libero di ruotare. Se l’effetto era originato dall’interazione tra le palette ed il gas, per il terzo principio della dinamica le molecole di gas dovevano muoversi in direzione opposta a quella delle palette; conseguentemente l’intero radiometro doveva ruotare in direziono opposta a quella delle palette. Viceversa, se l’effetto era dovuto alla pressione di radiazione, la reazione si sarebbe dovuta esercitare sulla radiazione uscente dal radiometro; conseguentemente l’intero radiometro doveva ruotare nella stessa direzione delle palette.

        L’esperienza mostrò una debole rotazione del sistema in direzione opposta a quella delle palette: l’effetto non era dovuto alla pressione di radiazione! Della cosa si convinsero tutti, compreso Crookes. E fu proprio Maxwell che, poco prima di morire, pubblicò un lavoro nel quale iniziava a risolvere il problema (molto complesso) del radiometro e, più in generale, dei fenomeni che avvengono nei gas rarefatti (Maxwell, Azioni nei gas rarefatti che si originano da differenze di temperatura, Phil. Trans. Roy. Soc. 170, 1879, pag. 231).

        Anche Bartoli, nello stesso tempo, aveva mostrato con un’altra esperienza l’impossibilità di attribuire il fenomeno del radiometro alla pressione di radiazione.   L’esperienza di Bartoli (descritta nel lavoro citato, in nota 21, alle pagg. 199, 200) consisteva nel far incidere della radiazione solare, concentrata opportunamente con delle lenti, su un dischetto di alluminio che si trovava ad una delle estremità di un asse (all’altra estremità del quale un grosso pallino da caccia equilibrava il sistema “a leva”) sospeso ad un sottile filo legato al baricentro dell’intero sistema. Il tutto era racchiuso in una sfera di vetro nella quale veniva fatto il vuoto. L’angolo di incidenza della radiazione era di 30° o 40° rispetto alla normale al dischetto. L’esperienza era ripetuta anche con luce polarizzata e con radiazioni calorifiche di differenti intensità. Le sollecitazioni erano tali che il dischetto avrebbe dovuto ruotare velocissimamente intorno ai delicati sistemi di sospensione realizzati da Bartoli. Nessun effetto fu osservato. Nel titolo del lavoro di Bartoli, precedentemente citato, si fa infatti riferimento al radiometro di Crookes; anche qui, occorre notare, nessuno fa neppure riferimento a questa esperienza di Bartoli.

        A lato di questi studi, che ponevano finalmente l’Italia a livello europeo tra l’altro iniziando con dei fisici teorici di grande livello (oltre a Bartoli, lo ricordo, era un fisico teorico anche Mossotti), Bartoli si occupò di molte altre cose che riassumo di seguito.

        A partire dal 1874 e fino al 1882 studiò in modo approfondito l’elettrolisi e le polarità galvaniche. In particolare nel 1882, nel suo Costruzione degli elettroliti, Bartoli offrì una spiegazione del fenomeno dell’elettrolisi e della polarità galvanica, modificando quella proposta da Rudolf Clausius (1822-1888) che, ripresa da Svante August Arrhenius (1859- !927), è ancor oggi universalmente accettata sotto il nome di quest’ultimo.

        Negli ultimi anni Bartoli si dedicò a ricerche e misure relative alla calorimetria ed al caloresolare. Si spense a Pavia nel 1896 all’età di 45 anni.

PIETRO BLASERNA

        Pietro Blaserna nacque a Fiumicello presso Aquileja nel 1836. Suo padre, Matteo, era ingegnere idraulico e sua madre, Caterina Dietrich,  era di origine tedesca. Dopo il ginnasio a Gorizia, venne mandato a Vienna a frequentare i corsi universitari di matematica e di fisica e per tre anni lavorò come assistente in tale università. Passò poi a studiare fisica sperimentale alla Sorbonne di Parigi, nel laboratorio di Regnault. Tornato in Italia, nel 1862 ottenne un incarico di insegnamento presso l’Istituto Superiore di Firenze e un anno dopo fu chiamato a ricoprire la cattedra di Fisica nell’Università di Palermo dove egli stesso diede vita all’Istituto di Fisica. Passò infine a Roma (1872) in cui fondò un Istituto di Fisica moderno, il migliore d’Italia e tra i primi al mondo e dove la didattica era organizzata sui modelli tedesco e francese. La sua fama più che alle sue ricerche risiede nelle doti di grande organizzatore che seppe sfruttare per le molte amicizie potenti che aveva ed anche nelle sue grandi capacità di docente (tra i suoi allievi vi fu Orso Mario Corbino). Nel 1868 scrisse: “Noi diamo troppa

importanza alle lezioni ed alla forma più o meno brillante, più o meno chiara, con cui vengono fatte … Il vero insegnamento comincia là dove la lezione finisce e deve farsi nel laboratorio, almeno per i buoni studenti che hanno il desiderio di addentrarsi nella scienza“. (P. Blaserna, Stato attuale delle scienze fisiche in Italia e su alcune macchine di fisica, S. Bacon, Parigi, 1868). E proprio perché era guidato da questa convinzione, a Roma fondò una Scuola Pratica di Fisica destinata agli studenti del primo biennio.

        A Blaserna si deve anche l’impulso dato alla costruzione del nuovo Istituto Fisico, quello che nasceva dal trasferimento di sede dal vecchio edificio della Sapienza al nuovo di Via Panisperna. Individuata l’area sul colle del Viminale, si ottenne per la costruzione dell’edificio uno stanziamento di 100 mila lire. I lavori iniziarono nel 1877 e terminarono nel 1880. Si pensi che avanzarono soldi dal preventivo (sic!), soldi con i quali si comprarono gli arredi delle biblioteca e delle azioni dell’Acqua Marcia.

        Queste importantissime attività che sono all’origine dell’antica oculata distribuzione delle cattedre, imitavano quanto grandi fisici tedeschi facevano all’epoca. Nel fare questo però sia Blaserna che i fisici di cui dicevo dovettero distogliere la loro attenzione dalla ricerca per darla a questi lavori senza i quali non si sarebbe potuto fare nulla in seguito.

        In ogni caso gli interessi di Blaserna spaziarono dalla geofisica all’elettrotecnica, dall’acustica alla “fisica musicale”. Si occupò in particolare delle proprietà dei gas reali, di correnti indotte, della polarizzazione della luce emessa dalla corona solare in eclisse totale.

        Allo stesso modo di Floriano Cajori, è istruttivo ricordare un passo di una conferenza, La Toscana ed il metodo sperimentale, che Blaserna tenne all’inaugurazione del Congresso della Società Italiana per il Progresso delle Scienze che si tenne a Firenze nel 1909.

Bacone da Verulamio ebbe il merito di riassumere la teoria del metodo sperimentale, in cui egli distinse tre diversi stadì.
Nel primo stadio l’indagine assume carattere nettamente sperimentale.
Non bisogna confondere l’osservazione coll’esperimento. L’Astronomia è scienza d’osservazione, mentre la Fisica è scienza sperimentale; guai se non fosse tale, sarebbe ancora nella infanzia come la Meteorologia! Nel secondo stadio del metodo sperimentale si procede a misure di precisione per dedurne le leggi matematiche o soltanto empiriche. Nel terzo stadio si formula un’ipotesi sulla natura e sulle cause dei fenomeni studiati e si cerca con rigore matematico di dedurne le conseguenze. Lo studio da induttivo che era diviene d’un tratto deduttivo. Se le conseguenze sono conformi ai fatti od alle leggi, l’ipotesi acquista valore; ma se un sol tal fatto si mostri nettamente contrario alle conseguenze della teoria, ci obbliga ad abbandonarlo od almeno a modificarlo. La Fisica, fatte le sue osservazioni come l’Astronomia, dal fenomeno fa un passo avanti, producendo artificialmente i fenomeni che intende studiare ed in condizioni matematiche ben definite. In fatto di elettricità per esempio la natura ci offre ben poco: il fulmine, fenomeno terribile e qualche altro insignificante, come i fuochi di sant’Elmo e le scariche elettriche di alcuni pesci. La semplice osservazione che avrebbe ben poco giovato; ma l’esperienza è stata la molla potente, che ha centuplicato le nostre conoscenze. Per persuadersene basta prendere un Trattato di elettrologia e vedere la piccola parte, che vi ha lo studio dei fenomeni di sola osservazione; basta infine rammentarsi che l’esperienza ci ha fornito il mezzo di scoprire la corrente elettrica con le sue grandiose e sorprendenti proprietà, rimaste per tanti secoli interamente ignote.
Esiste una grande differenza fra il ragionamento fondato sui precetti di Aristotile e quello consentito dal metodo sperimentale; il primo insegna come dalle premesse si tirino le conclusioni; e quando queste sono tirate, il procedimento formale è finito e le conclusioni sono accolte. Col metodo sperimentale si formula una ipotesi od un principio e si deducono le conseguenze; ma queste si confrontano coi risultati diretti della esperienza; se vi è accordo, la teoria sta; ma un sol fatto che si mostri precisamente contrario alla teoria basta per distruggerla. Quasi sempre si procede a tutto un lavoro di induzioni e di deduzioni successive, fino a che teoria ed esperimento siano in pieno accordo. Se tale concordanza non è possibile ottenere, la teoria deve abbandonarsi. In tal procedimento, induttivo e deduttivo, lo sperimentatore si val molto della matematica, che è anch ‘essa una scienza formale: non crea, ma deduce in forma non solo qualitativa, ma anche quantitativa; essa deve considerarsi come una logica perfezionata, che le conseguenze dedotte da una teoria devono accordarsi per qualità e per quantità. La Storia della scienza è priva di esempi in proposito. Citeremo due soli esempi dei più poderosi.

Si sa che Newton dedusse dalle tre leggi di Keplero la gran legge dell’attrazione Universale; come l’ebbe trovata la esaminò nel caso speciale dell’attrazione della Terra sulla Luna; onde vi era un controllo diretto possibile; ma Newton arrivò ad un risultato numericamente inesatto, perchè le dimensioni della Terra e la distanza dalla Luna allora note erano inesatte; e Newton non pubblicò la sua scoperta. Ma più tardi Picard in Francia fece nuove misure della Terra, e coi nuovi dati Newton riesaminò la sua teoria e stavolta la trovò in pieno accordo coi fatti osservati, e dopo diciassette anni di ritardo Newton si decise a pubblicare la sua grande scoperta dell’attrazione Universale, che è la chiave di volta della Fisica e dell’Astronomia; e senza le misure di Picard certo Newton vi avrebbe rinunziato per sempre.
Ora si nega da alcuni l’azione a distanza, e per spiegare certe anomalie nei movimenti di Mercurio e Venere, alcuni astronomi propongono di modificare la legge di quelle azioni. Un secondo esempio l’abbiamo nella teoria della luce. Per ispiegare i ricchissimi fenomeni prodotti dalla luce Newton e Huygens escogitarono le due teorie della emanazione e delle ondulazioni; per tutto il secolo XVIII e per metà del XIX durò fra le due teorie una lotta, cui presero parte i più forti ingegni di allora. Finalmente fu trovato l’esperimentum crucis. La teoria della emanazione porta come necessaria conseguenza che un raggio di luce passando dall’aria in un mezzo più denso, come ad esempio nell’acqua, debba aumentare di velocità; all’incontro con la teoria delle ondulazioni la velocità nell ‘acqua deve diminuire. Foucault misurò direttamente questa velocità nell’aria e nell’acqua, e trovò che questa nell’acqua diminuiva; così decise la secolare lotta in favore delle ondulazioni. Ma il lavorìo teorico non cessa mai. La teoria della emanazione tende ora a risorgere. Sa anche in casi molto speciali…

Qui ci piace di riportare alcune definizioni.
Una conoscenza dicesi empirica od a posteriori quando essa proviene dalla esperienza, cioè dalla sensazione, dalla percezione. Essa invece dicesi a priori, quando è indipendente dalla esperienza.
Es. Secondo Kant (Critica della ragion pura) una conoscenza universale e necessaria non può venire dalla esperienza, ed è per conseguenza a priori. Una conoscenza necessaria alla esperienza è a priori, vale a dire senza la quale non sarebbe possibile.
Trascendente è tutto ciò che è relativo alle cose in sé, o ciò che esce dal dominio dei fenomeni; onde dicesi trascendentale tutto ciò che è relativo agli elementi a priori della conoscenza, o ciò che esce dai dati della esperienza (dei sensi). Onde dicesi filosofia trascendentale il sistema di tutti i principi a priori della conoscenza, la cui ricerca e verificazione costituiscono la critica della ragion pura (speculativa). Questa verificazione e giustificazione a priori si fa per la deduzione trascendentale, che consiste nel dimostrare, che il principio (o il concetto o la forma) in questione è una condizione necessaria di ogni esperienza possibile, quindi è a priori.
Si fa un sillogismo, quando si passa da un giudizio generale a un giudizio particolare determinato dal primo.
Si fa un ‘induzione, quando si parte da giudizi particolari per arrivare ad un giudizio generale che li comprende.
La scienza ha per oggetto di ordinare i dati sensibili e cercare con tutta la economia del pensiero possibile le relazioni di dipendenza, che esistono fra le sensazioni, e di realizzare una costruzione uniforme, quanto è possibile, per evitarci il lavoro intellettuale.
 

        Blaserna si spense a Roma nel 1918. Si può affermare, senza tema di smentita, che fu Blaserna a concimare opportunamente il terreno a Roma per la nascita immediatamente successiva del gruppo Fermi.

FELICE MATTEUCCI ED EUGENIO BARSANTI
 

        Riporto ora un’altra storia di furti di brevetti che si va ad aggiungere a quelle di Pacinotti, Meucci e Ferraris. Questa volta si tratta di Felice Matteucci ed Eugenio Barsanti, un sodalizio tra un ingegnere e fisico lucchese ed un padre scolopio professore di fisica e di idraulica presso l’Osservatorio Ximeniano, sodalizio che produsse il primo prototipo del moderno motore a scoppio.

Felice Matteucci

Eugenio Barsanti

        Prima di raccontare la brutta vicenda del furto del brevetto di questi due scienziati, delineo le loro biografie.

        Felice Matteucci nacque a Lucca nel 1808. Poiché appariva molto portato allo studio, suo padre, che fu primo ministro del Principato di Lucca, lo mandò a studiare matematica e filosofia al  Reale Collegio Borbonico di Parigi. Nel 1825 rientrò in Italia, a Firenze, per completare i suoi studi di ingegneria idraulica e meccanica e potersi poi dedicare alla ricerca scientifica. Completati gli studi si stabilì presso Firenze per poter seguire alcuni studi che aveva iniziato presso il Collegio Ximeniano. Nel 1851 conobbe Eugenio Barsanti e rimase colpito dai progetti di motore che questi gli raccontò. Da allora e per tutta la vita, lavorarono insieme a tali progetti. Matteucci morì nel 1887.

        Nicolò Barsanti nacque a Pietrsanta in provincia di Lucca nel 1821. Il suo nome fu cambiato in Eugenio dopo che, a 17 anni, entrò nell’ordine calasanziano. Studiò, dall’età dei sei anni, nell’Istituto degli Scolopi che era a Pietrasanta. Nel 1838 passò alle Scuole Pie di Firenze, scuole superiori ad indirizzo prevalentemente scientifico. Nel 1849 passò ad insegnare a Firenze al Collegio di San Giovannino e quindi fu chiamato come Lettore di meccanica e di idraulica all’ Istituto Ximeniano, scuola che aveva grado universitario. Nel 1851, proprio nell’Istituto Ximeniano si recò Matteucci per alcuni suoi studi e qui conobbe Barsanti con il quale, come detto, iniziò un sodalizio, durato 12 anni, arricchito da grande amicizia. Va osservato che le preparazioni scientifiche dei due erano complementari. Barsanti morì giovane nel 1864.

        Nel 1853 Matteucci e Barsanti presentarono all’Accademia dei Georgofili di Firenze una memoria in busta chiusa (da aprirsi nel 1863) nella quale erano

Il documento depositato presso i georgofili

descritte tutta una serie di esperienze che i due avevano realizzato per la trasformazione dell’energia esplosiva di un gas (miscuglio di idrogeno ed aria fatto esplodere da una scintilla) in energia meccanica di movimento. La memoria era anche firmata da vari testimoni oculari di riconosciuto prestigio di tali esperienze. 

        Vi era un precedente immediato a cui i due si ispirarono: una macchina funzionante mediante l’esplosione di una miscela d’aria e vapore di nafta descritta nel 1841 da una memoria dell’ingegnere milanese Luigi De Cristoforis negli Atti del Reale Istituto Lombardo di Scienze e tale macchina fu successivamente realizzata da De Cristoforis. E poi quell’epoca era piena di fermenti su macchine di ogni tipo tutte discendenti dai primi tentativi fatti da Huygens e Papin. A partire dal 1851 Matteucci e Barsanti iniziarono a costruire vari prototipi della loro macchina a combustione interna (gravi-atmosferica) che, nel suo schema di principio è la seguente.

        Nella parte bassa del cilindro di figura vi è un volume dentro cui è iniettata una miscela di aria ed idrogeno. Facendo scoccare una scintilla in questo volume si otteneva l’esplosione della miscela di gas che spingeva il pistone, sovrastante il volume suddetto, verso l’alto del cilindro. Arrivato alla sua massima espansione il pistone ricade per effetto della gravità. Sul pistone è montata un’asta dentata che ingrana con una ruota dentata: nella discesa del pistone scende l’asta dentata che fa girare la ruota volano che c’è sullo sfondo. Nella figura seguente e nella successiva vi è il disegno e la foto del prototipo del motore descritto prima e che è del 1856, ma con due cilindri.

Si trattava di un motore bicilindrico che costituì l’avvio al primo motore a benzina. In questa foto mentre un’asta è in alto, l’altra è in basso proprio per non avere tempi morti lunghi. Il ciclo a quattro tempi fu ideato da Beau de Rochas nel 1862 e realizzato da Otto e Langen nel 1877, come accennato. Successivamente (1889) Daimler brevettò un motore ad accensione a scintilla  (chiamato poi motore Otto), alimentato da benzina.

Di seguito un brevetto del 1858:

e di seguito ancora il brevetto del 1863 mostrato come disegno e come foto:

    Queste macchine, con tutti i disegni, le descrizioni e gli schemi di funzionamento, erano brevettate. Ottenuto il brevetto si passava alla costruzione del prototipo. Nella figura seguente mostro parte di un brevetto, quello inglese, del 1854:

Certificazione inglese del 13 maggio 1854

E nelle figure successive i disegni allegati per ottenere il brevetto:

I disegni per il brevetto del 1854. Questi disegni devono essere confrontati con quelli che presentarono nel 1865 (11 anni dopo !) Otto e Langen per ottenere il loro brevetto. La figura seguente ne riporta uno:

Ottenuto tale brevetto con varie difficoltà, perché il console inglese a Livorno aveva avuto un parere contrario da un tecnico di fama (May) ed aveva saputo che a Londra erano pendenti vari altri progetti simili (in realtà il console parlava del sistema esplosivo ma i due ideatori si riferivano alle soluzioni di trasferimento del moto), Matteucci e Barsanti passarono alla costruzione del prototipo di otto cavalli presso le officine Pignone, appena fuori Firenze. E’ notevole osservare che il rendimento di questo motore era del 14%, molto più elevato, fino a 5 volte, di altri motori che si costruirono all’epoca che erano dell’ordine del 4%.

        Con l’incoraggiamento dei successi, i due nostri si associarono con un esperto meccanico, G. B. Babacci, che fece modifiche interessanti. Da questa collaborazione nacque il brevetto di macchina a pistoni contrapposti con camera di scoppio intermedia e comunicanti il movimento sempre mediante l’asta dentata e la ruota dentata (1858):

Tale macchina, dopo il brevetto, fu costruita in Svizzera per una potenza di 20 cavalli. Ma le richieste degli acquirenti erano per potenze minori e ciò convinse gli ormai tre soci a costruire prototipi da 4 cavalli per i quali ottennero un nuovo brevetto sempre per un motore a pistoni contrapposti ma con modifiche sostanziali nel trasferimento del moto, non più con aste dentate. Altra novità fu il raffreddamento ad acqua mediante una camicia che circondava i cilindri. Questi prototipi furono costruiti a Milano dalle Officine Baur Elvetica (che poi divennero Breda).

        Fin qui le emozioni ed il successo. A questo punto iniziarono però i problemi. Un tal Lenoir in Francia utilizzava un motore analogo al Matteucci-Barsanti-Babacci. Si decise di rendere noto il documento dei Georgofili e di sottoporre ad esame il funzionamento comparato del motore Lenoir con il proprio. Il motore Lenoir risultò estremamente carente e fu riconosciuta la priorità dei tre. Ma la cosa continuò via via con altri “inventori” con i quali si opposero obiezioni di priorità. Ma, a questo punto Barsanti morì (1864) e con la sua scomparsa si posero in predicato molte iniziative già prese all’estero, in Svizzera e, soprattutto, in Belgio. Nel 1866 Matteucci ottiene un altro brevetto e nel 1868 un altro ancora ne ottiene Babacci. Ma intanto Matteucci si ammala in modo grave di nervi tanto da dover lasciare tutti i progetti in campo (Babacci da solo non ha alcuna capacità di proseguire). Nel 1867 saranno Otto e Langen che ruberanno i brevetti di Matteucci, Barsanti e Babacci: alla fiera di Francoforte di quell’anno risulteranno premiati su 14 concorrenti, presentando uno dei brevetti dei nostri sfortunati ideatori.

        Un’altra vergognosa storia di furto di brevetto ai danni di persone cittadine di uno Stato che ancora non si dava una ferra legge di protezione di propri brevetti.

COLORO CHE HO DIMENTICATO

        Anche se di minore fama vi furono altri fisici italiani nell’Ottocento che debbo almeno nominare:

– Ambrogio Fusinieri (1775 – 1852) di VIcenza

– Giuseppe Zamboni (1776 – 1846) di Verona

– Angelo Bellani (1776 – 1852) di Monza

– Pietro Configliacchi (1777 – 1844) di Milano

– Domenico Paoli (1783 – 1853) di Pesaro

– Stefano Marianini (1790 – 1866) di vicino Pavia

– Giuseppe Belli (1791 – 1860) di vicino Verbania

– Vincenzo Antinori (1792 – 1865) di Firenze

– Francesco Zantedeschi (1797 – 1873) di vicino Verona

– Luigi Magrini (1802 – 1868) di Udine

– Alessandro Serpieri (1823 – 1885) di Rimini

– Pier Maria Garibaldi ((1823 – 1902) di vicino Genova

– Gilberto Govi (1826 – 1888) di Mantova

– Francesco Rossetti (1833 – 1885) di Padova

– Giuseppe Basso (1842 – 1895) di vicino Torina

– Giuseppe Pisati (1842 – 1891) di Pavia

– Emilio Villari (1836 – 1904) di Napoli

– Alfonso Sella (1865 – 1906) di Biella

– Rinaldo Ferrini (? – 1908) di Milano

– Andrea Naccari (1841 – 1926) di Padova

– Antonio Roiti (1843 – 1921) di Ferrara

– Damiano Macaluso (1845 – 1932) di Palermo

– Pietro Cardani (1858 – 1924) di Padova

– Angelo Battelli (1862 – 1916) di Urbino

– Silvio Lussana (1862 – 1928) di Bergamo

        Una sola osservazione. Se si fa attenzione si scopre che a partire dall’Unità d’Italia la fisica italiana ricomincia a prendere corpo e a non essere più un qualcosa di isolato delegata al genio di passaggio. Iniziano le cose più importanti: le scuole di fisica che ci permetteranno di riconquistare un prestigio che era caduto dopo il processo a Galileo. Vi è il terreno pronto per la Scuola di Roma e varie altre scuole in giro per l’Italia. Ma era anche pronto Mussolini, il fascismo e le leggi razziali per distruggere tutto di nuovo.

NOTE

(1) Leggendo i bilanci risulta sorprendente scoprire che l’insieme dei fondi per l’attività universitaria (edifici, strumentazioni per laboratori, materiali di consumo, …) fossero circa equivalenti ai fondi destinati ai materiali per le scuole di belle arti e di istruzione musicale. La cosa è comprensibile se si riflette su cosa erano gli staterelli preunitari ed inoltre ci assegnava un primato: l’Italia era il Paese europeo con il maggior numero di istituzioni dedite all’arte.

(2) I salari per i docenti erano molto diversi, i programmi gli stessi come le tasse degli studenti. Osservo a margine che in tutto questo fervore ci si dimenticò del Sud e delle sue richieste di studi a livello superiore poiché si aveva paura di centri di aggregazione per la restaurazione del potere borbonico. Elemento di notevole importanza, che mostrò invece il coraggio dei primi governi unitari, fu la soppressione nel 1872 delle facoltà di teologia (ciò darà origine alla nascita delle università cattoliche).

(3) Riporto qui un articolo che ho già pubblicato nel sito in
http://www.fisicamente.net//FISICA/index-55.htm

(4) Si osservi che, come delegato della Repubblica Romana, il Gherardi, insieme a G. Manzoni, riuscì ad entrare negli archivi vaticani alla ricerca dei documenti relativi a vari processi dell’Inquisizione, tra cui quelli contro Bruno e Galileo. Gherardi fu, appunto, il primo a pubblicare i documenti originali del processo a Galileo in un lavoro del 1870.

(5) Riporto di seguito l’articolo di Pacinotti citato (http://www.fondazionegalileogalilei.it )

DESCRIZIONE DI UNA MACCHINETTA ELETTRO-MAGNETICA
DEL DOTT. ANTONIO PACINOTTI

Nel 1860 ebbi occasione di far costruire per conto del Gabinetto di Fisica Tecnologica dell’Università di Pisa un modelletto di macchina elettro-magnetica da me immaginata, e che ora mi risolvo a descrivere specialmente per far conoscere una elettro-calamita di genere particolare usata nella costruzione di quella, la quale oltre la novità che presenta, mi sembra adattata a dar maggior regolarità e costanza di azione in tali macchine elettro-magnetiche, come anche la sua forma mi sembra conveniente per raccogliere la somma delle correnti indotte in una macchina magneto-elettrica.
Nelle ordinarie elettro-calamite anche quando vi è adattato un commutatore sogliono i poli magnetici comparire sempre nelle medesime posizioni, mentre servendosi del commutatore che va unito alla elettro-calamita che descrivo, i poli si possono far muovere nel ferro sottoposto alla magnetizzazione. La forma del ferro di tale elettro-calamita è quella di un anello circolare. Per concepir facilmente l’andamento ed il modo d’agire della corrente magnetizzante, supponiamo che si avvolga sul nostro anello di ferro un filo di rame coperto di seta, e quando sia compita la prima spira in luogo di continuare l’elica montando sopra a quella già costruita, si chiuda il filo metallico

TAV. 4

saldando fra loro i due capi che si trovano l’uno presso dell’ altro; così avremo ricoperto l’ anello di ferro con una spirale chiusa isolata tutta diretta in un verso. Ora, se facciamo comunicare con i due poli della pila due punti assai distanti del filo metallico di quest’ elica, la corrente bipartendosi percorre 1’elica su l’ una parte e sull’ altra fra i punti di comunicazione, e le direzioni che assume son tali che il ferro dovrà magnetizzarsi presentando i poli là dove sono applicati i reofori.
La linea retta che congiunge questi poli si potrà dir l’asse magnetico, al quale potremo mutando i punti in comunicazione con la pila fare assumere qualunque posizione trasversale alla figura o cerchio di ferro, dell’elettro-calamita, che per questo mi piace chiamare elettro-calamita trasversale. I due pezzi di calamita posti dai due lati della retta (nella nostra macchina è il diametro ) che unisce i reofori della pila si possono considerare come due elettro-calamite curve contrapposte, con i poli del medesimo nome in presenza.
Per costruire su tal principio la elettro-calamita con la quale ho montata la macchinetta elettro-magnetica, presi un anello di ferro tornito, avente a guisa di rota 16 denti uguali, come sono accennati nella figura 1.a (Tav. IV). Questo anello è sostenuto da quattro raggi d’ottone aaaa (fig. 4) che lo uniscono all’ asse della macchina. Tra dente e dente dei piccoli prismi triangolari m (fig 1. e 4.) di legno lasciano dei solchi incavati, entro i quali avvolgendo del filo di rame coperto di seta son venuto ad ottenere fra dente e dente di questa ruota di ferro tante eliche o gomitoli elettro-dinamici bene isolati. In tutti questi rocchetti alcuni dei quali sono accennati con r (fig.3. 4) il filo è avvolto nel medesimo verso ed ognuno di essi risulta di 9 spire. Due rocchetti qualunque consecutivi come i due r r’ son fra loro separati da un dente di ferro della ruota e dal pezzetto o prisma triangolare di legno m m (fig. 1. 3. 4). Passando da un rocchetto a costruire il successivo ho lasciato libero un fiocco o staffa di filo di rame fissandolo al pezzo di legno m, che separa i due rocchetti. Sull’asse M M (fig. 3.) ove è annessa la rota così costruita, ho portato tutti i fiocchi che costituiscono con un capo il fine di un rocchetto e coll’ altro il principio del successivo facendoli passare per convenienti fori praticati in un collare di legno centrato sull’ asse medesimo, e quindi attaccando ciascuno al commutatore c (fig. 3.) pure centrato sul medesimo asse. Questo commutatore consiste in un basso cilindretto
di bossolo con due ranghi di incavi attorno alle estremità della superficie cilindrica nei quali sono incastrati 16 pezzetti di ottone, otto al di sopra ed altrettanti al di sotto; i primi alternati con i secondi, tutti concentrici al cilindro di legno, un poco sporgenti e tramezzati dal legno. Nella figura c del commutatore i pezzetti d’ottone sono accennati dagli spazi oscuri. Ciascuno di questi pezzetti di ottone è saldato col corrispondente fiocco congiuntivo fra due rocchetti. Sicché tutti i rocchetti comunicano fra loro, ciascuno essendo unito al successivo da un conduttore del quale fa parte uno dei pezzetti d’ottone del commutatore, e quindi mettendo in comunicazione con i poli di una pila due di questi per mezzo di due rotelle metalliche k k (fig. 3. 4.), la corrente bipartendosi percorrerà l’ elica sovra un lato e sull’altro dei punti d’onde partono i fiocchi uniti ai due pezzetti comunicanti, ed i poli magnetici compariranno nel ferro del cerchio in N, S. Sopra tali poli N, S agiscono i poli di una elettro-calamita fissa A B, e determinano la rotazione della elettro-calamita trasversale attorno al suo asse M M; giacché in essa anche quando è in movimento i poli si producon sempre nelle solite posizioni N, S che corrispondono alle comunicazioni con la pila.
Questa elettro-calamita fissa come mostrano le figure 3 e 4 è composta di due cilindri di ferro A B raggiunti insieme da una traversa F F di ferro alla quale uno sta fissamente avvitato e l’altro è formato da una vite sottoposta G che gli permette di scorrere lungo un solco per avvicinare o allontanare i poli dei cilindri A B ai denti della ruota. La corrente della pila entrando dal reoforo h passa per un filo metallico alla comunicazione l e da quella alla rotella k circola tutti i rocchetti della ruota e ritorna per la comunicazione l’ che la fa per altro filo di rame passare all’ elica che fascia il cilindro A. Da questa riuscendo passa all’elica del cilindro B, e si riporta per altro filo di rame al secondo reoforo h’.
Ho trovato molto vantaggioso l’ aggiungere ai due poli della elettro-calamita fissa due armature di ferro AAA, BBB dolce delle quali ciascuna abbraccia per più di un terzo di cerchio la ruota che costituisce la elettro-calamita trasversale, ponendole assai prossime ai denti della medesima, e collegandole fra loro con delle guide d’ottone EE, EE, come si vede nella proiezione orizzontale (f ig. 4). Queste armature non sono state disegnate nella proiezione verticale (fig. 3) della macchina perchè avrebbero occultati troppo i rocchetti e i denti della ruota. La macchina agisce anche quando la corrente passa solo per l’elettro calamita circolare, ma ha assai meno forza che quando la corrente passa anche per l’elettro calamita fissa.
Feci alcune esperienze tenendo conto del lavoro meccanico che la macchina produceva e del corrispondente consumo della pila.
Tali esperimenti erano sistemati nel modo seguente:
L’ albero della macchinetta elettro-magnetica portava un rocchetto Q Q (f ig. 3) il quale era abbracciato da un cordoncino che si chiudeva attorno ad una ruota assai grande e l’obbligava a girare quando la macchinetta elettro-magnetica si moveva. L’ asse di questa
ruota era orizzontale e su di esso avvolgendosi una corda sollevava un peso. Ad una delle estremità dell’ asse orizzontale dell’ arganetto era un freno che veniva aggravato talmente che il peso da sollevarsi, fosse sufficiente a porre in stato prossimo al moto tutto l’ apparecchio compresa la macchinetta elettro-magnetica non percorsa dalla corrente.
In tal disposizione allorché la macchina agisce, il lavoro meccanico speso per vincer gli attriti è uguale a quello impiegato a sollevare il peso, e per avere il lavoro totale fatto dalla macchina elettro-magnetica bastava raddoppiare quello ottenuto dal moltiplicare il peso attaccato per l’ altezza a cui era stato sollevato. Valutato così il lavoro meccanico prodotto, per conoscere il consumo che si faceva nella pila onde produrre un tal lavoro, era interposto nel circuito della corrente un voltametro a solfato di rame, del quale le lastre di rame venivan pesate avanti e dopo l’esperimento.
Riporterò i numeri ottenuti in una di tali esperienze con la macchinetta ad elettro-calamita trasversale. Questa macchinetta che aveva la ruota del diametro di 13 centimetri era mossa da una pila di 4 piccoli elementi alla Bunsen, e sollevò ad 8m,66 un peso di 3k,2812 valutati gli attriti : sicché fece un lavoro meccanico di 28km,7415. I1 rame positivo del voltametro diminuì in peso di grammi 0gm,224, il rame negativo aumentò di 0gm,235, sicché in media il lavoro chimico nel voltametro può dirsi 0g,229. Questo numero moltiplicato pel rapporto dell’ equivalente dello zinco a quello del rame, e pel numero degli elementi della pila, dà pel peso dello zinco consumato 0g,951. Quindi per produrre un chilogrammetro di lavoro meccanico sono stati consumati nella pila 33 milligrammi di zinco. In un’ altra esperienza fatta con 5 elementi il consumo è stato di 36 milligrammi per ogni chilogrammetro. Questi resultati sebbene non pongano il nuovo modello notabilmente al di sopra delle altre macchinette elettro-magnetiche , pure non mi sembran cattivi quando penso che in esso esistono dei difetti di costruzione che non si rinvengono nelle altre macchinette di tal genere. Fra questi devo notare che il commutatore è fatto in ottone e mal centrato sull’ asse di modo che non tutti i contatti si compion sempre sufficientemente bene.
Le ragioni che mi indussero a costruire la macchinetta elettro-magnetica col sistema descritto furono le seguenti : 1.a Nella disposizione adottata la corrente non cessa mai di circolare nelle eliche, e la macchina non si muove per una serie di impulsi che si succedono più o meno rapidamente, ma per una coppia di forze che agiscono continuamente. 2.a La costruzione circolare nella calamita ruotante contribuisce insieme col precedente modo di successiva magnetizzazione a dare regolarità nel movimento, e minimo disperdimento di forza viva in urti o in attriti. 3.a In essa non si cerca che la magnetizzazione e smagnetizzazione del ferro delle elettro-calamite si compia istantaneamente, cosa alla quale si oppongono e le estracorrenti e la forza coercitiva della quale non si può mai spogliare completamente il ferro; ma si chiede solo che ogni porzione del ferro della elettro-calamita trasversale sottoposta sempre alle convenienti forze elettro-dinamiche passi successivamente per i vari gradi di magnetizzazione. 4.a E le estese armature della elettro-calamita fissa seguitando ad agire sovra i denti della ruota magnetica, ed abbracciandone un numero assai grande non abbandonano la sua azione finché in quelli rimanga magnetismo. 5.a Le scintille vengono aumentate di numero ma molto diminuite d’intensità, giacché non si hanno forti estracorrenti all’ aprire del circuito che può star sempre chiuso, e solo mentre la macchina agisce una corrente indotta continua diretta in verso contrario della corrente di pila.
Mi sembra che possa crescere il pregio in questo modello il poter ridur con facilità la macchina da una elettro-magnetica ad una magneto-elettrica con corrente continua. Quando in luogo della elettro-calamita A B (fig. 3. 4.) vi fosse una calamita permanente e
si facesse girare la elettro-calamita trasversale, si avrebbe infatti una macchina magneto-elettrica che darebbe una corrente indotta continua diretta sempre nel medesimo verso. Per trovare la posizione più conveniente degli scandagli sul commutatore, onde raccogliere la corrente indotta, osserviamo che per influenza sulla elettro-calamita mobile si formano i poli opposti alle estremità di un diametro in presenza ai poli della calamita fissa. Questi poli N S mantengono una posizione fissa anche quando la elettro-calamita trasversale ruota sul suo asse, quindi rispetto al magnetismo, e conseguentemente anche
alle correnti indotte, potremo considerare, o supporre, che i rocchetti di fil di rame girino inflati sopra la calamita circolare restando questa immobile. Per studiare le correnti indotte che sopra tali rocchetti si sviluppano, prendiamo in esame uno di essi nelle varie posizioni che può assumere. Dal polo N (fig. 2.) , andando verso il polo S: in esso si svilupperà una corrente diretta in un verso fino che sia giunto al punto di mezzo a, da questo punto in poi la corrente assumerà una direzione inversa. Da S poi procedendo verso N fino che siamo giunti al punto di mezzo b le correnti manterranno la stessa direzione che avevano fra a ed S ; dopo b di nuovo si invertiranno di direzione riprendendo quella che avevano fra N ed a. Ora siccome tutti i rocchetti comunicano fra loro, le forze elettro-motrici di una data direzione si sommeranno e daranno alla corrente totale la disposizione indicata dalle frecce nella figura 2, e per raccoglierla, le posizioni più convenienti per gli scandagli saranno a, b; ossia gli scandagli sul commutatore van posti ad angolo retto con la linea di magnetismo della elettro-calamita. La corrente indotta varia d i r e z i o n e cangiando il verso della rotazione. Ed in quanto al commutatore, quando gli scandagli sono sul diametro corrispondente alla linea di magnetismo comunque la elettro-calamita giri, essi non raccolgono alcuna corrente. Da tal posizione spostandogli su di un lato si ha corrente diretta in verso contrario a quella che si otterrebbe spostandogli sull’ altro lato.
Per fare sviluppare una corrente indotta dalla macchina costruita avvicinava alla ruota magnetica i poli opposti di due calamite permanenti, o magnetizzava con una corrente la elettro-calamita fissa che vi si trova, e obbligava a girare sul suo asse la elettro-calamita trasversale. Tanto nel primo che nel secondo modo otteneva una corrente indotta continuamente diretta nel medesimo verso, che mostrava ad una bussola una discreta intensità, anche dopo d’ avere attraversato il solfato di rame o l’ acqua acidulata, con acido solforico.
Ben si scorge che il secondo modo non può esser conveniente, ma che riman facile porre una calamita permanente in luogo della tomporaria AFFB, ed allora la macchina magneto-elettrica che ne resulta avrà il vantaggio di dare correnti indotte sommate e dirette tutte nello stesso verso, senza bisogno di organi meccanici che lo separino da altre opposte, o che rendano cospiranti le une colle altre. E questo modelloben mostra come la macchina elettro-magnetica sia opposta alla magneto-elettrica, giacché nella prima circolando per i rocchetti la corrente elettrica, introdottavi dai reofori l l’ si otteneva il moto della ruota e il suo lavoro meccanico, e nella seconda impiegando un lavoro meccanico per far girare la ruota si ottiene per effetto dalla calamita permanente una corrente che circola nei rocchetti, e si porta ai reofori l l’ per essere introdotta nel corpo sul quale deve agire.

[Da Il Nuovo Cimento, Serie 1, Volume XIX (1864), pag. 378, fascicolo del giugno 1864, pubblicato il 3 maggio 1865].

(6) E’ vergognoso il modo in cui alcuni storici NON raccontano la storia, neppure in modo ipotetico. E’ il caso di una prestigiosa “Storia della tecnologia” come quella coordinata da Singer (vedi Bibliografia). Parlando in 9 righe dell’anello di Pacinotti, conclude:

“L’apparecchio venne descritto in un giornale italiano del 1864, ma a quel tempo non sembra che suscitasse più di un interesse casuale“.

        Riporto un passo della commemorazione che di Pacinotti fece Guido Grassi su Il Nuovo Cimento, Serie VI, Tomo V, pagg. 153-155, 1913:

(7) Fino ad ora ho parlato di elettromagneti senza soffermarmi sul nucleo metallico intorno al quale è avvolta la bobina. In genere tale nucleo è di ferro dolce o di acciaio ma ha delle caratteristiche costruttive speciali a seguito di una scoperta dovuta al fisico Léon Foucault (1819-1868), quello del pendolo per dimostrare la

Léon Foucault

rotazione della Terra su se stessa (1851) e quello che dimostrò che la velocità della luce è maggiore nei mezzi meno densi (1849-1850). Facendo esperienze con elettromagneti (1855) Foucault si accorse del forte riscaldamento cui era soggetto il nucleo massiccio di ferro su cui era arrotolata la bobina. La cosa era dovuta all’induzione (ed anche a fenomeni d’isteresi dei quali qui non mi occupo): la bobina in cui passava corrente elettrica induceva  nel ferro massiccio intensissime correnti che, data la legge di Joule (il riscaldamento dei conduttori va con il quadrato dell’intensità di corrente), provocavano un forte riscaldamento del nucleo metallico. Sostituendo i nuclei metallici massicci con nuclei costituiti da lamierini isolati l’un l’altro ed assemblati per avere la forma del nucleo massiccio, l’effetto di riscaldamento si riduceva di molto. Da quel momento ogni oggetto metallico che debba muoversi dentro campi magnetici e perciò soggetto ad induzione deve essere ridotto a strisce sottili, isolate e poi riassemblate per evitare un grande dispendio di energia, quando non la rottura degli apparati per eccessivo riscaldamento.

E’ anche possibile utilizzare le correnti di Foucault (dette correnti parassite) in alcuni apparati tecnologici, come i freni elettromagnetici. Riferendoci alla figura seguente, se con la manovella mettiamo in moto il disco di rame massiccio, esso ruoterà sempre più velocemente. Se facciamo passare corrente negli elettromagneti, si indurrà nel rame una corrente indotta che, per la legge di Lenz, tenderà a circolare in modo da opporsi al movimento che la ha generata.

Tale movimento è quello del disco che verrà frenato. Quindi, azionando un interruttore elettrico (si pensi ad un pedale d’automobile), è possibile frenare un disco conduttore massiccio in rotazione. Naturalmente non deve essere quella la ruota su cui cammina il veicolo ma può essere montato coassialmente alle sue ruote. Tale sistema è in uso in evoluti sistemi a rimorchio. Se si vuole frenare un rimorchio è semplice, tramite un cavo, inviare corrente alle sue ruote. Si ottiene la frenata in simultanea con la motrice. Nei sistemi antiquati il freno dei rimorchi (molto pericoloso) avviene per inerzia: quando la motrice frena, il rimorchio tende a proseguire per inerzia spingendo la motrice, nel far ciò aziona una leva meccanica che aziona i freni.

(8) Nel 1881 fu progettata dalla Armington & Sims (175 CV e 1350 giri/minuto) una macchina a vapore proprio al fine di alimentare la dinamo della centrale elettrica per illuminazione di Pearl Street a New York (1882). I migliori risultati si ottennero però con l’invenzione della turbina a vapore Parsons (dal nome dell’ingegnere inglese Charles Parsons) del 1884. Con il suo primo modello si realizzò un accoppiamento a 18000 giri/minuto con una dinamo che produceva 7,5 Kw di potenza elettrica.

(9) Il primo trasformatore, anche se nessuno se ne accorse era il primo anello d’induzione di Faraday (1831). Furono Antoine Philibert Masson (1806-1858) in collaborazione con Louis Francois Clement Breguet che introdussero (1840) le prime bobine che poi verranno usate da Ruhmkorff per la realizzazione del suo rocchetto (che illustrerò subito dopo). Occorrerà però attendere il 1888 perché il vero e proprio trasformatore sia realizzato dal francese Lucien Galuard (1850-1888) ed indipendentemente dall’americano J. Willard Gibbs (1839-1903), molto famoso per i suoi contributi alla meccanica statistica.

J. W. Gibbs

Il principio di funzionamento di un trasformatore (statico e monofase) è semplice e basta una figura per comprendere di cosa si tratta:

Al centro vi è il trasformatore che ha un nucleo di ferro (traferro) costituito da tanti lamierini assemblati (per evitare le correnti parassite di Foucault). Sulla sinistra del traferro (circuito primario) vi è una corrente alternata con determinate caratteristiche di tensione e di corrente trasportata da un conduttore che viene avvolto in un certo numero di spire N₁. Poiché la corrente è alternata vi sarà una continua variazione di flusso concatenato con l’avvolgimento sulla destra del traferro (questo è il motivo per cui i trasformatori non sono utilizzabili in corrente continua: essa fornisce un flusso costante). Questo avvolgimento, se ha lo stesso numero di spire del primario allora la corrente verrà fuori identica (salvo le perdite) a quella del primario; se ha un numero di spire maggiore vedrà aumentare la tensione e diminuire l’intensità della corrente (figura a destra da confrontare con quella a sinistra), e questo è un trasformatore elevatore di tensione che è sempre all’uscita di una centrale di produzione elettrica; se ha un numero dispire inferiore vedrà  aumentare l’intensità e diminuire la tensione della corrente, e questo è un trasformatore elevatore di corrente che si usa sempre all’arrivo di una linea di trasmissione da un centrale di produzione elettrica. La legge dei trasformatori è una proporzione che lega numero di spire del primario e secondario, con le rispettive tensioni:

e₂ : e₁ = N₂ : N₁

con le e che rappresentano le tensioni rispettivamente del secondario e del primario e le N che rappresentano il numero di spire, rispettivamente del secondario e del primario

        Un cenno al rocchetto di Ruhmkorff per quello che ha poi permesso di scoprire. Lo strumento, riportato in figura I (nella figura II vi è una sua sezione; nella figura III vi è un particolare della figura precedente), funziona nel modo seguente. Ricordando la legge di Faraday-Neumann-Lenz, la forza elettromotrice indotta E è data dalla velocità di variazione del flusso dell’induzione magnetica (preceduta da un segno meno). Quando circola corrente nel primario (PP’ di figura II) si crea un grande campo elettromagnetico che va ad indurre una f.e.m. molto elevata nel secondario (SS di figura II). Questa f.e.m. indotta sarebbe solo istantanea se non vi fosse una variazione del campo inducente; a quest’ultima cosa provvede un interruttore V che, con estrema rapidità, porta a zero e quindi di nuovo al massimo il campo inducente.

(10) Per comprendere il funzionamento di questo motore osserviamo la figura seguente.

In essa un magnete che ruota trascina un ago magnetico. Si suole dire che il magnete genera un campo magnetico rotante. L’esperienza mostra che un tale campo magnetico rotante si può ottenere anche facendo passare le tre fasi di una corrente trifase in tre bobine distinte disposte tra loro a 120° come rappresenta la

figura seguente perché, se nel centro si pone un ago magnetico, si vede che questo ruota come nell’esperienza precedente. Ciò avviene a seguito dei fenomeni d’induzione di ciascuna delle tre bobine. Se ora disponiamo di un alternatore trifase (o anche bifase) che alimenta un motore costituito dalle bobine di induzione magnetica, queste ultime generano, nello spazio che corrisponde a quello in cui ruota l’induttore dell’alternatore, campi magnetici variabili e alternati, che si compongono in un campo risultante simile a quello di detto induttore, cioè rotante. Se la frequenza delle correnti è 50 Hz, il campo rotante compie 50 giri al secondo. Ogni circuito chiuso, collocato in modo da essere investito da questo flusso rotante, diventa sede di correnti indotte, che si manifestano con un effetto meccanico, l’azione di una coppia di forze, perché l’indotto si oppone alle variazioni del flusso (legge di Lenz) partecipando alla sua rotazione. Un indotto girevole attorno a un asse, viene messo in rotazione dalla coppia, con un momento tanto più forte quanto più grande è la differenza fra la velocità di rotazione del campo e quella dell’indotto (cioè la velocità relativa del rotore rispetto al campo rotante).
        Il campo magnetico rotante permette la realizzazione di ottimi motori elettrici, detti motori a induzione o anche motori asìncroni, perché la velocità del rotore è indipendente dal periodo T nel senso che può variare entro vasti limiti, svincolata dal periodo T della corrente alternata la loro velocità è inoltre indipendente dal numero dei poli. Il motore asincrono Ferraris è dunque costituito da uno statore, simile allo statore di un alternatore trifase, e da un rotore costituito

da un cilindro di rame, in seguito modificato in una «gabbia» di sbarre di rame infilate in apposite cavità periferiche di un cilindro di ferro (un pacco di lamine circolari) con gli estremi saldati a due anelli di rame. Questa miglioria (1890) fu dovuta al tedesco di origine russa Mihail Osipovic von Dolivo-Dobrovolskij (1862-1919), al quale si deve anche la realizzazione dei trasformatori trifase, che lavorava presso la AEG, filiale tedesca della Edison americana (la Deutsche Edison-Gesellschaft fondata nel 1883).

Rotore a gabbia di scoiattolo

Nessun collettore: basta immettere nello statore le correnti alternate di un sistema trifase, già collegate negli avvolgimenti interni dello statore stesso, regolandone inizialmente le intensità perché il rotore si avvii e si conservi in rotazione.

(11) La corrente prodotta dal primo schema di principio di Faraday era monofase perché, in uscita si aveva una sola sinusoide. Con particolari arrangiamenti tecnici e per ragioni commerciali, è possibile che uno stesso alternatore fornisca due correnti o tre o quante se ne vuole, ciascuna regolarmente sfasata rispetto alle altre e rappresentata da una sinusoide. Nel caso di una corrente trifase usciranno dall’alternatore tre correnti, ciascuna sfasata di 120° rispetto alle altre. Questa è la situazione più favorevole perché si è scoperto che per portare le tre correnti non occorrono 6 fili (tre per l’andata e tre per il ritorno) ma solo 4, tre per l’andata ed uno per il ritorno (se si pensa questa situazione in linee di trasmissione di centinaia di chilometri, si capisce il ritorno economico).

(12) Il testo della risoluzione:

H. Res. 269
In the House of Representatives, U.S.,
June 11, 2002.
Whereas Antonio Meucci, the great Italian inventor, had a career that was both extraordinary and tragic;
Whereas, upon immigrating to New York, Meucci continued to work with ceaseless vigor on a project he had begun in Havana, Cuba, an invention he later called the ‘teletrofono’, involving electronic communications;
Whereas Meucci set up a rudimentary communications link in his Staten Island home that connected the basement with the first floor, and later, when his wife began to suffer from crippling arthritis, he created a permanent link between his lab and his wife’s second floor bedroom;
Whereas, having exhausted most of his life’s savings in pursuing his work, Meucci was unable to commercialize his invention, though he demonstrated his invention in 1860 and had a description of it published in New York’s Italian language newspaper; Whereas Meucci never learned English well enough to navigate the complex American business community;
Whereas Meucci was unable to raise sufficient funds to pay his way through the patent application process, and thus had to settle for a caveat, a one year renewable notice of an impending patent, which was first filed on December 28, 1871;
Whereas Meucci later learned that the Western Union affiliate laboratory reportedly lost his working models, and Meucci, who at this point was living on public assistance, was unable to renew the caveat after 1874;
Whereas in March 1876, Alexander Graham Bell, who conducted experiments in the same laboratory where Meucci’s materials had been stored, was granted a patent and was thereafter credited with inventing the telephone;
Whereas on January 13, 1887, the Government of the United States moved to annul the patent issued to Bell on the grounds of fraud and misrepresentation, a case that the Supreme Court found viable and remanded for trial;
Whereas Meucci died in October 1889, the Bell patent expired in January 1893, and the case was discontinued as moot without ever reaching the underlying issue of the true inventor of the telephone entitled to the patent; and
Whereas if Meucci had been able to pay the $10 fee to maintain the caveat after 1874, no patent could have been issued to Bell
Now, therefore, be it
Resolved, That it is the sense of the House of Representatives that the life and achievements of Antonio Meucci should be recognized, and his work in the invention of the telephone should be acknowledged.
Attest:
Clerk.

Non è ozioso notare che il motore di ricerca Google ha commemorato il bicentenario di Meucci solo in Italia e non negli USA.

Domenica 13 aprile 2008

Google commemora Meucci solo per l’Italia

Finalmente! Oggi 13 Aprile, bicentenario della nascita di Antonio Meucci , Google restituisce, SOLO come motore di ricerca italiano, quanto gli aveva scippato lo scorso 3 Marzo per il mondo intero. Infatti, aveva celebrato su internet Alexander Graham Bell come inventore del telefono nonostante il congresso degli Stati Uniti, l’11 giugno del 2002 con la risoluzione n. 269, l’attribuì ufficialmente al nostro concittadino. La scoperta nel mondo di un Italiano ma riconosciuta SOLO nel suo paese.

http://www.wikio.it/article/52891276

  (13) Altre invenzioni fatte da Antonio Meucci:

• 1825 Chemical compound to be used as an improved propeller in fireworks

• 1834 In the Florence’s Teatro della Pergola, he sets up a “pipe telephone” to communicate from the stage to the maneuver trellis-work, at about eighteen meters height.

• 1840 Improved filters and chemical processing of waters supplying the city of Havana, Cuba.

• 1844 First electroplating factory of the Americas, set up in Havana, Cuba. Before, objects to be electroplated were sent to Paris.

• 1846 Improved apparatus for electrotherapy, featuring a pulsed current breaker with rotating cross.

• 1847 Restructuring of the Tacón Theater in Havana, following a hurricane. Meucci conceived a new structure of the roof and ventilation system, to avoid the roof to be taken off in like situations.

• 1848 Astronomical observations by means of a marine telescope worth $280.

• 1849 Chemical process for the preservation of corpses, to cope with the high demand for bodies of immigrants to be sent to Europe, avoiding decomposition during the many weeks navigation.

• 1849 First discovery of electrical transmission of speech.

• 1850-1 First stearic candle factory of the Americas, set up in Clifton, NY.

• 1855 Realization of celestas, with crystal bars instead of steel, and pianos (one is on display at the Garibaldi-Meucci Museum, in Rosebank, NY)

• 1856 First lager beer factory of Staten Island, the Clifton Brewery, in Clifton, NY.

• 1858-60 Invention of paraffin candles. US Patent No. 22,739 on a candle mold for the same and US Patent No. 30,180 on a rotating blade device for finishing the same.

• 1860 First paraffin candle factory in the world, the New York Paraffine Candle Co., set up in Clifton, NY, early in 1860, then moved to Stapleton, NY. It produced over 1,000 candles per day.

• 1860 Experiments on the use of dry batteries in electrical traction and other industrial applications.

• 1860 Process to turn red corals into a pink color (more valued), as requested by Enrico Bendelari, a merchant of New York.

• 1862 US Patent No. 36,192 on a kerosene lamp that generates a very bright flame, without smoke, (therefore not needing a glass tube), thanks to electricity developed by two thin platinum plates embracing the flame.

• 1862-63 Process for treating and bleaching oil or kerosene to obtain siccative oils for paint (US Patents No. 36,419 and No. 38,714). “Antonio Meucci Patent Oil” was sold by Rider & Clark Co., 51 Broad Street, New York, and exported to Europe.

• 1864 Invention of new, more destructive ammunition for guns and canons, proposed to the US army and to General Giuseppe Garibaldi.

• 1864-65 Processes to obtain paper pulp from wood or other vegetable substances (US Patents No. 44,735, No. 47,068 and No. 53,165). Associated Press was interested in producing paper with this process, which was also the first to introduce the recovery of the leaching liquor.

• 1865 Process for making wicks out of vegetable fiber, US Patent No. 46,607.

• 1867 A paper factory, the “Perth Amboy Fiber Co.,” was set up, in Perth Amboy, NY. The paper pulp was obtained from either marsh grass or wood. It was the first to recycle waste paper.

• 1871 US Patent No. 122,478 “Effervescent Drinks,” fruit-vitamin rich drinks that Meucci found useful during his recovery from the wounds and burns caused by the explosion of the Westfield ferry.

• 1873 US Patent No. 142,071 “Sauce for Food.” According to Roberto Merloni, general manager of the Italian STAR company, this Patent anticipates modern food technologies.

• 1873 Conception of a screw steamer suitable for navigation in canals.

• 1874 Process for refining crude oil (caveat)

• 1875 Filter for tea or coffee, much similar to that used in present day coffee machines.

• 1875 Household utensil (description not available) “combining usefulness to cheapness, that will find a ready sale.”

• 1875 US Patent No. 168,273 “Lactometer,” for chemically detecting adulterations of milk. It anticipates by fifteen years the well-known Babcock test.

• 1875 Upon request by Giuseppe Tagliabue (a Physical Instruments maker of Brooklyn, NY), Meucci devises and manufactures several aneroid barometers of various shapes.

• 1876 US Patent No. 183,062 “Hygrometer,” which was a marked improvement over the popular hair-hygrometer of the time. He set up a small factory in Staten Island for fabrication of the same.

• 1878 Method for preventing noise on elevated railways, a problem much felt at the time in New York.

• 1878 Process for fabricating ornamental paraffin candles for Christmas trees.

• 1881 Process for making postage and revenue stamps.

• 1883 US Patent No. 279,492 “Plastic Paste”, as hard and tenacious to be suitable for billiard balls.

(14) La famiglia Marconi aveva una villa vicina a quella dove faceva le sue vacanze Righi e le famiglie erano amiche. Guglielmo Marconi che non era riuscito mai a fare cose buone a scuola ma era un appassionato dei fenomeni di

Villa Griffone. In primo piano Marconi ed a destra, in secondo piano, Augusto Righi

trasmissione dei segnali elettromagnetici. Tale passione gli era iniziata con la lettura del necrologio di Hertz. La conoscenza di Righi permise al giovane Guglielmo di frequentare alcune sue lezioni a Bologna ed addirittura di avere degli strumenti, non facilmente reperibili, in prestito.

(15) L’esperienza ideale, alla quale spesso si ricorre in fisica, risultando un potentissimo strumento di indagine, è una esperienza solo pensata ma non realizzata. I motivi che ne impediscono la realizzazione sono di vario tipo (tecnologici, di strumentazione non realizzata, …) ma tra di essi non ve ne può essere nessuno che contraddica i principi fondamentali della fisica.

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45 – http://www.torvergata-karting.it/article/articleview/20/1/2/ 

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