Ricordo al lettore che quanto annunciato nel titolo si può ritrovare in gran parte negli articoli già pubblicati i cui titoli trascrivo di seguito (oltre a svariati altri):
LA NASCITA E LA PRIMA AFFERMAZIONE DELLA TEORIA DI CAMPO
LA “VERIFICA” SPERIMENTALE DELLA TEORIA DI MAXWELL: I LAVORI DI HERTZ
CONCEZIONI PARTICELLARI NEL XVII E XVIII SECOLO. LA “CRISI” DELL’AZIONE A DISTANZA
LA FISICA ALLA FINE DELL’OTTOCENTO 2: L’ELETTRONE, L’EFFETTO ZEEMAN, I RAGGI X E LA RADIOATTIVITA’
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LA FISICA NELL’OTTOCENTO 7: BIOGRAFIA SCIENTIFICA DI LUDWIG BOLTZMANN
LA FISICA NELL’OTTOCENTO 5: BIOGRAFIA SCIENTIFICA DI RUDOLF CLAUSIUS
LA FISICA NELL’OTTOCENTO 4: I CONTRIBUTI SCIENTIFICI DI WILLIAM THOMSON (LORD KELVIN)
LA FISICA NELL’OTTOCENTO 2: I CONTRIBUTI ALLA TERMODINAMICA DI MAYER E JOULE
LA FISICA NELL’OTTOCENTO 3: I CONTRIBUTI ALLA TERMODINAMICA ED ALTRI LAVORI DI HELMHOLTZLA FISICA NELL’OTTOCENTO 1: SADI CARNOT E CLAPEYRON
Accertato ciò posso proseguire nel piano dell’opera annuncia
CAP. IV
LA RELATIVITÀ DA NEWTON AD EINSTEIN 4 e 5: L’OTTOCENTO. LA RIPRESA DELLO SVILUPPO CAPITALISTICO A PARTIRE DAL 1848: VICENDE POLITICO-ECONOMICO-SOCIALI IN CONNESSIONE CON LO SVILUPPO TECNICO-SCIENTIFICO (438)
Abbiamo già accennato al fatto che la borghesia industriale è la detentrice del potere economico intorno alla metà del secolo XIX. Le vicende del ’48 non fanno altro che sancire questa egemonia a livello politico. La. Restaurazione delle classi aristocratiche e latifondiste è dovunque battuta e, nonostante una profonda crisi economica che si abbatte sull ‘Europa, il terreno è preparato per l’ imponente balzo in avanti indicato comunemente come seconda rivoluzione industriale.
Dopo il ’48 si sente il bisogno di un generale riassestamento dei sistemi politici ed economici dei vari Stati che passa attraverso un più decisivo ridimensionamento degli strati sociali più conservatori.
” Lo sviluppo capitalistico ha ormai bisogno di una struttura politica liberal-democratica, dell’unificazione dei mercati nazionali, di un. sistema economioo liberistico, di un aumento delle disponibilità finanziarie e monetarie. Nel ventennio che segue il 1848, infatti, prendono consistenza o si compiono i processi di unificazione nazionale (in particolare della Germania intorno alla Prussia e dell’Italia intorno al Piemonte); le borghesie nazionali incrementano gli investimenti all’estero, aboliscono le misure protezionistiche allargando e consolidando un’area internazionale di libero scambio, che incoraggia l’attività imprenditoriale, cui il temporaneo rialzo dei prezzi ed anche l’attività bellica forniscono un consistente sostegno; si sperimentano nuove forme di credito e si sviluppa un sistema bancario solido e compatto. Il trattato commerciale franco-britannico del 1860 ispirato alla libertà di commercio è seguito da tutta una serie di trattati aventi analoga ispirazione.” (439) Matura anche l’esigenza di superare la crisi economica mediante una ripresa della produzione per portarla a livelli superiori a quelli, pure importantissimi, del passato. D’altra parte le aperture doganali impongono una ristrutturazione industriale finalizzata alla penetrazione, in regime di concorrenza, sui mercati esteri e, contemporaneamente, alla. difesa dei prodottti nazionali da quelli di importazione. Si impone quindi un nuovo balzo tecnologico che trasformi l’industria, facendole superare i ristretti limiti che le erano imposti dal ferro e dal vapore su cui essa essenzialmente si fondava. Occorre inventiva, non più osservare, descrivere e sottoporre a trattamento teorico dei fenomeni, ma prefigurarli ed inventarli; la metodologia di ricerca deve mutare: l’uso delle ipotesi, dei modelli e delle analogie si fa sempre più spinto, l’elaborazione teorica sempre più astratta. In questo contesto le risposte dei tecnici diventano sempre più insoddisfacenti; nell’ultima metà del secolo è la scienza che si porrà come strumento formidabile per lo sviluppo della tecnica, finalizzata alla produzione industriale. La scienza, sempre più, acquisterà i connotati di scienza applicata e avrà i più importanti successi proprio in quei paesi che come la Germania, e gli Stati Uniti cureranno di più questo suo aspetto (attraverso la particolare struttura educativa, attraverso l’istituzione di laboratori di ricerca direttamente inseriti nell’industria, attraverso la promozione da parte dello Stato, attraverso lo stretto legame che si va instaurando tra laboratori universitari ed industria). Si inverte cosi il rapporto scienza-tecnica che fino alla prima metà del secolo aveva visto quest’ultima. come trainante per tutti i problemi che nascevano nella produzione industriale ed anche come suggeritrice di tematiche all’elaborazione scientifica. Il nuovo ruolo che la scienza acquista, come fattore determinante di un nuovo modo di produzione, comporta una specializzazione sempre più spinta nei vari settori di ricerca, come del resto era richiesto dal tipo di evoluzione che l’industria subiva.
La produzione di macchine per l’industria era stata, fino alla prima metà dell’Ottocento, la costruzione, ancora essenzialmente di tipo artigianale, di grosse macchine per la grossa industria, con costi molto elevati. Pian piano si affermò una duplice esigenza, da una parte di produrre macchine più piccole che potessero servire alle esigenze dell’industria che oggi chiameremmo piccola e media, (440) e dall ‘altra di alimentare gli standards di precisione costruttiva, in modo sii rendere intercambiabili alcuni pezzi ed, in definitiva, in modo da passare alla produzione in serie. Quindi anche nella costruzione di macchine si richiede una specializzazione sempre più spinta da raggiungersi con il perfezionamento delle macchine utensili, con l’uso di materiali più adeguati e con un’ingegneria più accurata.
Vale la pena soffermarsi un istante sulle piccole macchine e sulla produzione in serie.
Abbiamo già detto che si sentiva l’esigenza di macchine più piccole e meno costose per lo sviluppo della piccola e media industria che per molti versi sarebbe diventata un supporto formidabile alla grande industria. In genere quest’ultima delega la costruzione di piccole parti, di accessori, di particolari pezzi, ad una industria più piccola che per ciò stesso diventa satellite della prima. Ma se il ritmo di produzione delle due è sfasato, se cioè la grande industria produce più in fretta perché ha a disposizione macchine automatiche più veloci, mentre la piccola industria, essendo ancora legata a processi artigianali, produce più lentamente, non c’è raccordo possibile. E’ quindi necessario introdurre il nuovo modo di produzione anche in industrie più piccole , da necessario supporto a quelle grandi.
Una macchina ad aria calda (vapore surriscaldato), dovuta allo svedese J. Ericsonn (l803-l889) e basata sul ciclo di Carnot, fece la sua comparsa nel 1833 ed ebbe una certa diffusione intorno al 1850. Essa fu però abbandonata per la sua scarsa efficienza. Nel 1860 il belga E. Lenoir (1822-1900) costruì un motore ad accensione elettrica, alimentato da una miscela esplosiva di gas ed aria, che funzionava come una particolare macchina a vapore. Ebbe subito successo e se ne costruirono molti esemplari. Nel 1862 il francese A. B. de Rochas (1815-1887) inventa il ciclo a 4 tempi per il motore a scoppio. Fondamentali per questa scoperta furono i brevetti degli italiani E. Barsanti (1821-1864) e F. Matteucci (l808-l887), per il motore atmosferico (1854), per il motore bicilindrico a gas (1856), per il motore a pistoni concorrenti in un’unica camera di scoppio (1858), per il motore a pistone libero (l859). E’ doveroso notare che i motori Barsanti-Matteucoi furono i primi ad essere accoppiati a delle macchine utensili (cesoia e trapano nelle Officine della Ferrovia a Firenze, 1856) e che solo una non adeguata protezione dei brevetti permise di assegnare ad altri la paternità del motore a scoppio. In ogni caso, sulla base del ciclo di de Rochas, i tedeschi H.A. Otto (l832-l88l) ed E. Langen (1833-1895) ottengono un brevetto per un motore atmosferico identico (ed addirittura più arretrato relativamente alla trasmissione del moto) a quello di Barsanti-Matteucci. Questo motore ha il pregio di consumare 2/3 meno del motore Lenoir. ” In dieci anni furono vendute quasi 5.000 macchine atmosferiche da un quarto di cavallo fino a tre cavalli.” (441) Il successo fu grandissimo ed aumentò notevolmente quando, nel 1876, lo stesso Otto costruì il famoso motore silenzioso a quattro tempi, alimentato dalla solita miscela esplosiva di gas ed aria, che risultava, molto meno pesante ed ingombrante della macchina atmosferica.
Una caratteristica che mancava ancora alle piccole macchine motrici era la trasportabilità; infatti esse erano legate, come ad un cordone ombelicale, alla conduttura del gas.
Fu l’altro tedesco G. Daimler (l834-1900) che, nel 1883, costruì un leggero e veloce motore a benzina. Ma il motore che doveva avere i più clamorosi sviluppi (che poi portarono all’automobile) fu brevettato nel 1885, indipendentemente da O. Daimler e C. Benz (1844-1929). Da ultimo, alla fine del secolo (l892), vide la luce il motore con accensione per compressione di R. Diesel (1858-1913) estremamente versatile sia all’uso in impianti fissi che mobili, sia in impianti della più disparata potenza.
Connesso con lo sviluppo dei motori a benzina ebbe un grande incremento la richiesta di materia prima, il petrolio, da cui la benzina ed il gasolio venivano ricavati. A partire dal 1857, quando in Romania venne perforato il primo pozzo di petrolio e dal 1859 quando iniziarono le prime perforazioni negli Stati Uniti, la produzione di questa materia prima crebbe sempre di più anche se la sua importanza diventerà fondamentale solo dopo la fine della prima guerra mondiale.
La richiesta di piccole macchine , a prezzi accessibili, sarà comunque soddisfatta, come vedremo, dalle applicazioni pratiche della scienza elettrica.
Passiamo ora a discutere brevemente dell’altra esigenza di cui si diceva: l’accuratezza ingegneristica nella costruzione di macchine per permettere 1’utilizzazione di pezzi intercambiabili.
Le prime macchine a vapore erano state costruite con utensili molto rozzi e con una mano d’opera scarsamente qualificata. Già Smeaton, nel 1760, doveva lamentarsi molto di questo stato di cose; nelle sue macchine, tra cilindro e pistone, c’era uno spazio di circa mezzo pollice (su un diametro del cilindro di circa 28 pollici). (442) Questa approssimazione nella costruzione era responsabile di alte perdite di potenza. Si cercò di porvi rimedio coprendo la parte superiore del cilindro con uno strato d’acqua ma, nel progetto di Watt, dovendo la macchina funzionare con cilindro sempre caldo, questo sistema, non poteva essere adottato. Ci furono quindi serie difficoltà per la realizzazione del progetto di Watt che furono superate solo quando J. Wilkinson (1728-1808) riuscì a brevettare (1774) un trapano perfezionato che rese possibile la fabbricazione di cilindri di precisione. Il problema era quindi quello di una sempre maggiore precisione nella progettazione e, soprattutto, nelle macchine per la costruzione di macchine.
Che sulla strada di ricerca di precisione si marciasse dovunque, lo d imostra il fatto che nel 1765 il costruttore francese di armi, Le Blanc, introduce, nel processo di fabbricazione dei moschetti, l’intercambiabilità dei pezzi. Ciò vuol dire che ogni pezzo deve essere esattamente uguale ad un altro di modo che, in caso di rottura del primo, sia possibile montarne un secondo al suo posto.
Quindi, via. via, vengono realizzate macchine (443) sempre più in grado di costruire pezzi uguali tra loro. Questo aspetto non è indipendente però dalla ricerca di materiali sempre più affidabili. Si realizzeranno così acciai sempre più adatti ai fini che si volevano conseguire. E per far questo si dovette anche lavorare sui particolari convertitori per produrli (Bessemer, Siemens, Thomas, Martin,…). (444) Per alimentare questi giganteschi “forni” si ricercano sempre nuove e più affidabili fonti di energia. In tal senso lo sviluppo dell’elettricità è perfettamente funzionale ad ogni esigenza produttiva. L’elettricità gode della proprietà di essere “localmente” controllabile. Non serve cioè avere un generatore nel luogo d’uso, ma basta un cavo per trasportare la fonte di energia dove si vuole (445). Tutte le realizzazioni, le innovazioni, le scoperte subivano imponenti accelerazioni (ad opera essenzialmente di tedeschi e statunitensi, in connessione con la ripresa dello sviluppo capitalistico dopo le vicende del ’48) nell’ultimo quarto di secolo. L’elettricità in soli 70 anni divenne completamente matura. Ma questo processo riguardò moltissimi altri settori, tra cui quello chimico, a partire dall’industria dei coloranti (446); quello dell’automazione e dei miglioramenti dei rendimenti termodinamici (447); insomma, veramente dovunque, si avanzò in modo da cambiare radicalmente la struttura del mondo produttivo, dei modi di produzione, delle condizioni di vita della gente (448).
Inizia ad emergere con chiarezza lo stretto legame che l’industria instaura con la ricerca da cui attinge a piene mani. D’altra parte lo stesso mondo scientifico, almeno quello più intraprendente, lavorava direttamente per l’industria (Weber, Kohlraush, Kirchhoff, Kelvin,…)
Per dare solo un indice di come tutto ciò rivoluzionò l’intero modo di produzione industriale, si pensi che alla fine del Settecento (1787) il lavoro nei campi di 19 contadini riusciva a produrre un surplus sufficiente ad alimentare una persona che viveva in città, mentre agli inizi del Novecento (1935) gli stessi 19 contadini riuscivano a produrre un surplus sufficiente ad. alimentare 66 persone che vivevano in città (i dati sono riferiti agli Stati Uniti). Si può quindi ben capire come industrializzazione e meccanizzazione dell’agricoltura dovessero andare di pari passo: sarebbe stato altrimenti impossibile distogliere mano d’opera dai campi per servire alla produzione nell’industria.
Ma per lo sviluppo di tutti i ritrovati tecnici che si andavano accumulando era indispensabile una enorme disponibilità di capitali.
” Sul piano finanziario l’immissione di nuovo oro sul mercato e l’introduzione della carta moneta aumentano notevolmente le disponibilità monetarie e, con la caduta del saggio d’interesse, si espande contemporaneamente il volume del credito … Le banche commerciali per azioni, nate in Gran Bretagna, si diffondono rapidamente sul continente, favorendo una grande mobilitò di capitali e una notevole efficienza nell’utilizzazione delle risorse finanziarie.” (449)
Con la crisi poi che graverà su tutta l’Europa a partire dal 1873 fino al 1896 (grande depressione economica dalla quale solo la Germania riuscì ad uscire quasi indenne) “il sistema bancario e finanziario subisce trasformazioni profonde per rispondere alle nuove esigenze: da un lato la domanda di capitali per il dilatarsi delle imprese industriali con ritmi crescenti di innovazione tecnologica, dall’altro la quota, sempre più elevata di investimenti all’estero. Il capitale si da’ così forme nuove: nascono società finanziarie per azioni i cui rappresentanti siedono nei consigli di amministrazione delle aziende ed il cui potere di controllo si esercita a tutti i livelli della vita economica, politica e sociale.” (450)
Ma all’interno delle fabbriche non si produceva soltanto con le macchine e con il capitale: occorreva anche la forza lavoro degli operai. Leggiamo in proposito un brano scritto nel 1844 da un industriale tedesco, F. Harkorts:
” I grandi capitali sono sorti soprattutto attraverso le colpe delle amministrazioni, dei monopoli, dei debiti pubblici e del deprecato traffico della carta moneta. Essi sono alla base dei giganteschi impianti, conducono alla truffa che va oltre il bisogno, ed. opprimono le piccole officine, mediante le quali, prima, anche chi non era dotato di mezzi poteva farsi una strada con la propria diligenza, con una giudiziosa tendenza all’agiatezza. Con l’introduzione delle macchine, con la suddivisione del lavoro che viene spinta fino all’inverosimile (ad esempio nell’industria degli orologi esistono 102 rami diversi a cui vengono indirizzati i vari apprendisti), (451) sono necessarie soltanto una forza limitata ed assai poca intelligenze, e con la concorrenza il salario deve essere limitato al minimo indispensabile per restare in vita. Se appena si verificano quelle crisi di sovraproduzione, che sempre si ripetono a breve distanza, le paghe scendono subito al disotto dei limiti minimi; spesso il lavoro cessa completamente per qualche tempo …. Così come stanno ora le cose i fanciulli vengono impiegati soltanto per deprimere le paghe degli adulti; se i minorenni verranno eliminati dalla cerchia di coloro che possono lavorare, i più anziani troveranno migliori compensi per il lavoro delle loro mani. Anch’io appartengo alla categoria dei padroni dell’industria, ma disprezzo di tutto cuore la creazione di qualsiasi valore e ricchezza che si faccia a spese della dignità umana, ed abbassi la. classe dei lavoratori. Il compito della macchina è di sollevare l’uomo dalla servitù animalesca, non quello di creare ulteriore schiavitù.” (452)
Harkort concludeva questo brano affermando che, migliorando le condizioni di vita dei lavoratori (case e cibi sani, riduzione dell’orario di lavoro, educazione scolastica, compartecipazione agli utili, …), si sarebbe raggiunta una produzione di gran lunga maggiore. E quanto scriveva Harkort non era che lo specchio di una condizione di vita operaia veramente insopportabile: bassi salari, completa precarietà del lavoro, giornate lavorative fino a 16 ore, abitazioni e cibi malsani, mortalità infantile che arrivava fino a 300 per ogni mille nati vivi (” il punto più basso nello sviluppo sociale che l’Europa abbia conosciuto dall’alto Medio Evo”, così lo ha definito lo storico liberale Lewis Mumford), ritmi frenetici con conseguenti molteplici incidenti, abbondanza di malattie professionali per le condizioni di lavoro in fabbrica (la fabbrica era definita dallo stesso Mumford come ” La casa del Terrore”). Anche i fanciulli, perfino di 6 e 7 anni, venivano impiegati e perfino nelle miniere (si pensi che ci volle la legge mineraria inglese del 1842 per vietare il lavoro in miniera alle donne ed ai bambini di età inferiore a … 10 anni ! Si pensi poi che l’uso dei bambini nelle fabbriche di cotone durò, negli Stati Uniti, fino al 1933).
Vi furono vari tentativi di accordo tra operai e padroni dell’industria ma, l’accordo stipulato in un certo periodo, veniva regolarmente non rispettato dai padroni in un periodo successivo.
Verso la metà del secolo fu il tedesco Karl Marx (l8l8-l663) che, con estrema lucidità, denunciò le condizioni di lavoro degli operai, analizzando i rapporti esistenti tra capitale, lavoro salariato e profitto, arrivando a prospettare l’organizzazione rivoluzionaria degli sfruttati per l’abbattimento della società capitalistica e per l’emancipazione del proletariato, (454) ed operando attivamente a questo fine “combattendo con una passione, con una tenacia e con un successo come pochi hanno combattuto … Marx era perciò l’uomo più odiato e calunniato del suo tempo. I governi, assoluti e repubblicani, lo espulsero, i borghesi, conservatori e democratici radicali, lo coprirono a gara di calunnie.” (455) Ma l’eredità che questo uomo ha lasciato al movimento operaio di tutto il mondo è il bene più prezioso di cui esso dispone. “Marx ed il movimento dei lavoratori che a lui si collegava contribuirono a far si che lo Stato, a partire dall’ultimo quarto del XIX secolo, si sforzasse di migliorare le condizioni di lavoro e di vita dei lavoratori dell’industria, con una legislazione di politica sociale progressista.” (455 bis)
A parte queste considerazioni pur fondamentali, e per le quali rimando ai vari testi specializzati, rimane il fatto che, a partire dalla metà dell’Ottocento, iniziarono conflitti sempre più estesi tra i padroni dell’industria e gli operai in essa. occupati, soprattutto a partire dall’inizio degli anni ’70 quando, come abbiamo già accennato, una profonda crisi economica, che avrà il suo culmine nel crack del 1873 e sarà superata solo nel 1896, si abbatté su tutta l’Europa.
“Qui, come in occasione delle altre crisi cicliche, il meccanismo di accumulazione capitalistica si inceppa, si restringono i margini di realizzazione del profitto ed emerge drammaticamente la contraddizione tra il livello di produttività raggiunto e la struttura rigida del mercato nell’ambito dei rapporti di produzione esistenti. La caduta del saggio medio di profitto diventa una concreta realtà che impone una trasformazione di tutto il complesso della struttura produttiva al fine di rimettere in moto e dare nuovo slancio al meccanismo di sviluppo capitalistico. [A questa crisi il mondo industriale risponde con] la chiusura della fase di libero scambio che aveva caratterizzato il ventennio precedente e tutti i governi innalzano nuovamente rigide barriere doganali: si sviluppa così l’esigenza sempre più pressante del controllo dei mercati d’oltremare e delle fonti di materie prime e le nazioni europee fanno a gara nella conquista di nuovi territori in Asia e in Africa. Contemporaneamente l’urgenza di uscire dalla crisi e di superare la fase di depressione impone un radicale processo di riconversione produttiva, alla ricerca di più elevati standard di organizzazione e livelli tecnologici.”(456)
Da una parte quindi si inaugura l’età del colonialismo e dell’imperialismo e dall’altra la necessità di riconversione porta alla fine di tutte le imprese più deboli e ad una grossa espulsione di operai dalle fabbriche. La strada che si imboccò fu quella dell’ulteriore automazione che porterà alle teorizzazioni e realizzazioni dello statunitense F.W. Taylor (1856-1915), fondatore del metodo dell’organizzazione scientifica del lavoro (parcellizzazione), all’introduzione delle catene di montaggio e ad un grosso aumento di produzione.
Oltre a ciò si costruirono grosse concentrazioni industriali sotto forma di società per azioni, cartelli e trusts che ben presto assunsero il ruolo di multinazionali,
: Nel processo di ristrutturazione, a partire dalla crisi de ’73, la Gran Bretagna e la Francia persero il loro primato produttivo, economico, industriale, commerciale e scientifico-tecnologico. Questo primato passò alla Germania ed agli Stati Uniti.
Indagare con una qualche pretesa di completezza questo passaggio di primato ci porterebbe troppo lontano, ma alcuni elementi per comprenderlo possono essere delineati.
Certamente la struttura produttiva della Gran Bretagna era, ancora alla metà del secolo, di gran lunga la più possente tra tutte le altre; e qui già si può cogliere un primo elemento del declino di questa potenza (che per molti versi è simile a quello della Francia): una struttura. solida, che ha dei processi produttivi consolidati già da anni, presenta molto maggiori difficoltà alla riconversione industriale e tecnologica (a meno che si rinunci a gran parte del profitto per le cicliche indispensabili innovazioni). Altro elemento fondamentale, alla base della perdita del primato britannico, fu la struttura scolastica ed educativa. Questa difficoltà non si presentò invece alla Germania (ed agli Stati Uniti) che paradossalmente risultò avvantaggiata dalla sua preesistente arretratezza. (456 bis)
Mentre la Gran Bretagna, manteneva ancora una scuola profondamente classista in cui solo chi aveva soldi poteva andare avanti e non c’era alcun incentivo statale alla pubblica istruzione, mentre in questo paese l’istruzione non aveva alcun legame con il mondo della produzione e forniva una preparazione rigida e poco flessibile, al contrario, in Germania, c’era una grossa promozione statale alla pubblica istruzione, che era obbligatoria a livello primario, non c’era selezione sul censo, c’era una grossa selezione ma solo sulle capacità e la preparazione, c’era una scuola strettamente legata alle esigenze produttive, una scuola molto elastica e flessibile che preparava personale disciplinato ed altamente qualificato, in grado di poter cambiare mansione in caso di necessità; oltre a ciò vi erano anche moltissime scuole per adulti ed in particolare per operai che erano facilitati a frequentarle per il fatto che la legislazione dello Stato faceva obbligo agli industriali di lasciar loro del tempo libero per poter accedere ad esse.
Per quanto riguarda poi l’istruzione tecnico-scientifica a livello superiore, essa lasciava molto a desiderare in Gran Bretagna, pochi erano gli istituti che vi si dedicavano, pochi coloro che li frequentavano. La stessa struttura rigida della produzione che aveva creato il miracolo britannico ora diventava un ostacolo alla successiva espansione, non richiedendo il contributo di nuovi tecnici e scienziati.
In Germania, invece, le scuole tecniche prolificavano. Vi erano una quantità di istituti di ricerca altamente specializzati, gli studenti potevano preparare liberamente piani di studio, i laboratori erano attrezzatissimi, vi si faceva molta ricerca alla quale erano avviati anche gli studenti, vi erano borse di studio vere per studenti meno abbienti, vi si sviluppava, una grande sensibilità ai problemi della produzione. Oltre a ciò, come già accennato, era la stessa industria che da una parte si legava strettamente a questi centri di ricerca (soprattutto per la chimica) e dall’altra manteneva propri laboratori con molti ricercatori al lavoro.
Ed a proposito del declino della Gran Bretagna, Cardwell osserva che “il fallimento non fu affatto, in quel periodo, un fallimento economico; fu, invece, sostanzialmente un fallimento scientifico e tecnologico.” (458)
E’ quindi interessante notare che questo fallimento sul piano scientifico e tecnologico è riferito essenzialmente a quanto sia la scienza che la tecnica potevano fare per lo sviluppo dei processi produttivi, infatti non è per nulla vero che in Gran Bretagna non si facesse più scienza, anzi se ne faceva e molto sofisticata (Maxwell, Rayleigh, J.J. Thomson, Rutherford,…), ma non era la scienza che serviva per i settori trainanti dal punto di vista produttivo, non era scienza applicata e non fu in grado di inserirsi nei rivolgimenti scientifici di fine secolo e degli inizi del novecento. Come osservano Baracca e Livi tutto ciò mostra “ancora una volta che l’evoluzione della scienza non dipende solo dalla pura rilevanza fisica dei risultati, ma dal modo in cui essi si inseriscono in un processo più complesso, caratterizzato dai livelli di integrazione della scienza nel sistema produttivo e dalla capacità di quest’ultimo di valorizzarne nel modo più completo la ricaduta tecnologica.” (459)
La situazione degli Stati Uniti era in parte simile ed in parte radicalmente diversa da quella della Germania. Questo paese era di relativamente recente costituzione. Negli anni che vanno dal 1861 al 1865 esso aveva dovuto affrontare la sanguinosissima guerra di secessione degli Stati del Sud che, per altri versi, segnò un grosso sforzo produttivo a sostegno delle esigenze belliche, che comportò anche un grosso sforzo tecnologico sia per le stesse esigenze belliche in senso stretto sia per sopperire alla mancanza di mano d’opera, principalmente nei campi, proprio per effetto della guerra. E’ dalla fine di questa guerra che gli Stati Uniti iniziarono la lunga marcia verso il primato produttivo, scientifico e tecnologico a livello mondiale.
Le enormi distanze nel territorio, la scarsità di mano d’opera, le enormi ricchezze della terra sia per usi agricoli che estrattivi, furono da stimolo ad uno sviluppo che si differenziava da quello europeo. In questo Paese la necessità imponeva soprattutto di occuparsi di trasporti, comunicazioni (la conquista del West) ed automazione (per sopperire alla scarsità di mano d’opera) (460) sulla base, soprattutto, di una notevole mole di tecnologia empirica. (461) D’altra parte anche le prestazioni operaie erano scarsamente qualificate a causa della inesistente tradizione culturale e quindi educativa di quel Paese. Pertanto gli Stati Uniti puntarono essenzialmente sulla quantità di prodotto e sulle industrie di assemblaggio, al contrario di quel che faceva la Germania che puntava sulla qualità del prodotto e sulle industrie di trasformazione ad alta tecnologia. Tutto ciò comunque portò gli Stati Uniti al primato che condivise con la Germania alla fine del secolo. La Gran Bretagna invece, alla fine del secolo, pur mantenendo ancora un certo primato in alcuni settori produttivi, che erano stati quelli che avevano fatto la sua fortuna all’epoca della prima rivoluzione industriale (industrie tessili e minerarie), si trovava nella situazione in cui il resto delle sue industrie “erano per lo più filiali di ditte americane e tedesche o erano state impiantate da stranieri naturalizzati.” (462)
Quelli che ho dato sono certamente brevi cenni ma possono servire da spunto di riflessione per eventuali integrazioni e necessari ampliamenti.
Prima di concludere questo paragrafo ci rimane da fare alcune considerazioni sulle correnti di pensiero dominanti nella seconda metà dell’Ottocento.
Il primo dato che emerge e’ il tramonto del Romanticismo in connessione con una diffusa fiducia nelle capacità della scienza di risolvere i problemi dell’uomo e di essere il motore del progresso (non meglio identificato). Questo atteggiamento di fiducia nella scienza, che ai può senz’altro definire positivistico, non è tanto rintracciabile nell’opera di un qualche autore dell’epoca (occorre rifarsi a Comte) quanto appunto in un diffuso stato d’animo che nasceva, nelle classi che facevano cultura, in connessione con i successi della scienza e della tecnica. Si trattava di una sorta di ammirazione attonita che non si preoccupava di andare a comprendere l’infinità delle implicazioni sociali che il balzo tecnologico comportava, ma si accontentava soltanto di considerare i dati più appariscenti della questione. Questo atteggiamento culturale può essere riassunto in un semplice slogan: e’ solo la scienza che fornisce verità; la religione e la metafisica (e quindi la filosofia) non ci aiutano ad andare avanti.
Questo atteggiamento si accompagnava ad un declino della filosofia tradizionale in tutta Europa. Da una parte la scienza con le sue problematiche in terne, esterne e sui fondamenti, dall’altra l’incapacità, da parte di quella filosofia, di cogliere il dibattito per mancanza degli strumenti di comprensione della materia del contendere. La scienza era sempre più strutturata nel suo formalismo che tendeva via via ad anticipare fatti piuttosto che a spiegarne di noti, ed al suo interne nacquero e si svilupparono tutte quelle tematiche che, in connessione con la crisi del meccanicismo e le formulazioni evoluzionistiche, aprirono un dibattito e talvolta uno scontro tra visioni diverse del mondo e dello stesso modo di fare scienza.
La filosofia che non coglieva questa dinamica e non diventava filosofia della scienza rimaneva esclusa dal dibattito dovendo ripiegare su se stessa.
Ci furono certamente dei tentativi di salvaguardare la ‘purezza’ della filosofia insieme al suo primato sulla scienza (considerata, appunto, una forma di conoscenza inferiore) e tra di essi vanno ricordati quelli tardopositivisti (dei quali ci occuperemo ancora) e quelli irrazionalisti (per i quali rimando ad un testo di filosofia).
Una menzione a parte la merita invece la corrente di pensiero pragmatista, che vide la luce nell’ultimo quarto di secolo negli Stati Uniti, secondo la quale, ed in accordo con la visione della scienza cose forma inferiore di conoscenza, sono solo le applicazioni che danno una misura della validità del sapere scientifico (anche ‘la filosofia’ ha ben capito chi è che paga).
In ogni caso, al di là delle singole correnti di pensiero, emergeva con forza il problema dei rapporti scienza-filosofia.
Questa scienza che cambia i suoi metodi ed i suoi contenuti; mette in discussione i fondamenti; si impone all’attenzione per le sue potenzialità produttive; ebbene, questa scienza rappresenta l’elemento più importante da discutere alla fine del secolo. Se solo si pensa che anche Marx ed Engels (463) (e più tardi Lenin) sentirono il bisogno di occuparsi di scienza, entrando in argomento, in modo discutibile se si vuole ma certamente con cognizione di causa e puntuale conoscenza dello specifico, ci si rende conto di quanto attuale fosse il problema da qualunque parte fosse guardato. Ma la separazione scienza-filosofia si andava via via consumando con effetti incalcolabili che ancora oggi stiamo pagando.
Nei settori più consapevoli, comunque, per capire le connessioni ed i rapporti esistenti tra scienza e scienza e tra scienza e società, nacque l’esigenza di una storia delle scienze che non fosse una semplice cronaca dei fatti ma che andasse a ricercare l’origine profonda dei concetti, dei fatti, delle leggi, delle varie formulazioni e teorie, che non si succedono staticamente in un processo di accumulazione successiva ma si articolano dinamicamente in una dialettica molto complessa che non ha solo referenti interni ma anche e, per quanto abbiano visto, soprattutto esterni.
La fine dell’Ottocento vide anche un’altra novità che a buon diritto può essere considerata rivoluzionaria. Molta enfasi viene spesso data all’inaugurazione galileiana del metodo sperimentale, ma quasi mai si pone attenzione alla svolta che si operò alla fine dell’Ottocento, a partire dai lavori di Maxwell. Per la prima volta si rompeva lo schema galileiano e, con il demandare agli altri la verifica sperimentale delle ipotesi e delle teorie, si inaugurò quel processo che, come portato della divisione del lavoro e della sua sempre più spinta specializzazione, approdò alla separazione tra teoria ed esperimento, con la nascita prima del fisico teorico e poi della fisica teorica.
E, sempre in questo contesto, in cui la scienza si rivestiva di un alone di superiorità, gli addetti ai lavori iniziarono a trovare un alibi al di-sinteresse dell’uso che veniva fatto delle loro scoperte scientifiche. E quest’ultimo aspetto non ha più un carattere di storia ma di cronaca contemporanea soprattutto se si pensa che ancora oggi c’è chi dice che è la curiosità che muove la scienza, e che quest’ultima è perfettamente neutrale. (464)
NOTE
(438) Per quel che riguarda la bibliografia generale che serva ad approfondire quanto qui solo accennato rimando alla nota 134.
(439) Bibl. 24, pag. 29. La frase fra parentesi è mia.
(440) Questa esigenza è ben espressa in uno scritto dell’ingegnere P. Reuleaux (1829-1905) che, nel 1875, così si esprimeva: Solo il grande capitale può permettersi di acquistare ed. usare le potenti macchine a vapore … Bisogna rendere l’energia indipendente dal capitale. Il modesto tessitore sarebbe liberato dal prepotere del capitale se potessimo mettere a disposizione del suo telaio, nella misura giusta, la forza motrice che gli serve. Lo stesso potrebbe farsi con successo nel campo della filatura … Altri campi sono quelli della costruzione di mobili, di chiavi, di cinghie, quelli dello stagnino, del fabbricante di spazzole, di pompe, ecc… Quindi ciò che la meccanica deve fare per ovviare ad una gran parte del capitale, è fornire piccoli quantitativi di energia a buon prezzo o, in altre parole, realizzare piccole macchine motrici, il cui esercizio esiga spese assai modeste.” (Da Klemm, bibl. 22, pagg. 347-348).
(441) Bibl. 22, pag.347. Si ricordi che un cavallo potenza (HP) vale circa 76 Kgm/sec , mentre un cavallo vapore (CV) vale 75Kgm/sec. Riguardo alla nascita del cavallo come unità di misura di potenza si può vedere bibl. 45, pagg. 44-45.
(442) II pollice, unità di misura di lunghezza, corrisponde a 2,54 cm.
(443) – Nel 1794 il britannico J. Bramah (1746-1614) inventa il porta-utensili scorrevole per torni paralleli e nel 1795 la pressa idraulica;
– nel 1797 il britannico H. Maudsley (l771-l83l) migliora il porta-utensili per filettare munendolo di un banco a slitte e di un accoppiamento a madrevite;
– nel 1801 il francese M. Brunel (1769-1849) costruisce i primi trapani;
– nel 1832 lo statunitense E. Mhitney (1765-1825) costruisce la prima fresatrice per la realizzazione di superfici piane e costruisce le prime armi statunitensi a pezzi intercambiabili;
– nel 1802 ancora J. Bramah realizza la prima piallatrice meccanica;
– nel 1807 il britannico W. Newberry inventa la sega a nastro;
– nel l8l0 ancora Maudsley completa la realizzazione del primo tornio di precisione, interamente costruito in ferro, con il quale si possono fabbricare viti con filettature precise e cilindri molto ben centrati e rettificati (con questo tornio inizia la produzione standardizzata di viti e cilindri);
– nel 1825 il britannico J. Glement (1779 -1844) realizza una macchina in grado di spianare perfettamente le superfici metalliche; “con l’aiuto di questi cilindri e superfici piane perfetti l’inglese J. Whitworth (l803-l887) sviluppò, negli anni 1830-50, il suo misuratore di precisione a vite, che permetteva di misurare con una sensibilità fino ad un milionesimo di pollice, e i suoi torni di precisione, le sue macchine spianatrici, perforatrici, tagliatrici e modellatrici che gli diedero fama mondiale” (bibl. 16, Vol. II, pag. 530).
– nel 1840 lo stesso Whitworth propose che si adottassero, nella costruzione di macchine, sia pezzi intercambiabili lavorati entro strette tolleranze, sia filettature unificate.
(444) L’acciaio, per le sue caratteristiche, era di gran lunga preferibile per la costruzione di macchine che, proprio perché soggette a rapidi movimenti, erano enormemente sollecitate. I prima acciai si cominciarono a produrre a partire dal 1783 quando il britannico H. Cort (l740-l800) inventò il sistema di puddellaggio, atto alla loro fabbricazione. Nel 1811 il tedesco F. Krupp (1787-1826) inaugurò ad Essen la prima fonderia d’acciaio (nella Germania e già nel 1812 iniziò la produzione dei primi acciai inossidabili.
Leghe di acciaio furono anche studiate e create da M. Faraday (!) nel 1822 ma gli acciai speciali ad alta robustezza e resistenza si cominciarono a realizzare a partire dal 1856 quando, il britannico H. Bessemer (l8l3-l898) inventò il convertitore,che porta il suo nome, per la produzione, appunto, dell’acciaio ed il tedesco P. Siemens (1826-1904), uno dei quattro fratelli Siemens, inventò il forno a rigenerazione,sempre per la produzione dell’acciaio.
Nel 1862 la Krupp aveva già installato il primo convertitore Bessemer del continente.
Appena tre anni dopo (l865) i fratelli Martin, francesi, misero a punto un processo che, integrato con quello Siemens, permetteva, un notevole risparmio di combustibile (processo Siemens-Martin).
Sia il convertitore Bessemer che il processo Siemens-Martin erano però adatti alla lavorazione di minerali senza tracce di fosforo e si adattavano quindi bene ai giacimenti britannici e continentali esclusa la Germania i cui giacimenti erano ricchi di minerale fosforico. La soluzione a questo problema fu trovata dal britannico S.G. Thomas (1850-1685) che con il processo che porta il suo nome permise lo sfruttamento dei giacimenti del Belgio, della Lorena e della Germania.
Intanto nel 1668 era stato installato negli Stati Uniti il primo convertitore Bessemer.
A questo punto il grosso era fatto ma le richieste dell’industria si face vano sempre più pressanti;
-nel 1881 Siemens costruisce il forno elettrico per la fusione dell’acciaio;
– nel 1884 il processo Thomas viene esteso ai forni Martin;
– nel 1888 viene prodotto il primo acciaio speciale con forti percentuali di manganese;
– nel 1889 viene prodotto un altro acciaio speciale, quello al nichel;
– nel 1900 F.H. Taylor produce i primi acciai rapidi per utensili che consentono elevate velocità di taglio.
(445) Certo, perché l’elettricità arrivasse a questo grado di funzionalità, sono stati necessari molti successivi passi, ciascuno dei quali, anche se in tempi relativamente brevi, ha rappresentato una tappa complessa e piena di implicazioni soientifico-tecnologiche. Cerchiamo di ripercorrere questi passi a partire dalle due fondamentali scoperte alla base della tecnologia elettrica: quella di Volta e quella di Faraday.
– Nel 1800 A. Volta costruisce la pila elettrica, prima tappa fondamentale nello sviluppo dell’elettrotecnica;
– nel 1803 il tedesco J. Ritter (l776-l8l0) progetta l’accumulatore elettrico;
– nel 1809 H. Davy costruisce l’arco elettrico;
– nel 1820 il tedesco T.J. Seebeck (l770~l83l) riesce a magnetizzare l’acciaio;
– nel 1822 lo stesso Seebeck dimostra, che la corrente fa variare la temperatura di un circuito dando inizio alla termoelettricità;
– nel 1822 il britannico P. Barlow (1766-1862) dimostra la trasformabilità dell’energia elettrica in energia .meccanica (ruota di Barlow);
– nel 1822 il tedesco G. S.. Ohm (1787-1854) ricava la legge che porta il suo nome e che lega tensione, corrente e resistenza;
– nel 1624 il francese J.C. Peltier (l785-l845) scopre l’effetto termoelettrico;
– nel 1825 lo statunitense M. Sturgeon (1783-1850) costruisce il primo elettromagnete d’uso pratico;
– nel 1831 M. Faraday scopre il fenomeno dell’induzione elettromagnetica e costruisce il primo semplice generatore di corrente alternata;
– nel 1831 lo statunitense J. Henry (1797-1878) costruisce il primo semplice motore elettrico;
– nel 1832 il francese H. Pixii (1776-1861) costruisce una macchina per produrre corrente alternata con il primo dispositivo commutatore per ‘raddrizzarla’;
– nel 1832 ancora Henry scopre il fenomeno dell’autoinduzione;
– nel 1833 Gauss e Weber realizzano il primo telegrafo elettrico;
– nel 1836 il francese A.P. Masson (l806-l880) realizza correnti elettriche indotte ad alta tensione;
– nel 1837 lo statunitense J. P. Morse (1791-1872) costruisce la prima linea telegrafica di uso pratico;
– nel 1838 il tedesco H. von Jacobi (l801-l874) costruisce un motore elettrico ad elettromagneti, alimentati da una batteria di pile, con il quale fa muovere un battello sulla Neva;
– nel 1840 ancora Masson insieme a L.F. Breguet (l804-l883) costruiscono un trasformatore;
– tra il 1840 ed il 1844 ad opera, indipendentemente, del britannico W. Grove (1811-l896), del ‘britannico de Moleyns, dello statunitense J.W. Starr, del francese L. Foucault, vengono realizzati i primi tentativi per lampade ad incandescenza;
– nel 1845 G. Wheatstone modifica i generatori elettrici sostituendo i magneti permanenti con elettromagneti;
– nel 1848 G. Kirchhoff estende la legge di Ohm a circuiti complessi a più rami ;
– nel 1850 viene posato, attraverso la Manica, il primo cavo telegrafico sottomarino;
– nel 1851 il tedesco W. J. Sinsteden (l803-l878) costruisce il primo alternatore elettrico monofase;
– nel 1855 l’italiano De Vincenzi brevetta la prima macchina da scrivere elettrica;
– nel 1859 l’italiano A. Pacinotti (l841-1912) costruisce un indotto per macchine elettriche (anello di Pacinotti) , ad alto rendimento, per la trasformazione dell’energia meccanica in elettrica e viceversa;
– nel 1865 termina la posa in opera del primo cavo transatlantico sottomarino (a cui lavora la ditta Siemens);
– nel 1866 W. Siemens (l8l6~l892) scopre il principio elettrodinamico e costruisce la prima dinamo elettrica;
– nel 1867 il belga Z.T. Gramme (l826-190l) inventa la dinamo ad autoeccitazione per ottenere una corrente continua costante;
– nel 1869 lo stesso Gramme costruisce una dinamo elettrica a corrente continua in grado di trasformare energia meccanica in elettrica e viceversa;
– nel 1870 ancora Gramme, utilizzando i lavori di Pacinotti, costruisce la prima dinamo industriale;
– nel 1871 l’italiano A. Meucci (1804-1889) costruisce il primo rudimentale telefono;
– nel 1874 il tedesco S. Schuckert (1846-1895), collaboratore di Edison, inventa la commutatrice, una macchina rotante capace di convertire la corrente alternata in continua e viceversa;
– nel 1875 ancora Gramme costruisce il primo alternatore ad induttore rotante;
-nel 1875 lo statunitense G. Green prospetta l’idea di alimentare le locomotrici ferroviarie mediante un filo aereo;
– nel 1876 lo statunitense G.A. Bell (1847-1922) chiede il brevetto per il telefono ;
– nel 1878 il britannico J. Swann (1828-1914) costruisce una lampada ad incandescenza a filamento di carbone;
– nel 1879 lo statunitense T.A. Edison (1847-1931) costruisce la prima lampada ad incandescenza;
– nel 1879 ancora W. Siemens costruisce il primo locomotore elettrico;
– nel 1880 di nuovo W. Siemens costruisce il primo ascensore elettrico;
– nel 1881 gli Stati Uniti presentano una centrale telefonica automatica;
– nel 1881 W. Siemens inventa un sistema scorrevole di collegamento alla linea elettrica (trolley);
– nel 1881 W. Siemens accoppia una macchina a vapore ad un generatore di corrente per la produzione di energia elettrica;
– nel 188l negli Stati Uniti viene inaugurato il primo impianto di illuminazione elettrica pubblica;
– nel 1881 W. Siemens costruisce forni elettrici per la fusione dell’acciaio;
– nel 1881 viene inaugurata a Berlino la prima tramvia elettrica (Siemens);
– nel 1882 viene inaugurata negli Stati Uniti, a New York, la prima centrale elettrica per la fornitura di energia elettrica per uso domestico (Edison);
– nel 1884 il francese L. Gaulard (1850-1889) costruisce il trasformatore statico, dimostrando contemporaneamente la possibilità del trasporto a distanza dell’energia elettrica;
– nel 1885 viene inaugurata la prima centrale elettrica tedesca;
– nel 1885 Edison sviluppa la dinamo multipolare;
– nel 1885 l’italiano G. Ferraris (1847-1897) scopre il campo magnetico rotante e, in base ad esso, costruisce il primo motore elettrico a corrente alternata polifase;
– nel 1886 negli Stati Uniti entra in funzione il primo impianto di distribuzione di corrente alternata;
– nel 1886 lo statunitense E. Thomson brevetta il motore elettrico a repulsione;
– nel 1888 il tedesco H. Hertz dimostra l’esistenza delle onde elettromagnetiche;
– nel 1889 la statunitense Westinghouse costruisce i primi alternatori polifasi;
– nel 1889 la statunitense Otis Broters & Co. inizia la produzione industriale di ascensori (con il parallelo sviluppo degli acciai e del cemento armato – Francia 1867 – si renderà possibile la costruzione di grattacieli);
– nel 1891 il russo M. Dolivo-Dobrowolski (1862-1919) inventa l’indotto a gabbia di scoiattolo per i generatori elettrici;
– nel 1891 in Germania si sperimenta la trasmissione di energia elettrica ad alta tensione (25.000 V), su una linea di 178 Km;
– nel 1891 negli Stati Uniti viene installata la prima linea ad alta tensione;
– nel 1892 Siemens sperimenta la prima locomotrice elettrica a corrente alternata. polifase;
– nel 1892 la Westinghouse costruisce i primi trasformatori raffreddati ad acqua;
– nel 1895 il russo A. Popof (1858-1905) costruisce un’antenna per la ricezione delle onde elettromagnetiche;
– nel 1895 l’italiano G. Marconi (l874-1937) compie i primi esperimenti di radiocomunicazione ;
– nel 1897 Marconi stabilisce il primo contatto radiotelegrafico a distanza;
– nel 1900 lo statunitense Hewitt (186l-1921) inventa il raddrizzatore a vapori di mercurio;
– nel 1900 la Westinghouse installa la prima turbina a vapore per la generazione dell’energia elettrica;
– nel 1902 la Westinghouse introduce l’elettrificazione a corrente monofase ad alta tensione per uso ferroviario;
– nel 1904 il britannico J.A. Fleming (1849-1945) costruisce il diodo;
– nel 1506 lo statunitense L. De Forest (l873~196l) costruisce il triodo.
(446) Le tappe più importanti dello sviluppo della chimica, dopo la scoperta delle leggi dei gas e di svariati elementi, soprattutto per quel che riguarda il suo massiccio sfruttamento nell’industria sono:
– nel 1825 M. Faraday scopre il benzene che è un ottimo solvente organico e materia prima per molti derivati;
– nel 1826 M. Faraday scopre che la gomma naturale e’ un idrocarburo aprendo la strada alla fabbricazione della gomma sintetica;
– nel 1826 il tedesco 0. Unverdorben (l806-l873) scopre l’anilina, che e’ una sostanza importantissima per la fabbricazione di coloranti e prodotti farmaceutici;
– nel 1827 i francesi P.J. Bobiquet (1760-1840) e J.J. Colin (1784-1865) isolano l’alizarina (composto organico che si estrae dalle radici della robbia, pianta abbondante nella Francia meridionale, utilizzato come colorante);
– nel 1828 il tedesco P. Wöhler (l800-l882) realizza la prima sintesi organi ca, quella dell’urea (composto organico dal quale si possono ottenere resine sintetiche e che può essere usato come concime azotato);
– nel 1830 lo svedese J.J. Berzelius (1779-1848) introduce il concetto di isomeria;
– nel 1830 iniziano ricerche approfondite sul catrame che porteranno alla scoperta di molti composti organici che saranno alla base dei grandi progressi della chimica organica e dell’industria che li sfrutterà;
– nel 1834 il tedesco F.F. Runge (1794-1867) colora delle fibre tessili con l’anilina ossidata (nero d’anilina);
– nel 1835 J.J. Berzelius scopre le proprietà dei catalizzatori che diventeranno della massima importanza nell’industria chimica;
– nel 1846 lo svizzero C.P. Schönbein (1799-1868) scopre la nitrocellulosa (importante composto per la produzione di coloranti, di esplosivo, della seta artificiale);
– nel 1846 l’italiano A. Sobrero (l8l2-l888) scopre la nitroglicerina, (esplosivo estremamente pericoloso da maneggiare);
– nel 1848 il francese A. Payen (1795-1871 ) inventa un processo per la fabbricazione della cellulosa;
– nel 1856 il britannico W.H. Perkin (l838-1907) sintetizza il primo colorante artificiale, la malveina (violetto d’anilina);
– nel 1863 il belga E. Solvay (1838-1922) scopre un processo più redditizio per la fabbricazione della soda;
– nel 1865 il tedesco A. Kekulé (1829-1896) propone la formula di struttura esagonale del benzene, a partire dalla quale sarà possibile realizzare una enorme quantità di nuovi composti organici;
– nel 1869 i tedeschi K. Graebe (1841-1927) e K. Liebermann sintetizzano l’alizarina;
– nel 1883 il britannico J. Swann (1828-1914) brevetta delle fibre filate di nitrocellulosa;
– nel 1866 lo svedese A.B. Nobel (l833-l896) elabora la nitroglicerina ottenendo la dinamite;
– nel 1901 il francese H. le Chatelier brevetta m processo di fabbricazione dell’ammoniaca sintetica.
In parallelo a quanto abbiamo brevemente elencato anche la chimica teorica si sviluppava rapidamente in un processo di stretta interconnessione con le esigenze produttive. Si potrà notare che la Germania è alla testa della ricerca. Il settore dei coloranti sintetici diventa ben presto trainante e la Germania sa sfruttare ciò che, ad esempio, la Gran Bretagna non utilizza (il brevetto Perkin) e ciò che, ad esempio, la Francia esita ad accettare (la formula di struttura esagonale del benzene di Kekulé). La grande industria chimica tedesca avvia inoltre giganteschi programmi di ricerca in propri laboratori ed in stretto legame con le università (si pensi che la Basf nel 1880 investe la gigantesca cifra di un milione di sterline per la sintesi dell’indaco, programma che solo dopo 17 anni sarà coronato da successo, con una imponente ricaduta tecnologica). Per dare un’idea dell’enorme mole di lavoro svolto dalle sei maggiori industrie chimiche tedesche si pensi che esse, negli anni che vanno dal 1886 al 1900, brevettarono ben 948 sostanze coloranti, mentre, al confronto e nello stesso periodo, le sei maggiori industrie chimiche inglesi ne brevettarono 66.
(447) Le principali tappe di sviluppo della meccanizzazione dell’industria tessile e dell’agricoltura si possono riassumere come segue.
Le grandi innovazioni nei telai portano i processi di filatura e tessitura via via a livelli di automazione sempre più spinta. Già agli inizi dell’Ottocento vari telai erano mossi a vapore. Piano piano vengono introdotti: il movimento differenziale alle macchine per filatura (Gran Bretagna, 1810); le pettinatrici di fibre lunghe (Francia, 1825); il filatoio automatico intermittente (Gran Bretagna, 1825); il filatoio ad anello (Stati Uniti, 1828); il filatoio continuo (Gran Bretagna, 1833); il telaio circolare per maglie (Gran Bretagna, 1849); la macchina per cucire mossa a pedale e dotata di pezzi intercambiabili che ha il grande pregio di lasciare le mani libere (Singer, Stati Uniti, 1851); il telaio rettilineo (Gran Bretagna, 1857); il telaio rettilineo multiplo che permette la produzione contemporanea di molti esemplari dello stesso indumento (Gran Bretagna, 1864); il telaio automatico (Stati Uniti, 1889); il telaio con sostituzione automatica delle spole vuote (Stati Uniti, 1892); la chiusura lampo (Stati Uniti, 1893); l’annodatrice automatica per tessitura (Stati Uniti, 1805).
Con queste innovazioni l’industria tessile aumenta in modo impressionante la produzione senza incrementare i posti di lavoro (se non indirettamente, nell’industria chimica dei coloranti). E per concludere con l’industria tessile c’è solo da aggiungere che l’invenzione della macchina per cucire dà il via all’industria delle confezioni: i prodotti vengono da ora commerciati completamente finiti.
Per quel che riguarda l’agricoltura c’erano da affrontare almeno tre grossi problemi: l’inurbamento massiccio, al seguito della grande industria, richiedeva enormi quantità di cibo ponendo inoltre il problema della sua conservazione; molta forza lavoro aveva abbandonato le campagne per cercare una sistemazione nella fabbrica; la popolazione era grandemente aumentata in valore assoluto negli ultimi anni. Anche qui pertanto bisognava produrre di più, con metodi diversi e sfruttando al massimo i prodotti tecnologici. Da una parte, intorno alla metà del secolo, l’industria chimica iniziò a fornire fertilizzanti e, dall’altra, furono successivamente introdotti i seguenti ritrovati tecnologici: la trebbiatrice (Gran Bretagna, 1802); la falciatrice meccanica (Gran Bretagna, 1814); la mietitrice (Gran Bretagna, 1826; Stati Uniti, 1834); la raccolta automatica del grano in covoni mediante un nastro rotante senza fine (Stati Uniti, 1849); la seminatrice automatica (l850); l’aratura meccanizzata a vapore (Gran Bretagna, 1850); la falciatrice automatica (1850); la legatrice automatica dei covoni (Stati Uniti, 1871); la diffusione del refrigeratore a compressione di ammoniaca (Linde, Germania) per la conservazione dei cibi (l873); la mietitrebbia combinata che miete il grano, lo trebbia, lo pulisce e lo insacca (Stati Uniti, 1886); la mietifalciatrice a vapore (Stati Uniti, 1889); la mietitrebbia combinata su trattore a cingoli, mossa da una macchina a vapore (Stati Uniti, 1904) e da un motore a benzina (Stati Uniti, 1906).
Per altri versi gli sviluppi della tecnologia idraulica dettero un notevole impulso all’elettricità:
– l’invenzione del britannico J.Francis (1815-1892) della turbina idraulica a reazione (1845);
– l’invenzione dello statunitense A. Pelton (1829-1916) della turbina idraulica ad azione (1884).
Le richieste di energia poi erano sempre maggiori e ad esse si faceva fronte da un lato con il carbone, che aveva quasi completamente sostituito la legna da ardere, e solo parzialmente (nel periodo di cui ci stiamo occupando) con il petrolio, dall’altro con l’energia idraulica e d&oall’altro ancora con il miglioramento delle macchine termodinamiche e dei loro rendimenti. A quest’ultimo fine furono via via realizzate:
– la caldaia tubolare (Stati Uniti, 1824; Francia, 1828);
– la macchina a vapore surriscaldato (Svezia, 1833);
– la caldaia a serpentini (Francia, 1850);
– la caldaia a tubi inclinati (Wilcox-Stati Uniti, 1856);
– la macchina a vapore a pezzi intercambiabili (Stati Uniti, 1876);
– la turbina a vapore a reazione che faceva 18.000 giri/minuto (Gran Bretagna, 1884);
– la turbina a vapore ad azione che faceva 30.000 giri/minuto (Francia, l890);
– la turbina a vapore ad azione e ad asse verticale (Stati Uniti, 1896).
Il particolare sviluppo che ebbero le turbine fu dovuto al fatto che esse avevano un rendimento, in termini di denaro, molto più elevato delle macchine a vapore alternative (per migliorare il rendimento di queste ultime fu introdotta la macchina a vapore a cilindro orizzontale per la sua migliore capacità di sfruttare il moto rotatorio). La termodinamica delle macchine a vapore fu sviluppata principalmente dal britannico W. Rankine (l820-1872) in un suo lavoro del 1859. Sempre più ogni settore della produzione si andava sistemando in un tutt’uno integrato con svariati altri settori e sempre più ogni industria cercava di raccogliere in sé tutte le attività produttive in modo da costruire un insieme unico integrato (trust).
(448) Prima di ooncludere questo paragrafo riporto altre innovazioni tecniche realizzate nel corso del secolo; quelle che hanno avuto una grande importanza dal punto di vista economico-politico-sociale, a partire dalle rivoluzionarie conquiste nel settore dei trasporti e delle vie di comunicazione (altri elementi indispensabili per lo sviluppo dei commerci).
– Nel 1807 R. Fulton (1765-1815) inizia un servizio regolare di battelli a vapore (Stati Uniti);
– nel 1814 G. Stephenson (1781-1848) inizia le prove della sua locomotiva a vapore (Gran Bretagna);
– nel 1827 ai compie la prima traversata dell’Atlantico a vapore (il primo servizio regolare inizia nel 1838);
– nel 1822 G. Stephenson con il figlio Robert costruisce la locomotiva Rocket (prima locomotiva moderna) iniziandone la produzione in serie;
– nel 1830 viene inaugurata la prima ferrovia britannica e da allora molti paesi europei inaugureranno la loro prima ferrovia;
– nel 1859 entra in esercizio la prima carrozza letto (Stati Uniti);
– nel 1868 entra in esercizio il primo vagone frigorifero (Stati Uniti);
– nel 1869 viene aperto il Canale di Suez (realizzazione francese su progetto italiano);
– nel 1871 è inaugurato il tunnel del Frejus;
– nel 1881 è inaugurato il tunnel del San Gottardo ;
– nel 1885 G. Daimler costruisce la prima motocicletta;
– nel 1886 C. Benz costruisce la prima automobile a tre ruote;
– nel 1888 il britannico J.B. Dunlop (1840-1921) brevetta il prime pneumatico di uso pratico;
– nel 1893 viene aperto il canale di Corinto;
– nel 1896 lo statunitense H. Ford (1863-1947) costruisce la sua prima auto;
– nel 1898 inizia il traforo del Sempione;
– nel 1900 il tedesco F. von Zeppelin (1838-1917) costruisce il primo dirigibile a struttura metallica;
– nel 1903 gli statunitensi fratelli Wrigat effettuano il primo volo a motore.
Altre tappe da ricordare, nei settori più diversi, sono:
– l’introduzione del cuscinetto a sfora (Francia, l802)f;
– l’invenzione delle lenti per fari, costruite con vetri di un solo pezzo incisi a fasce concentriche (Fresnel, Francia, 1822)( ;
– l’invenzione del maglio a vapore (Gran Bretagna, 1838);
– la scoperta del linoleum (Gran Bretagna, 1844);
– la prima rotativa di stampa (Gran Bretagna, 1848);
– la distillazione del cherosene (Canada, 1854);
– la serratura di sicurezza (Yale, Stati Uniti, 1855)5;
– il brevetto del filo spinato (Stati Uniti, 1874);
– la costruzione del fonografo (Stati Uniti, 1872);
– il brevetto della prima penna stilografica (Watermann, Stati Uniti, 1884);
– la prima macchina per fabbricare bottiglie (Gran Bretagna, 1887);
– il primo processo (piroscissione) di distillazione del petrolio (Gran Bretagna, 1889);
– i fratelli Lumiere realizzano il cinematografo elaborando una precedente realizzazione di Edison (Francia, 1895).
(449) Da Baracca, Russo e Ruffo, bibl. 54, pag. 7.
(450) Ibidem, pag. 93.
(451) II matematico britannico C. Babbage (l792-l87l) fu uno dei primi teorici della parcellizzazione del lavoro. Nel 1832, in un suo lavoro (On the economy of machinary and manifactures), dopo aver sostenuto che la suddivisione del lavoro riduce i tempi dell’apprendistato e fa risparmiare materia prima, affermava: “un altro vantaggio che deriva dalla suddivisione del lavoro è il risparmio di tempo poiché in ogni passaggio da una lavorazione ad un’altra un certo tempo va perduto. Quando la mano e la testa si sono abituate per un certo tempo ad una determinata specie di lavoro, se questo cambia, mano e testa non possono assumere subito la stessa destrezza che avevano raggiunto prima.” Il brano è tratto da Klemn, bibl. 22, pag. 291 (nel testo citato vi sono altri brani di grande interesse).
(452) Citato da Klemm, bibl. 22, pag. 309. Sulle macchine è importante leggere quanto dice Marx. Si veda la rivista Marxiana dell’ottobre 1976.
(453) Il Capitale (vol. 1°) è del 1867. Con quest’opera Marx dette all’econo all’economia un assetto scientifico.
(454) Nel 1864 fu fondata la Prima Internazionale socialista che si sciolse nel 1873, dopo il fallimento della Comune di Parigi (l87l). Nel 1889 fu fondata su basi diverse la Seconda Internazionale.
Al fianco di Marx lavorò F. Engels (1820-1895).
(455) Dall’orazione funebre di Marx, scritta e letta da Engels.
(455 bis) Klemm in bibl. 22, pag. 321.
(456) Baracca, Russo e Ruffo in bibl. 54, pag. 93.
(456 bis) La Germania si costituisce in stato solo dopo la sconfitta di Napoleone III (1871) ad opera dell’esercito di Bismarck che strappò alla Francia l’Alsazia e la Lorena e fondò l’impero tedesco con alla testa Guglielrno 1° (nel frattempo l’impero austro-ungarico giungeva via via al suo disfacimento).
Si noti che il grande statista Bismarck inaugurò una politica di alleanze che garantì all’Europa 50 anni di pace (50 ami nei quali tutti cercarono di costruirsi imperi coloniali.
(457) Soltanto nel 1880 l’istruzione primaria venne resa obbligatoria ma con scuole che davano ” un’istruzione inferiore alle classi inferiori”.
(458) Bibl. 23, pag. 277. Si veda tutto il paragrafo del testo da cui è tratto questo brano; dà ulteriori particolari sull’emergere della Germania con il contemporaneo declino della Gran Bretagna. L’autore del testo, Cardwell, è uno storico britannico ed il brano è perciò ancora più interessante.
(459) Bibl.24, pag. 54.
(460) Che era invece abbondante in Gran Bretagna e Germania. Tra l’altro la forza lavoro negli Stati Uniti costava di più di quanto non costasse nei paesi citati, proprio per la sua scarsità. Questo fu un ulteriore incentivo allo sviluppo, negli Stati Uniti, di macchine sostitutive del lavoro umano.
(461) Un altro elemento a favore del grande sviluppo tecnologico degli Stati Uniti fu una legislazione tra le più avanzate del mondo per i brevetti (essa risaliva al 1691 e fu poi perfezionata nel 1790).
(462) Bibl.23, pag.280. Comincia l’era delle multinazionali.
(463) Engels scrisse un volume che si occupava dei rapporti soienza-filosofia, Dialettica della natura, che fu pubblicato postumo soltanto nel secolo XX. Si veda bibl. 103.
(464) Allo scopo si vedano alcuni interventi ad un convegno che si tenne a Firenze nel 1970 riportati in bibl. 58.
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