Museologia scientifica e tecnica

ELETTROMAGNETISMO

L'invenzione della pila permise una serie di esperimenti di eccezionale importanza, che portarono a un'ulteriore specializzazione delle discipline. Nel 1820 Oersted dimostrò - sulla base della convinzione filosofica di Kant che vi fosse un'unicità delle forze e che questa andasse cercata (poche leggi che spiegano molti fenomeni, anche sulla base dell'esperienza di Newton) - come una corrente elettrica passante in un filo fosse in grado di deviare un ago magnetico di una bussola. Ampere fu uno dei principali artefici della matematizzazione delle teorie elettriche e il Mémoire sur la théorie mathématique des phénomènes suo trattato del 1827, électrodynamiques, fu un'opera fondamentale nello sviluppo dell'elettrodinamica. Faraday scoprì l'induzione elettromagnetica: un magnete genera corrente elettrica in un conduttore mobile (quindi dimostrò che anche il contrario).dell'esperimento di Oersted era possibile). In base a queste esperienze si capì che elettricità e magnetismo erano indissolubilmente legati e quindi possono essere spiegati facendo ricorso a un'unica legge; ma si dovrà attendere il 1867 quando nella Maxwell definì le equazioni che permisero di spiegare i fenomeni dell'elettromagnetismo loro complessità. Sperimentalmente Una ventina d'anni dopo, Hertz dimostrò l'esistenza delle previste onde elettromagnetiche, che, dalle equazioni maxwelliane (coerenti dal punto di vista logico-matematico ma non verificate da un riscontro in natura), verranno utilizzate per realizzare la telegrafia senza fili (Marconi). Nasce la pratica dell'ELETTROTERAPIA che si diffuse grazie ai divertenti esperimenti che prevedevano il coinvolgimento del corpo umano; essi rivelarono gli effetti fisiologici dell'elettrizzazione e, in particolare, misero la capacità delle scariche di stimolare.

Movimenti muscolari involontari. Per questo il trattamento delle paralisi divenne uno dei campi in cui l'elettrizzazione venne impiegata di più. Nel Settecento le applicazioni terapeutiche dell'elettricità costituivano una terapia alla moda che si protrasse ancora nei primi decenni del XX secolo, addirittura nella credenza popolare si pensava che l'elettroterapia avesse una sorta di potere magico per curare tutte le patologie.

Riguardo l'elettricità animale centrale è la figura di Luigi Galvani, che aveva condotto molti esperimenti sulle rane osservando come le scariche elettriche provocassero contrazioni involontarie nelle loro zampe, anche quando il nervo e il muscolo della rana venivano messi a contatto attraverso un arco metallico avente un'estremità di rame ed una di ferro. Allora ipotizzò che gli animali dovessero possedere nel loro organismo una specifica elettricità indipendente da qualsiasi influenza esterna.

secreta dal cervello, accumulata nei muscoli e circolante nei nervi.Volta, in rivalità con Galvani, dapprima plaude alla scoperta, che cerca di confermare ripetendogli esperimenti; poi si convince che il disequilibrio elettrico è dovuto al contatto dei due metalli, mentre la rana agisce come elettroscopio rivelatore. In tal modo fa l'esperimento che lo porterà alla creazione della pila.Giovanni Aldini, nipote di Galvani, arriverà anche a sperimentare l'elettricità sui cadaveri umani (Londra, 1803), in quell'ideautopica di poter ridare la vita ai morti.

L'ARIA E IL VUOTOSecondo la fisica aristotelica parlare di "spazio vuoto" è una contraddizione: lo spazio è inscindibile dal corpo che lo occupa, senza corpo non c'è spazio, senza spazio non c'è corpo, dunque il vuoto non esiste. Invece, secondo un altro filosofo dell'antica Grecia, Democrito, lo spazio è proprio il vuoto.

palcoscenico in cui si muovono gli atomi, unità indivisibili di materia eternamente immutabili elementari, distinti solo per la loro forma, per qualità e proprietà e che incontrandosi casualmente danno origine a tutte le cose. Quando l'aristotelismo divenne la colonna portante della filosofia della Chiesa Cattolica, l'atomismo, e quindi la possibile esistenza immutabile del vuoto, fu respinto (anzi divennero quasi eresia soprattutto per le qualità degli atomi che quindi negavano quella trasmutazione per es del vino in sangue di dio); tuttavia il dibattito sul piano scientifico era aperto. Un dibattito che trova un momento cruciale nell'esperimento eseguito da Torricelli nel 1644: riempì di mercurio un tubo di vetro lungo circa 1,2 m chiuso a un'estremità e lo rovesciò in una bacinella anch'essa piena di mercurio in modo che l'aria non rientrasse nel tubo; il mercurio scendeva solo sempre parzialmente nel recipiente,

Restando nel tubo fino a un'altezza di 76 cm, indipendentemente dalla forma e dalla lunghezza del tubo. Secondo Torricelli il mercurio non ricade tutto nella bacinella perché equilibrato dal peso dell'aria che spinge sulla superficie del recipiente: l'aria ha un peso (pressione atmosferica); inoltre, lo spazio che rimaneva libero dal mercurio dentro il tubo doveva essere il vuoto. I frutti di Torricelli germoglieranno soprattutto all'estero. In Francia Pascal nel 1648 effettuò l'esperimento del tubo di mercurio in montagna. Osservò che la colonna di mercurio si poneva a un'altezza inferiore rispetto a quanto avviene in pianura, dimostrando così che la pressione atmosferica diminuisce con l'altitudine. Poi, mediante il torricelliano, si era osservata una relazione tra la pressione dell'aria e il tempo meteorologico: un abbassamento della pressione preannuncia brutto tempo, e viceversa. Nasceva così la METEREOLOGIA.

Anche la questione del vuoto diventa occasione per fare esperimenti arditi e spettacolari, fra questi gli emisferi di Magdeburgo, un esperimento effettuato nel 1657 a Magdeburgo da Otto von Guericke. Egli unì due emisferi a tenuta ermetica e aspirò l'aria al loro interno grazie ad una pompa pneumatica (nuovo strumento). Due quadriglie di cavalli non furono sufficienti a separare gli emisferi; veniva così dimostrata la forza della pressione atmosferica non contrastata dalla pressione dell'aria interna degli emisferi. Se invece veniva reimmessa l'aria all'interno essi si separarono subito. Von Guericke intuì che il peso dell'aria costituiva una forza utilizzabile per compiere lavoro, avviando così un filone di ricerche, secondo cui il vapore acqueo poteva costituire una sorta di energia, che porterà alla macchina a vapore di James Watt. Nonostante sembri impalpabile, l'aria ha dunque una forza enorme.ciò che fornisce una consistenza maggiore di quella percepibile dai nostri sensi è l'incredibile numero di molecole che essa contiene (25 miliardi di miliardi per cm³). La pressione di un gas deriva proprio dagli urti di queste molecole, e il movimento delle molecole e, quindi, la loro pressione aumentano con l'aumentare della temperatura: è questo uno dei principi basilari della TERMODINAMICA (leggi che spiegano teoricamente il funzionamento dellamacchina a vapore). Da un punto di vista strumentale centrale nelle indagini sul vuoto è la pompa pneumatica, anch'essa, con i dovuti rifinimenti, rientrante nelle collezioni e continuamente perfezionata a partire dalla metà del 600 (nasce la PNEUMATICA come disciplina). Nell'800 le pompe divennero capaci di produrre vuoti più (creati all'interno della bolla di vetro) e si rivelarono scariche elettriche nei gas rarefatti, essenziali sia per lo studio delle sia per laproduzionedelle prime lampadine e dei tubi catodici a raggi X. La CHIMICA MODERNA nacque dalla fusione tra saperi teorici interamente nuovi esperimentazioni sullereazioni delle sostanze. All’inizio del 700 dominava ancora una concezione tradizionale,risalente ad Aristotele, semplice inerte,che considerava l’aria come un elemento fisico ed cioè che non partecipavadella costituzione delle sostanze o alla loro trasformazione. Dopo la metà del secolo lo scenarioiniziò a cambiare grazie alle sperimentazioni che portarono alla scoperta di diverse arie (gas)miscugliodistinte da quella atmosferica, e al riconoscimento dell’aria come un di sostanzechimicamente attive in grado di generare dei mutamenti nei corpi solidi. Joseph Black si eraaccorto che se si prendeva acido cloridrico e lo si metteva sulla magnesia alba (carbonato dimagnesio) si sviluppava un’effervescenza, segno evidente della produzione di un’aria (gas). Se siriscaldava lamagnesia si otteneva una sostanza (l'ossido di magnesio) che non reagiva più con l'acido cloridrico, segno evidente che con il riscaldamento era successo qualcosa. La scoperta che i cambiamenti di temperatura influiscono sull'esito delle reazioni chimiche favorì la sistematica utilizzazione del termometro (per misurare la temperatura) e del pirometro (per la misurazione della dilatazione dei metalli perché queste sperimentazioni erano eseguite soprattutto sui metalli) e l'invenzione di strumenti per rilevare la quantità di ossigeno e di altri gas presenti nell'atmosfera come l'eudiometro di Marsilio Landriani. Lo sviluppo della chimica pneumatica suscitò un dibattito di scala internazionale al quale partecipò anche il giovane chimico francese Antoine Lavoisier il quale si convinse che i processi di combustione e flogistocalcinazione dei metalli non dipendevano dall'estromissione del (una sostanza volatile che si

supponeva lasciasse i corpi al momento della combustione) bensì dalla fissazione in essi diun’aria specifica (ossigeno) diversa da quella atmosferica. Riuscendo a isolare l’ossigenodimostrò in primis che l’ossigeno è un’aria, e che quindi l’aria atmosferica è un composto;scoprendo che l’ossigeno è protagonista nei fenomeni di combustione dimostra che le arie nonsono inerti ma hanno ruolo attivo nelle reazioni chimiche, infine fa un ulteriore passo avantiindagando l’acqua. Tramite l’esperienza dell’elettrolisi si capisce che anche l’acqua, in realtà, ècomposta arie,una sostanza di 2 l’idrogeno e l’ossigeno. Per dimostrare la validità empirica dellasua teoria Lavoisier escogitò un complesso apparato strumentale, denominato gasometro (unodei risultati più cospicui della nuova collaborazione tra tecnici e scienziati del 18° secolo,

nonché uno dei primi passi verso la creazione di una scienza dipendente dal