| Gli inizi
dell'attività
scientifica sono molto precoci: pur in assenza di una preparazione
universitaria
nel 1763, a soli 18 anni, è già in corrispondenza
scientifica
con le massime autorità elettriche dell'epoca, padre
Beccaria e
l'abate Nollet, ai quali sottopone coraggiosamente le proprie teorie in
materia. Il 18 aprile 1769, esordisce ufficialmente con la memoria Sulla
forza attrattiva del fuoco elettrico dedicata a Beccaria in
forma
di
lettera, prendendo a soli ventiquattro anni le distanze dal massimo
esperto
italiano d'elettricità e proponendo una teoria unitaria di
tutti
i fenomeni elettrici sulla base di un'interazione attrattiva universale.
Qui si
distacca dal paradigma
gravitazionale newtoniano dei Principia e
sottolinea da una
parte
analogie con la pneumatica ed il magnetismo e dall'altra radici forse
leibniziane
mediate dal gesuita Boscovich. Nel 1771, dedica al celebre Spallanzani
una nuova memoria epistolare, anche questa scritta in latino, in cui
studia
le proprietà elettriche dei materiali e descrive un nuovo
generatore
elettrostatico. Nel giugno del 1775, comunica a Priestley l'invenzione
di un sorprendente strumento, l'elettroforo
perpetuo, a suo dire prova
schiacciante contro
Beccaria
e conferma delle proprie vedute teoriche. Per la prima volta
l'induzione
veniva applicata alla produzione sistematica, abbondante e durevole di
elettricità. |
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L'elettroforo si diffonde
rapidamente e
Volta a trenta anni
diviene famoso in tutta
Europa.
Le ricerche proseguono incessanti: in una nuova memoria epistolare,
dedicata
in data 20 agosto 1778 a de Saussure, applica la propria teoria delle atmosfere
elettriche allo studio della "capacità" elettrica
dei
conduttori
isolati. Accanto ai concetti di capacità e di
quantità,
è
qui che usa per la prima volta il concetto di tensione
elettrica
per rendere conto delle proprietà intensive
dell'elettricità. Volta
intende
la tensione
come una tendenza ad espandersi del fluido elettrico, in analogia al
concetto
di pressione di un gas. Nella primavera del 1780, inventa il condensatore
elettrico, importante strumento che consente di rivelare
cariche
elettriche
debolissime. Nel frattempo, continua con esperimenti e speculazioni
sulla
possibilità di quantificare l'azione delle atmosfere
elettriche.
Il 14 marzo 1782, viene letta alla Royal Society
una sua
memoria
sul condensatore. Nella versione definitiva di questa memoria,
stabilisce
esplicitamente il legame tra carica, capacità e tensione (Q
=
CT),
una legge ancora presente in tutti i testi di fisica.
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Nel 1786,
oramai quarantenne,
inizia ad occuparsi di meteorologia elettrica e in relazione a questa
della
quantificazione e standardizzazione delle misure di tensione elettrica,
un problema fondamentale dell'epoca. I risultati, pubblicati tra il
1788
e il 1789 in una serie di sei memorie epistolari dirette al poeta e
scienziato
tedesco Lichtenberg, delineano un solido programma elettrometrico
fondato
su due capisaldi: la definizione operativa di un'unità
standard
di tensione e la costruzione di elettrometri capaci di dare indicazioni
comparabili e linearmente proporzionali alle tensioni applicate.
Ma Volta
non
si occupava solo
di elettricità: il 3 novembre del 1776, poco dopo
l'invenzione
dell'elettroforo,
scopre l'aria infiammabile nativa delle paludi, ovvero il metano, e ne
studia le proprietà in una serie di sette memorie
epistolari. In
connessione con questi studi, inventa la pistola ad aria infiammabile,
poco utile come arma, ma che qualcuno vuole considerare come lontana
progenitrice
sia del motore a scoppio che del telegrafo. Volta infatti progetta di
riempire
di idrogeno un apposito contenitore di vetro a forma di pistola chiusa
da un tappo, e di provocare l'esplosione del gas con una scintilla
(come
avviene per la miscela di aria e benzina nei cilindri dei motori delle
nostre auto). La scarica che provocava la scintilla poteva inoltre
essere
applicata a distanza: un progetto addirittura prevedeva di far sparare
la "pistola"
a Milano, con una scarica applicata a Como
tramite un
lungo
conduttore sospeso su pali (le analogie con il telegrafo sono evidenti).
L'instancabile
Volta tuttavia
non si ferma qui: trasforma la pistola in un eudiometro, uno strumento
per studiare la "respirabilità", ovvero la percentuale di
aria
deflogistizzata
(ossigeno), dell'aria. Sperimentando ora invece che con il metano con
l'aria
infiammabile dei metalli (idrogeno) con notevole precisione la
individua
nel 20%. Volta inoltre precorre, in questo caso direttamente, la
scoperta
della composizione dell'acqua (idrogeno e ossigeno) fatta da Lavoisier
nel 1783. Infatti sia lo strumento (l'eudiometro)
che il metodo sono suggeriti da Volta durante il suo viaggio a Parigi
nel
1782. Riferisce infatti a Lavoisier e Laplace che nell'eudiometro la
combustione
di idrogeno e ossigeno produce un vapore biancastro, che non identifica
però con il vapore acqueo. Volta infatti accetta con ritardo
la
rivoluzione chimica proposta da Lavoisier.
Nel
1790 spinge
la perfezione
dell'eudiometro e delle misure eudiometriche a un livello tale che
ancora
nel 1805 Humboldt e Gay-Lussac giudicheranno difficilmente superabile.
Nel contempo, si dedica allo studio dei gas dal punto di vista fisico e
nel 1793 giunge a determinare il coefficiente di dilatazione a
pressione
costante dell'aria con precisione maggiore di quella ottenuta nove anni
più tardi da Gay-Lussac. Nel 1794, esegue misure della
tensione
di vapore dell'acqua che anticipano quelle di Dalton e di nuovo le
superano
in precisione.
Dall'inizio
degli anni '90
Volta è impegnato nel dibattito con Galvani, più
esattamente
dalla pubblicazione del De Viribus nel 1791. Passato un entusiasmo
iniziale,
Volta diventa fortemente critico e, al contrario di Galvani, individua
nei metalli i "motori" dell'elettricità e nelle rane dei
semplici
ma sensibili rivelatori. Questa interpretazione gli fa ottenere nel
1794
la medaglia Copley dalla Royal Society, un riconoscimento tra i
più
ambiti, l'equivalente di quello che oggi è il premio Nobel.
Ma
Galvani
ed i galvaniani
presentano altri esperimenti che sembrano ribaltare di nuovo
l'interpretazione,
ai quali Volta risponde allargando ai conduttori di seconda classe
(umidi)
le leggi dei metalli, sostituendo alla rana come rivelatore
l'elettrometro
condensatore ed infine realizzando la pila, inizialmente presentata
come
"organo elettrico artificiale", in polemica con la pretesa autonomia
della
elettricità animale. La possibilità di produrre
correnti
elettriche avrebbe cambiato la scienza e la tecnologia del nuovo
secolo.
Volta come fisico sperimentale ed inventore di strumenti fu un successo
senza pari, ma oggi occorre anche ricordare i suoi notevoli contributi
teorici (prodotto di grandezze intensive ed estensive, tensione,
capacità,
legge del contatto bimetallico, atmosfere elettriche) che, pur seguendo
un filone non newtoniano, si rivelarono preziosi per lo sviluppo delle
scienze sperimentali dell'Ottocento.
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