di Salvatore Aglieri Rinella con Attilio A. Romita 9 ottobre 2014
AAR – Ciao
Salvatore, dopo una lunga pausa per l’estate e per qualche mia “distrazione”
penso sia giusto riprendere le nostre chiaccherate sul cammino della fisica.
Abbiamo parlato dei grandi fisici dall’antichità ai giorni nostri ed in qualche
occasione è uscito il nome di Faraday, un oscuro libraio di Londra che con le
sue scoperte ci avrebbe fatto fare molti passi avanti nella scoperta della
Fisica.
SAR – Se ricordo
bene i nostri dialoghi sono cominciati con i buchi neri. E io ho cominciato una
lungo viaggio che sembra non correlato. Ma è anche vero che per arrivare ai
buchi neri dovremo parlare di energia atomica, anzi più precisamente di fusione
nucleare, ma di quella che solo le stelle possono fare. Si tratta della mia
solita pillolina sui dialoghi futuri. Ormai ci siamo abituati. Abusiamo del
tempo come ci pare con il nostro pensiero.
AAR - Torniamo a
Faraday. Dai tempi di scuola ricordo vagamente delle leggi che portano il suo
nome, anche una unità di misura dei condensatori elettrici porta il suo nome,
il Farad. In qualche circo equestre sparano fulmini su una gabbia metallica,
appunto la Gabbia di Faraday, e l’omino al suo interno se ne sta tranquillo a
fumare una sigaretta.
SAR Forse è
arrivato il momento di capire meglio chi era Faraday che, se ai suoi tempi lo avessero già inventato, si
sarebbe certamente meritato il Premio Nobel. - Di famiglia povera, senza una
istruzione regolare ai primi del 800’ a 13 anni comincia a lavorare in una
libreria come rilegatore. Cosa fa il nostro giovane Michael? Se li legge.
Diventa un grande autodidatta.
AAR – Ma Faraday,
oltre a leggere, ha contatti con qualche scenziato del suo tempo?
SAR - Segue anche
le lezioni di uno scienziato Humphry Davy. A fine corso chiede una udienza allo
stesso con il suo quaderno di appunti scritto con bella calligrafia e
ovviamente ben rilegato. Il professore ne intuisce le capacità e lo assume come
assistente. Una bella storia che bisognerebbe raccontare ai nostri giovani.
Comincia l’attività di ricerca e sperimentale di Faraday. Diventa un grande
scienziato. Da contributi in tanti campi. A noi interessa l’elettricità. Scopre
la legge di induzione appunto di Faraday. Si sapeva da Ampere e altri che una
corrente elettrica in un filo crea un campo magnetico, quindi è capace di
deviare una bussola. Lui trova che un
magnete in movimento può indurre correnti in un filo Ed ecco a voi la base
teorica per progettare i motori elettrici, gli alternatori delle centrali ….
Fermatevi un attimo. Guardate la lampada del vostro scrittoio, ascoltate la
ventola del vostro computer e dite “Grazie Faraday”. Ripetetelo quando prendete
l’ascensore. Grazie
AAR – Grazie
Salvatore di averci ricordato le implicazioni pratiche del lavoro di Faraday.
Come tu sai mi piace tanto tenere i piedi per terra. Ma so anche che poi tu te
ne voli via. Cosa vuoi dirmi di Faraday di così importante per il nostro
viaggio verso i buchi neri?
SAR – Attilio
ormai siamo in perfetta interazione. Si hai ragione. Faraday introduce un
concetto che costituisce uno dei più grandi passi del pensiero filosofico e
scientifico. Faraday asserisce che tra due cariche elettriche o tra due magneti
si generano delle “linee di forza”. Famosi i suoi disegni con la limatura di
ferro sul un foglio di carta con sotto due poli magnetici. Dimostrazione che si
fa in tutte le scuole superiori. Il genio aveva scoperto il “concetto di
campo”. La carica non attrae o respinge istantaneamente l’altra carica
elettrica. No. La sua presenza modifica lo spazio circostante, un campo
appunto, dove si generano fenomeni elettrici. E questo campo elettrico a sua
volta interagisce con l’altra carica elettrica. Lo stesso vale per i magneti.
AAR – Sembra più
che altro un artificio. Un modo alternativo di descrivere il fenomeno.
SAR – Si. Così
infatti lo era per Newton e tanti altri grandi scienziati dell’epoca. Ma
Faraday da una dignità di esistenza al campo. È una realtà fisica, come le
cariche. È il mediatore tra le due cariche. Trasporta la forza elettrica lungo
delle linee che sono appunto le linee di forza. La forza non è più istantanea.
La carica crea il campo. Il campo si propaga e la seconda carica sente la forza
di attrazione del campo. Faraday non aveva la strumentazione matematica per
completare l’opera. Ma aveva fatto fare un passo grandioso al pensiero umano.
AAR – Quella
parola istantanea mi fa ricordare una nostra simpatica polemica quando mi hai
detto che le leggi di Newton sono sbagliate, perché la forza è istantanea? Poi
hai anche chiarito il senso di sbagliato nel progredire delle scienze fisiche.
SAR –Proprio
così. Faraday aveva concettualmente risolto e superato il problema di Newton.
Due grandi avrebbero preso il suo testimone. Maxwell che tradurrà in matematica
le idee di Faraday e scoprirà (matematicamente) le onde elettromagnetiche e
fonderà l’elettromagnetismo. Einstein sarà il figliolo di Maxwell con la sua
relatività ed a lui dedicheremo una prossima chiaccherata.
AAR – Mi sono un
po perso in questi concetti di Forze e Campi che mi sembra Faraday abbia iniziato
a comprendere e spiegare…
SAR - Si, riepilogando. Faraday introduce il
concetto di campo come mediatore delle forze. Tutta la fisica moderna si basa
sui campi! Anzi esistono solo campi che interagiscono tramite campi. Anche i
costituenti elementari degli atomi sono campi. Campi su campi. Arriveremo piano piano a questi concetti. Ve
lo avevo detto. La fantascienza al cospetto della scienza è un gioco da
adolescenti.
AAR – Questa
ripresa autunnale delle nostre chiaccherate ci ha di nuovo immerso nel complesso
mondo della scienza. Molti di questi nuovi concetti sembrano abbastanza
difficili da comprendere e sono sicuro che nel seguito diverranno più chiari.
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