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Astronomia e fisica in Arcetri

Da Sapere, Anno I, Volume I, N. 10, 31 maggio 1935.

“Quando Galileo nel 1610 veniva a Firenze col suo cannocchiale, dopo aver scoperto a Padova tante meraviglie nel cielo, per continuarvi le sue osservazioni e la costruzione di altri e più perfetti telescopi, probabilmente non pensava, che tre secoli e un quarto più tardi, un Istituto di ottica il quale sorge proprio sul colle ove egli lasciava le sue spoglie mortali, le officine che portano il suo nome, nella stessa Firenze, avrebbero intrapreso la costruzione del maggior telescopio di Europa. Questo telescopio, che avrà lo specchio di metri 1.24 di diametro, mentre l’obiettivo di quello di Galileo misurava appena quattro centimetri, è ancora lontano dallo specchio di 5 metri recentemente costruito in America, che potrà scandagliare il cielo fino a distanze finora mai raggiunte. Ma anche se il metro e venti centimetri è lontano dal cinque metri, tuttavia non si può negare che la tradizione galileana ha fatto scuola in Firenze e che da lui, al Torricelli e all’Amici le costruzioni ottiche. con lo scopo precipuo di osservare il cielo, se pure hanno subìto lunghe soste, non si sono spente.

“L’osservatorio di Arcetri visto dall’aeroplano. Quasi in primo piano la Torre Solare.”

Fino a pochi anni fa si credeva che l’idea di trasportare l’Osservatorio astronomico fiorentino sul colle di Arcetri fosse del Donati, ma nel 1924 il prof. Corsini trovava un documento il quale ci fa sapere come fino dal 1751, ossia più di un secolo prima del Donati, e mezzo secolo prima della fondazione della Specola di Via Romana, la stessa idea era stata esposta al Governo Toscano da Tommaso Perelli, professore di Astronomia nell’Università di Pisa. Il Perelli fu direttore di una Specola astronomica nel 1739 a Pisa e pare avesse ricevuto l’invito di installarne una a Firenze sulla torre di Orsammichele: egli lo sconsigliava, aggiungendo che sarebbe stato molto meglio di «fare uso di alcuna delle amenissime collinette suburbane delle quali è circondata Firenze, seguendo in ciò l’esempio degli Inglesi, i quali in un colle chiamato Greenwich, distante un miglio da Londra, hanno stabilito il loro Osservatorio, regolato presentemente dal principe degli astronomi del nostro secolo, che è il signor Jacopo Bradley». E più avanti sentiva il bisogno di dare indicazione più esatta sul luogo ove avrebbe dovuto sorgere questo Osservatorio scrivendo: «Non voglio lasciare di aggiungere che fra tutti i siti più adatti al fine proposto, se fosse rimessa in me la scelta inclinerei alla collina di Arcetri, luogo nobilitato dalle osservazioni e dal soggiorno di molt’anni del gran Galileo, e per questo stesso motivo degno di servire, anche nei secoli che verranno, all’esercizio di una scienza la quale, dalle fatiche, e dall’ingegno di quell’uomo veramente incomparabile, riconosce gran parte dei suoi più importanti avanzamenti.» Ma dovevano ancora passare 56 anni prima che un Osservatorio venisse fondato in Firenze, e malgrado il bel progetto del Perelli, ancora nell’interno della città e precisamente nel R. Museo scientifico. Nel 1807 infatti, con apposito motu proprio, Maria Luisa, Regina d’Etruria, destinò alla Pubblica Istruzione il detto Museo di Via Romana, chiamandovi sei professori a tenere sei insegnamenti, di cui uno fu d’Astronomia. Primo titolare di Astronomia e direttore dell’Osservatorio, sulla torre dell’antico Palazzo Torrigiani, attiguo a “Palazzo Pitti, fu Domenico De Vecchi.
Al De Vecchi succedeva, nel 1831, l’illustre G. B. Amici, la cui mirabile ed enciclopedica attività gli valsero fama mondiale. Egli infatti fu fisico ed ottico teorico e pratico, acquistò rinomanza nella astronomia e geodesia, principalmente per i suoi obiettivi ed oculari, come l’acquistò parimenti nella fisica, nella botanica, nella medicina con i suoi microscopi. Si può ben dire che l’Amici riprendesse in Firenze la tradizione dell’Ottica iniziata da Galileo e dai suoi discepoli. Celebri furono i suoi micrometri a separazione di immagini, uno dei quali donò anche al Santini di Padova, che lo adoperò nelle sue note ricerche sulla massa di Giove; ammirabile fu il suo obiettivo di 284 mm., uno dei più grandi e dei primi acromatici che fossero allora in possesso degli astronomi. Fu usato in Arcetri dal Donati, dal Tempel e poi, fino al 1925, con una nuova ed appropriata montatura.
Successe all’Amici nel 1859 il suo discepolo G. B. Donati pisano, allievo del Mossotti. Scopritore, osservatore e calcolatore di comete, diventò universalmente conosciuto per quella famosa del 1858, nonché per le sue ricerche di spettroscopia stellare, che aprirono al P. Secchi la via alla scoperta della sua classificazione spettrale e lo pongono fra i pionieri dell’astrofisica.

“Galileo detta al figlio Vincenzo il Dialogo delle “Nuove Scienze” al “Giojello” in Arcetri.
[Tela di Tito Lessi.]”

Il Donati, comprendendo la necessità di sviluppare le ricerche in quello, allora nuovissimo ramo dell’astronomia, in un Osservatorio più adatto, che non fosse la vecchia Specola di Via Romana, fuori dei disturbi della città, scelse Arcetri, il colle sacro alla memoria di Galileo, situato a circa due chilometri al sud del centro di Firenze.
Il 26 settembre 1869 radunò in Arcetri, allo scopo di far vedere l’inizio dei lavori, gli astronomi congregati in Firenze per la misura dell’arco di meridiano. L’Osservatorio fu compiuto tre anni dopo e fu solennemente inaugurato il 27 ottobre 1872. Un acerbo destino toglieva al Donati la gioia di assistere alla inaugurazione, perché il giorno prima, per una caduta, si era fratturata una gamba.
Appena ristabilito diede principio ai lavori scientifici dell’Osservatorio occupandosi fra l’altro dei fenomeni. presentati dall’aurora polare del febbraio 1872. Trovavasi in quell’anno il sole in uno dei suoi massimi di attività, e il Donati comprese subito che il grande fenomeno terrestre dell’aurora poteva in qualche modo dipendere dai parossismi solari. E per mostrare che questa ipotesi era probabile, fece un’inchiesta con l’aiuto dei consoli italiani sparsi su tutta la terra, per determinare con la maggiore possibile esattezza il tempo della sua comparsa. Un anno dopo reduce da Vienna, dove aveva preso parte al primo congresso meteorologico internazionale, soccombeva a violento morbo colerico nella notte del 19 settembre, nel pieno vigore degli anni.

“A sinistra: G. B. Amici – A destra: G. B. Donati.”

Nel 1875 il R. Istituto di Studi Superiori pratici e di perfezionamento, da cui allora dipendeva l’Osservatorio, dietro consiglio dello Schiaparelli nominò astronomo aggiunto, con l’incarico della direzione, G. E. Tempel, tedesco, abile disegnatore e fotografo, ma molto appassionato per l’astronomia, che aveva scoperto, a Venezia, Marsiglia e Milano numerose comete, piccoli pianeti, e nebulose.
Di queste ultime fece in Arcetri, col cannocchiale di Amici di 284 mm. di apertura, montato equatorialmente in modo imperfetto, un gran numero di bellissimi ed esatti disegni, che nel 1879 gli valsero il premio reale della R. Accademia dei Lincei. Il suo occhio acuto e la bontà dell’obiettivo, gli permisero di rilevare dettagli mai prima scoperti e confermati poi dalle recenti fotografie di questi oggetti: come è veramente desiderabile, questi disegni finora inediti verranno pubblicati dalla R. Accademia d’Italia. Dal 1889, anno in cui morì il Tempel, al 1893, anno in cui venne nominato direttore Antonio Abetti, l’Istituto di Studi Superiori provvide, con l’aiuto del Governo, ad importanti restauri, resi necessari dalla primitiva non buona costruzione del fabbricato. Mancavano ancora quasi del tutto gli strumenti, e la biblioteca. Dapprima fu costruita, nell’officina dell’Osservatorio di Padova, una nuova e completa montatura dell’obiettivo dell’Amici, il quale così dal 1895 poté ritornare operoso, osservando con esso A. Abetti, un gran numero di pianetini e comete.
Un piccolo cerchio meridiano, fatto costruire su suo disegno alla casa Bamberg di Berlino, fu usato dall’astronomo aggiunto B. Viaro per la riosservazione del primo Catalogo padovano del Santini contenente la posizione di 1645 stelle. Intanto con la chiamata a Firenze di A. Garbasso, come successore del Roiti, alla Cattedra di Fisica, veniva maturandosi l’idea di trasportare in Arcetri, nello stesso terreno occupato dall’Osservatorio, alla base della collina, un Istituto di Fisica moderno, aedes Galileo sacrae come venne chiamato dal compianto P. Pistelli. Iniziata la costruzione nel 1913 e poi interrotta per causa della guerra, fu, dopo la fine di questa, terminata, ed ivi trasportati tutti gli strumenti e la ricca biblioteca, che si trovavano nella vecchia sede universitaria di Via Gino Capponi, l’Istituto veniva inaugurato nel 1921.
Si iniziava così in Arcetri quell’unione proficua fra studi celesti e terrestri, che si allargava poi con la fondazione, pure in Arcetri, accanto all’Istituto di Fisica, del R. Istituto Nazionale di Ottica.
Sotto la guida del Garbasso, uno stuolo di giovani fisici iniziava quelle ricerche sulla costituzione della materia e sulla natura dei raggi cosmici, i quali sono oggi all’ordine del giorno della fisica moderna, e preparano il terreno alla interpretazione dei fenomeni grandiosi che avvengono in quel vasto laboratorio fisico che è il nostro universo. Dove infatti trovare e come riprodurre nei nostri laboratori i grandiosi fenomeni che ivi avvengono, come l’apparizione delle stelle nuove, della formazione delle nubulose e dei sistemi multipli di stelle, del sistema solare, dell’espansione dell’universo stesso? Eppure se anche non siamo capaci di riprodurli, né — di comprenderne fino in fondo il mistero, tuttavia il fisico può, nel suo laboratorio e per via pratica e per via teorica, con l’aiuto del matematico, arrivare a spiegarci molti fatti, che con la sola osservazione del cielo non si potrebbero comprendere.
Data l’evoluzione degli studi fisici ed astronomici in questi ultimi decenni, è naturale che i secondi vengano sempre più ad accostarsi ai primi, perché al desiderio di conoscere la posizione ed il moto degli astri si aggiunge quello più ambizioso di conoscerne la costituzione e formazione. Così nel 1921 l’Osservatorio di Arcetri volgeva la sua attività prevalentemente alle ricerche astrofisiche e con Decreto Reale del gennaio 1926 passava alla diretta dipendenza del Ministero dell’Educazione Nazionale nel novero degli Osservatori del Regno, pur continuando a far parte, per l’attività didattica, dell’Università di Firenze, costituitasi due anni prima.

“Diagramma della Torre Solare.”

Per lo sviluppo delle ricerche astrofisiche l’Osservatorio ha rinnovato il suo corredo scientifico. Allo storico obiettivo dell’Amici ne venne sostituito uno di maggiori dimensioni (37 cm. di diametro), che è stato ottenuto dalla Germania in conto riparazioni di guerra.
Fu costruito un riflettore prismatico, composto di uno specchio parabolico di 30 cm. di apertura, al quale sono anteposti due grandi prismi che permettono di fotografare gli spettri stellari. La R. Marina ha ceduto cortesemente in prestito un ottimo equatoriale di 18 cm. di apertura. Nel 1925 veniva completata, con il concorso del Governo e di mecenati privati, una torre solare di 24 metri di altezza con uno spettrografo e spettroeliografo combinati di 4 metti di distanza focale.
La torre, come si vede dal disegno schematico, non è altro che un cannocchiale fisso verticalmente al suolo, nel quale la luce del sole viene condotta sull’obiettivo A dagli specchi C e D convenientemente orientati, mentre poi il primo (C) è tenuto in moto costante per potere seguire il sole nel corso del suo moto diurno attraverso il cielo.
In B l’osservatore vede e studia l’immagine solare, che misura 18 cm. di diametro; oppure attraverso ad una fessura la luce solare può entrare nel pozzo sottostante alla torre. In E. cioè nello spettrografo e spettroeliografo la luce del sole viene diffratta così che, medesimamente in B, si può osservare lo spettro del sole o si può fotografarlo in una radiazione monocromatica, come per esempio in luce di idrogeno o di calcio. In tal modo si può studiare quanto avviene sulla superficie del sole, non soltanto nella luce bianca come comunemente si vede, ma altresì nella sua atmosfera di idrogeno e di calcio, dove avvengono i più notevoli fenomeni della sempre attiva e. sconvolta superficie solare.

“Celostata o primo specchio della Torre Solare.”

Con la torre si può così seguire regolarmente l’attività del sole, durante il suo ciclo undecennale. Siccome è importante che le osservazioni siano numerose e continue, è chiaro che un Osservatorio solo non basta allo scopo e per questo, secondo un programma stabilito dall’Unione Astronomica Internazionale, molti Osservatorii, sparsi su tutta la terra, si dividono il lavoro, seguendo questo o quello dei fenomeni solari in tutte le ore del giorno, quando il tempo lo permetta. I risultati di questa collaborazione sono già notevoli perché, avendosi un quadro completo di ciò che avviene sul sole, si può anche dire in quale modo i fenomeni che esso presenta si riflettano sulla terra, come per esempio sul magnetismo di questa e sulle sue vicende climatiche.

“Equatoriale di Amici.”

Oltre a tali osservazioni di carattere sistematico alla torre, nel decennio ormai trascorso dalla sua costruzione sono state fatte anche ricerche per determinare quale sia il periodo di rotazione del sole attorno al suo asse, non solo nel suo insieme, come avviene per la terra, ma anche nei diversi strati che compongono la sua atmosfera. Ricerche sullo spettro della fotosfera hanno portato alla scoperta dell’idrogeno molecolare e dei movimenti vorticosi e radiali dei vapori metallici che sono eruttati dalle macchie del sole. Anche l’equatoriale di Amici serve per le osservazioni regolari delle così dette protuberanze, cioè quelle fiamme di idrogeno e calcio che escono dalla superficie del sole, con più o meno violenza e frequenza in relazione dello stato della sua attività generale.
Nel campo della spettroscopia stellare, il riflettore prismatico ha servito a determinare le parallassi stellari, cioè la distanza delle stelle, con metodo spettroscopico, ed alle ricerche della variazione dello spettro delle stelle variabili di corto periodo, dette Cefeidi. Anche le ultime stelle nuove, comparse nell’agosto del 1933 nella costellazione dell’Ofiuco e nell’ottobre del 1934 in quella di Ercole, sono state seguite con questo strumento, rilevandone le interessanti trasformazioni negli spettri che stanno a provare le grandiose conflagrazioni di quei mondi lontani.

“I cannocchiali originali di Galileo attaccati all’estremità oculare dell’equatoriale di Amici.”

Gli studi matematici, fisici ed astrofisici, che hanno avuto rapido sviluppo in Firenze, dopo la costituzione dell’Università fiorentina, dànno vita anche al Seminario di Arcetri il quale, fondato nel 1928, quasi a continuazione di quelle periodiche riunioni, che Garbasso teneva in Firenze nel vecchio Istituto di Fisica in via Gino Capponi fino dal 1913, si riunisce ora regolarmente nel R. Osservatorio di Arcetri.
G. Abetti.”

Bern Dibner e gli “Araldi della Scienza” – Parte 9 – Fisica

Nona parte dedicata ai testi selezionati da Bern Dibner per il suo libro Heralds of Science, pubblicato nel 1955, scelti tra quelli a disposizione all’epoca alla Burndy Library di Norwalk, Connecticut.

(Per un’introduzione alla serie di articoli vi rimandiamo alla parte 1:
https://www.scienzaestoria.it/bern-dibner-e-gli-araldi-della-scienza-parte-1-astronomia/)


ARCHIMEDE

PHILOSOPHI AC GEOMETRAE EXCELLENTISSIMI OPERA
Archimede (287-212 a.C.)
Basilea, 1544

Preceduto solo dall’edizione di un frammento in latino, questo libro è il primo pubblicato in greco dell’opera di Archimede; tra geniali invenzioni e scoperte fondamentali tra i maggiori matematici di tutti i tempi e forse il più grande ingegnere dell’antichità.
(Internet Archive/John Adams Library/Boston Public Library)


L’OTTICA MEDIEVALE

OPTICAE THESAURUS ALHAZENI. ARABIS LIBRI SEPTEM, NUNC PRIMUM EDITI… ITEM VITELLONIS THURINGOPOLONI LIBRI X
Alhazen (c. 965-1038) [Ibn al-Haitham, Abu ‘Ali al-Hasan ibn al-Hasan]
Basilea, 1572

Testo che tra le molte opere di Alhazen rimase un punto di riferimento fino al 1600. Il fisico arabo ci preservò la conoscenza antica nel campo dell’ottica, arricchendola con contributi propri, grazie alle sue teorie e ai suoi studi sulla luce, sugli specchi e sulle lenti. La sua spiegazione della funzione e della struttura dell’occhio fu lo standard per secoli.
(Biblioteca Nazionale Centrale di Roma)


SULLA LEGGE NATURALE

DE SUBTILITATE LIBRI XXI
Hieronimus Cardanus (1501-1576) [Cardano]
Norimberga, 1550

La più avanzata presentazione di conoscenza fisica fino al suo tempo e l’idea che tutto sia in un mutamento progressivo, secondo una legge unica e onnipotente. Nel 1557, un secodo libro, De veritate rerum, farà da supplemento a questo.
(The Wellcome Library, London)


STATICA E IDROSTATICA

DE BEGHINSELEN DER WEEGHCONST
DE WEEGHDAET, PRAXIS ARTIS PONDERARIA
DE BEGHINSELEN DES WATERWICHTS
Simon Stevin (1548-1620)
Leida, 1586

Risoluzione della legge dell’equilibrio di un piano inclinato, scomposizione delle forze, condizioni dell’equilibrio idrostatico, leggi della pressione idrostatica nei vasi comunicanti, stabilità nei corpi galleggianti, studi empirici sulla caduta dei corpi e molto altro in questa raccolta di tre trattati importantissimi.
(Internet Archive/Koninklijke Bibliotheek, Nationale bibliotheek van Nederland)


MECCANICA E MOTO

DISCORSI E DIMOSTRAZIONI MATEMATICHE, INTORNO A DUE NUOVE SCIENZE ATTENENTI ALLA MECCANICA & I MOVIMENTI LOCALI
Galileo Galilei (1564-1642)
Leida, 1638

Pubblicato a Leida per i noti problemi di Galielo con l’Inquisizione, probabilmente il primo libro di testo di fisica nel quale l’autore indirizza verso i metodi sperimentali e matematici nell’analisi dei problemi meccanici e dinamici. La fisica aristotelica cede il passo con questo testo che Newton affermò essere quello da cui ottenne le prime due leggi del moto.
(Internet Archive/Biblioteca Nazionale Centrale di Roma)


LA LEGGE DI BOYLE

NEW EXPERIMENTS PHYSICO-MECHANICAL, TOUCHING THE SPRING OF THE AIR… A DEFENCE OF THE AUTHORS EXPLICATION OF THE EXPERIMENTS, AGAINST THE OBJECTIONS OF FRANCISCUS LINUS, AND, THOMAS HOBBES
Robert Boyle (1627-1691)
Oxford, 1662

Prima edizione contenente la prova sperimentale della legge di reciprocità di pressione e volume in un gas, conosciuta come legge di Boyle, l’elasticità dell’aria, la funzione di combustione e respirazione, la trasmissione del suono.
(Tavola: Internet Archive/EPFL Library)


IL PESO DELL’ARIA

TRAITEZ DE L’EQUILIBRE DES LIQUEURS, ET DE LA PESANTEUR DE LA MASSE DE L’AIR
Blaise Pascal (1623-1662)
Parigi, 1663

Dimostrazione del peso dell’aria, la legge sull’equilibrio dei luiquidi, e in generale il colpo di spugna al mito dell’inconcepibilità del vuoto, in questo piccolo volume pubblicato postumo.
(Internet Archive/Ghent University)


LA LUCE E I COLORI

A LETTER OF MR. ISAAC NEWTON… CONTAINING HIS NEW THEORY ABOUT LIGHT AND COLOURS
Transactions of the Royal Society, Vol. 6
Isaac Newton (1642-1727)
Londra, 1671

Prima pubblicazione scientifica di Newton e tra le più importanti, oggetto di molte controversie con molti altri scienziati, che porterà al suo brillante lavoro di ottica con la definizione della composizione della luce solare.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


LA POMPA PNEUMATICA

EXPERIMENTA NOVA (UT VOCANTUR) MAGDEBURGICA DE VACUO SPATIO
Otto von Guericke (1602-1686)
Amsterdam, 1672

Inventata prima del 1654 e descritta da Kaspar Schott nel 1657, bisognerà aspettare diversi anni prima che questo testo finalmente ci consegnasse il messaggio dell’importanza dell’invenzione. Dimostrazione del peso e determinazione della densità dell’aria sono due successi grazie ad essa ottenuti ma, anche grazie alle migliorie applicate da Boyle ed Hooke, lo strumento si rivelerà fondamentale per la ricerca.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


L’OROLOGIO A PENDOLO

HOROLOGIUM OSCILLATORIUM, SIVE DE MOTO PENDOLORUM AD HOROLOGIA APTATO, DEMONSTRATIONES GEOMETRICAE
Christian Huygens (1629-1695)
Parigi, 1673

Huygens applicò il suo acume matematico, rendendo concreti i suggerimenti che altri prima di lui fecero riguardo un meccanismo per misurare il tempo. Qui si dedicò al pendolo e a molti problemi della dinamica dei corpi ed enuncerà teoremi e teorie che aiuteranno Newton a determinare la gravitazione universale.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


LE LEGGI DEL MOTO

PHILOSOPHIAE NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA
Isaac Newton (1642-1727)
Londra, 1687

Dei tre libri dei Principia, i primi due trattano di meccanica il terzo di fenomeni del sistema solare. Le definizioni di massa, inerzia e forza, teoria corpuscolare della luce, le tre leggi del moto, la relazione tra massa, forza e direzione, studi sul moto dei corpi nei gas e nei liquidi, sui pendoli, sull’acustica, i contenuti di un’opera che si configurerà come lo strumento della scienza fino al Novecento.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


LA PROPAGAZIONE ONDULATORIA DELLA LUCE

TRAITÉ DE LA LUMIERE. OÙ SONT EXPLIQUÉES LES CAUSES DE CE QUI LUY ARRIVE DANS LA REFELCION, & DANS LA REFRACTION… Par C.H.D.Z.
Christian Huygens (1629-1695)
Leida, 1690

Trattato che porta alla pubblicazione la teoria ondulatoria della luce, originariamente annunciata nel 1678. Teoria accettata solo oltre un secolo dopo quando Young la usò per spiegare l’interferenza della luce.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives).


LO SPERIMENTATORE DELLA ROYAL SOCIETY

LECTIONES CUTLERIANAE, OR A COLLECTION OF LECTURES: PHYSICAL, MECHANICAL, GEOGRAPHICAL & ASTRONOMICAL. MADE BEFORE THE ROYAL SOCIETY ON SEVERAL OCCASIONS AT GRESHAM COLLEDGE
Robert Hooke (1635-1703)
Londra, 1674 – 1679

Collezione di trattati di astronomia, fisica e meccanica di uno dei più ingegnosi sperimentatori e osservatori di tutti i tempi, con all’attivo molte scoperte, importanti teorie e l’invenzione di strumenti fondamentali. A causa della sua indole molte delle sue scoperte resteranno nell’ombra e si vedrà coinvolto in molte controversie tra cui quella sulla priorità della scoperta delle leggi di gravitazione contro Newton.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


OTTICA E CALCOLO

OPTICKS: OR, A TREATISE OF THE REFLEXIONS, REFRACTIONS, INFLEXIONS AND COLOURS OF LIGHT. ALSO TWO TREATISES OF THE SPECIES AND MAGNITUDE OF CURVILINEAR FIGURES
Isaac Newton (1642-1727)
Londra, 1704

Dal documento che abbiamo visto poco sopra a questo libro passeranno ben 33 anni. Una raccolta fondamentale di studi e teorie.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


IL BAROMETRO

LEZIONI ACCADEMICHE
Evangelista Torricelli (1608-1647)
Firenze, 1715

I contributi di Torricelli in matematica, in ottica, in meccanica e in idraulica furono interrotti da una morte prematura, e i più importanti furono pubblicati in questo libro quasi 70 anni dopo. A questo promettente allievo di Galileo, a cui succedette come professore di matematica a Firenze, dobbiamo molti studi fondamentali e l’invenzione del suo barometro.
(Internet Archive/Wellcome Library)


L’ACUSTICA

ENTDECKUNGEN ÜBER DIE THEORIE DES KLANGES
Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827)
Lipsia, 1787

“Chladni ha reso visibile il suono”, commentò Napoleone. Egli stabilirà l’acustica come scienza, grazie ai suoi esperimenti di visualizzazione delle onde sonore.
(Google Books)


IL CALORE

AN INQUIRY CONCERNING THE SOURCE OF THE HEAT WHICH IS EXCITED BY FRICTION
Transactions of the Royal Society, Vol. 88
Benjamin Thompson Rumford [Count Rumford] (1753-1814)
Londra, 1798

Dallo studio sui cannoni e grazie a esperimenti controllati Rumford arrivò alla sua teoria sul calore che spazzava via l’idea del “calorico” di un corpo, trasformandolo da materia a moto.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


OTTICA FISICA

ON THE THEORY OF LIGHT AND COLOURS
Transactions of the Royal Society, Vol. 92
Thomas Young (1773-1829)
Londra, 1802

Ipotesi e proposte che stabilirono la teoria ondulatoria della luce come spiegazione di fenomeni ottici fino ad allora irrisolti. Contributi importanti quelli di Young in ottica fisica come quelli sulla fisiologia dell’occhio.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


LO SPETTRO SOLARE

BESTIMMUNG DES BRECHUNGS- UND FARBENZER STREUUNGS-VERMÖGENS VERSCHIEDENER GLASARTEN
Denkschriften der Königlichen Academie der Wissenschaften zu München für die Jahre 1814 und 1815
Joseph von Fraunhofer (1787-1826)
Monaco, 1817

A questa memoria in cui Fraunhofer (indipendentemente da Wollaston) osservò le linee scure dello spettro solare, annotando la costanza di posizioni indipendentemente dalla fonte luminosa dobbiamo di fatto la nascita della chimica stellare.
(Google Books)


LA FISICA MATEMATICA

THEORIE ANALYTIQUE DE LA CHALEUR
Jean-Baptiste-Joseph Fourier (1768-1830)
Parigi, 1822

Dieci anni prima della pubblicazione di questo libro, Fourier vinse il premio dell’Académie des Sciences con il suo documento sul moto del calore in un solido, che qui viene appunto sviluppato. L’applicazione di nuovi metodi di analisi matematica a problemi di fisica come quelli relativi al calore, al suono e al moto dei fluidi sono il cuore dell’importanza dei suoi studi.
(Internet Archive/Thomas Fisher Rare Books Library/University of Toronto)


IL CICLO DI CARNOT

RÉFLEXIONS SUR LA PUISSANCE MOTRICE DU FEU ET SUR LES MACHINES PROPRES À DEVELOPPER CETTE PUISSANCE
Lazare-Nicolas-Marguerite Carnot (1796-1832)
Parigi, 1824

Gli studi di uno dei più originali pensatori tra i fisici, ingegnere militare, fisico, matematico e uomo di stato, soldato morto di colera a 36 anni, che nel calcolo infinitesimale, nella moderna geometria e nel ciclo che prende il suo nome lascerà un’eredità importante.
(Internet Archive/Library of Catalonia)


IL MOTO MOLECOLARE BROWNIANO

A BRIEF ACCOUNT OF MICROSCOPICAL OBSERVATIONS… IN 1827… ON THE GENERAL EXISTENCE OF ACTIVE MOLECULES IN ORGANIC AND INORGANIC BODIES
Robert Brown (1773-1858)
Londra, 1828


Grazie agli studi al microscopio, Brown effettuò non solo la scoperta del nucleo cellulare ma anche del movimento delle molecole che prende il suo nome, a cui Einstein nel 1905 diede una la spiegazione fisica e che nel 1908 Perrin confermò definitivamente.
(The Philosophical Magazine and Annals of Philosophy, New Series/Taylor & Francis Online)


LA CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA

BEMERKUNGEN ÜBER DAS MECHANISCHE AEQUIVALENT DER WÄRME
uno di 5 trattati sulla materia e sul moto (3 del von Mayer, 1842, 1845, 1851) in un volume
Julius Robert von Mayer (1814-1878)
Heilbronn, 1851

Concetto che le forze naturali siano in stato di conservazione universale, possibilità di conversione del lavoro in calore e del calore in lavoro, ipotesi del von Mayer che rimasero neglette tra i fisici fino a quando nel 1862 John Tyndall ne rivelò l’importanza e tradusse i suoi lavori in inglese.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


L’EQUIVALENTE MECCANICO DEL CALORE

ON THE CALORIFIC EFFECTS OF MAGNETO-ELECTRICITY, AND ON THE MECHANICAL VALUE OF HEAT
in The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 3rd series, vol. 23
James Prescott Joule (1818-1889)
Londra, 1843

In questo documento Joule riportò la proporzionalità tra il calore generato dal passaggio di una corrente elettrica in un coduttore e la resistenza di quest’ultimo. Egli notò casi particolari di generazione e trasformazione del calore giungendo alla conclusione che il calore fosse una forma di energia. Così si giunse a un nuovo concetto di energia.
(Internet Archive/University of California)


L’ENERGIA DEL MOTO

ÜBER DIE ERHALTUNG DER KRAFT
Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894)
Berlino, 1847

Principio della conservazione dell’energia. Egli concluse l’impossibilità del moto perpetuo senza un continuo rifornimento di energia, raggruppò le forme di energia in cinetiche e potenziali e diede l’espressione matematica per l’energia del moto.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


LA MATERIA RADIANTE

THE MECHANICAL ACTION OF LIGHT
William Crookes (1832-1919)
Londra, 1875

Con i suoi studi sui raggi catodici nei tubi a vuoto in seguito detti di Crookes, osservandoli in grado di proiettare ombre dei solidi intercettati, di far girare piccole ruote e di venir deflessi da un magnete ne dedusse la natura elettrica. Quattro anni dopo pubblicò una memoria sulla materia radiante nella quale sosteneva che si trattasse di particelle negative dotate di massa, aprendo la strada allo studio della struttura dell’atomo.
(Philosophical Transactions, 1873/Wikisource)


IL TRASCINAMENTO DELL’ETERE

ON THE RELATIVE MOTION OF THE EARTH AND THE LUMINIFEROUS ETHER
The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, Fifth Series, No. 151, Dec. 1887
Albert Abraham Michelson (1852-1931)
Edward Williams Morley (1838-1923)
Londra, 1887

L’indipendenza della velocità della luce rispetto all’ipotetico vento d’etere dimostrati tramite uno dei più importanti esperimenti della storia della fisica che portò con Lorentz e Einstein all’accettazione di nuovi standard di riferimento di tempo e spazio dalla geometria alla cosmometria.
(Da vendita online)


I RAGGI X

EINE NEUE ART VON STRAHLEN
Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923)
Würzburg, 1895

La scoperta dei raggi X, che assicurò al fisico tedesco il premio Nobel per la fisica nel 1901. Superfluo sottolineare l’importanza di questa scoperta che porto migliorie a praticamente ogni scienza dalla fisica alla medicina, dalla cristallografia alla metallurgia. Il mondo scientifico ne fu così elettrizzato che in un anno uscirono un centinaio di studi in merito.
(Internet Archive/Wellcome Library)


LA RADIOATTIVITÀ

RECHERCHES SUR UNE PROPRIETÉ NOUVELLE DE LA MATIÈRE ACTIVITÉ RADIANTE SPONTANÉE OU RADIOACTIVITÉ DE LA MATIÈRE
Mémoires de l’Académie des Sciences de l’Institut de France, Vol. 46
Antoine Henri Becquerel (1852-1908)
Parigi, 1903

Prima raccolta dei suoi studi sulla radioattività, che notò nel 1896 dall’emissione spontanea di raggi dalla disintegrazione di sostanze apparentemente solide, in un processo in cui chimica e fisica si incontravano.
(Internet Archive/Yale University/Cushing/Whitney Medical Library)


IL RADIO

RECHERCHES SUR LES SUBSTANCES RADIOACTIVES
Thèses presentées a la Faculté des Sciences de Paris
Marie Sklodowska Curie (1867-1934)
Parigi, 1903

Gli importanti studi dei coniugi Curie e l’osservazione che alcune sostanze rivelavano una radioattività molto più intensa di quanto ne indicasse la quantità portarono alla scoperta di nuovi elementi come il polonio e il radio, una sostanza un milione di volte più attiva dell’uranio.
(Wikisource)


L’ELETTRONE

CONDUCTION OF ELECTRICITY THROUGH GASES
Jospeh John Thomson (1856-1940)
Cambridge, 1903

L’atomo come mattone del mondo fisico venne accantonato quando il 29 aprile 1897 Thomson annunciò che i raggi catodici consistevano di particelle di carica negativa di massa non più grande di un millesimo di un atomo di idrogeno. In questo testo i suoi studi sulla conducibilità elettrica dei gas che gli assicurarono il Nobel nel 1906.
(Internet Archive/University of California Libraries)


LA TEORIA DEI QUANTI

ZUR THEORIE DES GESETZES DER ENERGIE VERTEILUNG IM NORMALSPECTRUM
Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft im Jahre 1900, Jahrg. 2, Nr. 17
Max Planck (1858-1947)
Lipsia, 1900

Il dono alla fisica atomica di un’unità di energia in un sistema e della proposta di una costante che la cui importanza fondamentale è quella di spiegare le lunghezze d’onda nello spettro, il calore specifico dei solidi, gli effetti foto-chimici della luce, le orbite degli elettroni nell’atomo, i raggi X, le distanze tra le particelle di un cristallo, e altro. L’affermazione di un’energia che non fluisce in correnti continue, indefinitamente divisibili, ma in impulsi d’azione.
(Da vendita online)


LA RELATIVITÀ

ZUR ELEKTRODYNAMIK BEWEGTER KÖRPER
Annalen der Physik, Vol. 17
Albert Einstein (1879-1955)
Lipsia, 1905

Un nuovo concetto di relazioni osservate che Einstein applicherà alla fisica, all’elettrodinamica, all’ottica, estendendolo nel 1916 come applicazione generale alla gravitazione e in ultimo nel 1950 alla teoria del campo unificato. La sua deduzione che la materia sia una forma di energia trasformerà il mondo sub-atomico in un problema ingegneristico e politico. Un documento che influenzerà il mondo della scienza in modo profondo.
(Internet Archive/Smithsonian Libraries and Archives)


LA FISSIONE NUCLEARE

DER ZUSAMMENHANG ZWISCHEN \beta UND \gamma STRAHLEN
Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften, Dritter Band
Lise Meitner (1878-1968)
Berlino, 1924

Dallo studio della radioattività degli elementi pesanti da parte di Rutherford e Soddy, alla trasmutazione atomica artificiale e al bombardamento degli atomi con particelle alfa, punto importante di passaggio verso l’uso civile e militare dell’energia dell’atomo.
(Springer Nature Switzerland)