Spazio, tempo, materia: Maxwell e l’Elettromagnetismo classico
a cura di Adriano Morando
Docente di Elettrotecnica e di Storia ed Epistemologia delle Scienze Elettromagnetiche presso il Politecnico di Milano
"La triplice alleanza spazio, tempo, materia: Maxwell e l’Elettromagnetismo classico"
Maggiori informazioni: http://www.oilproject.org/EVENT251
Esperimenti_laboratorio di fisica per la scuola superiore
Spazio, tempo, materia: Maxwell e l’Elettromagnetismo classico
1. La triplice alleanzaLa triplice alleanza
spazio, tempo, materia.spazio, tempo, materia.
adriano paolo morandoadriano paolo morando
adriano.morando@polimi.itadriano.morando@polimi.it
2. Partiremo daPartiremo da CartesioCartesio per arrivare aper arrivare a NewtonNewton
Da qui, attraversoDa qui, attraverso FaradayFaraday, giungeremo a, giungeremo a
MaxwellMaxwell
Seguiremo in tal modo l’intricata alternanzaSeguiremo in tal modo l’intricata alternanza
tra:tra:
l’l’azione a distanzaazione a distanza e l’e l’azione per contattoazione per contatto
Assisteremo alla transizione dal concetto diAssisteremo alla transizione dal concetto di
forzaforza a quello dia quello di energiaenergia
Vedremo la nascita, ed il fatale tramonto,Vedremo la nascita, ed il fatale tramonto,
del concetto didel concetto di etere luminiferoetere luminifero
Coglieremo infine il senso dellaCoglieremo infine il senso della teoriateoria
dinamica maxwellianadinamica maxwelliana
6. Secondo la sua lettura,Secondo la sua lettura,
l’azione tra corpi avviene perl’azione tra corpi avviene per
contiguità:contiguità:
I corpi sono sospesi in una “gelatina” all’internoI corpi sono sospesi in una “gelatina” all’interno
della quale la loro dinamica innescadella quale la loro dinamica innesca vorticivortici cheche
vanno ad interagire con gli altri corpi limitrofivanno ad interagire con gli altri corpi limitrofi
L’approccio è dunque mediato, per contattoL’approccio è dunque mediato, per contatto
Ed è sostanzialeEd è sostanziale: lo: lo spaziospazio, coinvolto con, coinvolto con
l’l’eventoevento, è, è fisicofisico in senso stretto e partecipa alin senso stretto e partecipa al
fenomeno in ragione delle sue proprietàfenomeno in ragione delle sue proprietà
costitutive (costitutive (inerzia ed elasticitàinerzia ed elasticità))
7. LaLa forzaforza viene dunque esercitataviene dunque esercitata
secondo la sua lettura naturale:secondo la sua lettura naturale:
perper contatto direttocontatto diretto, come, come
accadrebbe con funi, bastoni, aste,accadrebbe con funi, bastoni, aste,
etc.etc.
EssendoEssendo mediatamediata, l’azione prevede, l’azione prevede
pertantopertanto tempi di attesatempi di attesa
Essa si propaga dunque conEssa si propaga dunque con celerità finitacelerità finita
10. L’anatomia della equazione:L’anatomia della equazione:
Il campo, funzione diIl campo, funzione di rr/r, è/r, è centralecentrale
I dueI due attoriattori del fenomeno sono remoti ed usanodel fenomeno sono remoti ed usano
la stessala stessa variabile tempovariabile tempo
Ciò significa che i segnali che essi si scambianoCiò significa che i segnali che essi si scambiano
si propagano consi propagano con celerità infinitacelerità infinita
LoLo spaziospazio, ridotto al rango di solo, ridotto al rango di solo contenitore dicontenitore di
corpicorpi, è, è puramente geometricopuramente geometrico
è dunqueè dunque estraneo all’eventoestraneo all’evento……
11. E se il segnale decidesse diE se il segnale decidesse di
viaggiare a velocità finita?viaggiare a velocità finita?
L’eventuale idea di una velocità finita nel modello èL’eventuale idea di una velocità finita nel modello è
inaccettabile: con essa salterebbe infatti il terzoinaccettabile: con essa salterebbe infatti il terzo
principio della Dinamica;principio della Dinamica;
12. La legge di Newton è giudicata descrittiva,La legge di Newton è giudicata descrittiva,
ma non esplicativa: essa non illuminama non esplicativa: essa non illumina
infatti sul “meccanismo sottostante”;infatti sul “meccanismo sottostante”;
L’idea antropomorfa di forza fa inveceL’idea antropomorfa di forza fa invece
pensare che essa possa trasmettersi perpensare che essa possa trasmettersi per
contatto, diretto o mediato;contatto, diretto o mediato;
13. Per ora la situazione è ingarbugliata ePer ora la situazione è ingarbugliata e
Newton, che pure in Ottica, come tra pocoNewton, che pure in Ottica, come tra poco
vedremo, si è compromesso battendosi pervedremo, si è compromesso battendosi per
le sue convinzioni, prende le distanze.le sue convinzioni, prende le distanze.
Al punto tale che la stessa scuolaAl punto tale che la stessa scuola
newtoniana gli sarà estranea.newtoniana gli sarà estranea.
14. In sostanza:In sostanza:
È metafisico il modello di Newton?È metafisico il modello di Newton?
È metafisico attendersi che la forza debbaÈ metafisico attendersi che la forza debba
trasmettersi tramite un medium?trasmettersi tramite un medium?
Oppure è stata fatta una lettura sbagliataOppure è stata fatta una lettura sbagliata
del concetto di spazio e forse lo stessodel concetto di spazio e forse lo stesso
vuoto ha proprietà fisica che ne fanno unvuoto ha proprietà fisica che ne fanno un
mediummedium??
15. Se è metafisico accettare che il vuotoSe è metafisico accettare che il vuoto
possa fungere da tramite materialepossa fungere da tramite materiale
È pure metafisico pensare che il nulla diÈ pure metafisico pensare che il nulla di
materia significhi nulla di proprietàmateria significhi nulla di proprietà
dinamichedinamiche
Tanto più che ilTanto più che il nullanulla è la regola: le particelleè la regola: le particelle
componenti della materia interagiscono acomponenti della materia interagiscono a
distanza nel vuoto.distanza nel vuoto.
16. Forse il nulla è “materia” inForse il nulla è “materia” in
movimento ed in tensione elastica.movimento ed in tensione elastica.
è cioè un misto di inerzia ed elasticità…è cioè un misto di inerzia ed elasticità…
18. Di fatto si tratta di un salvataggio nonDi fatto si tratta di un salvataggio non
necessario: la previsione del moto deinecessario: la previsione del moto dei
pianeti e l’accordo con le leggi di Kepleropianeti e l’accordo con le leggi di Keplero
rendono la legge inattaccabilerendono la legge inattaccabile
Nel frattempo, Laplace cerca di
“salvare” Newton: forse anche nella
sua interazione gravitazionale la
velocità, pur elevatissima, è finita
19. O forse vale la pena di riguardare laO forse vale la pena di riguardare la
gravitazione come un fluido…gravitazione come un fluido…
Ed altrettanto si può fare con l’elettricità edEd altrettanto si può fare con l’elettricità ed
il magnetismoil magnetismo
20. Una volta accettata,Una volta accettata,
tale legge avrebbe investito tutti itale legge avrebbe investito tutti i
fenomeni naturali.fenomeni naturali.
Accettando l’ipotesi particellareAccettando l’ipotesi particellare
propria del meccanicismo, il calore,propria del meccanicismo, il calore,
l’elettricità ed il magnetismo,l’elettricità ed il magnetismo, vistivisti
come tre fluidi imponderabili tra lorocome tre fluidi imponderabili tra loro
distintidistinti, avrebbero avuto una lettura, avrebbero avuto una lettura
per campi centrali.per campi centrali.
21. In questoIn questo approccio sostanzialeapproccio sostanziale ,,
l’elettricità sarebbe stata letta conl’elettricità sarebbe stata letta con
la seguente analogia:la seguente analogia:
TemperaturaTemperatura Potenziale elettricoPotenziale elettrico
calorecalore caricacarica
22. Ut tensio, sic vis:Ut tensio, sic vis:
l’ingegner Coulomb indaga…l’ingegner Coulomb indaga…
studiando i fenomeni elastici ed essendostudiando i fenomeni elastici ed essendo
anche incuriosito dai fluidi elettrici,anche incuriosito dai fluidi elettrici,
l’Ingegner Coulomb usa la bilancia dil’Ingegner Coulomb usa la bilancia di
torsione che aveva da poco perfezionatotorsione che aveva da poco perfezionato
per analizzare il fluido elettrico.per analizzare il fluido elettrico.
24. L’ingegner Coulomb pensa inL’ingegner Coulomb pensa in
grande ed indaga anche il fluidogrande ed indaga anche il fluido
magnetico:magnetico:
25. Il risultato è ancora particellareIl risultato è ancora particellare
newtoniano a distanzanewtoniano a distanza
26. Postcartesianamente,Postcartesianamente,
il riduzionismo meccanicista trovail riduzionismo meccanicista trova
dunque sempre più conferma:dunque sempre più conferma:
Il modello del mondo di Laplace èIl modello del mondo di Laplace è
interamente basato su campi centrali;interamente basato su campi centrali;
All’Ecole i lavori di Coulomb, Poisson,All’Ecole i lavori di Coulomb, Poisson,
Monge, Arago, etc. riportano l’interazioneMonge, Arago, etc. riportano l’interazione
tra fluidi al modello newtonianotra fluidi al modello newtoniano
28. Elettricità e magnetismoElettricità e magnetismo
sono due fluidi che sia adattano asono due fluidi che sia adattano a
vivere in universi separati e la cuivivere in universi separati e la cui
interazione è newtonianamenteinterazione è newtonianamente
governata da un approcciogovernata da un approccio
particellare a distanza.particellare a distanza.
29. Siamo però alle soglie di unaSiamo però alle soglie di una
importante:importante:
La transizione dall’IlluminismoLa transizione dall’Illuminismo
al Romanticismoal Romanticismo
30. Nel corso di tale passaggio,Nel corso di tale passaggio,
lala scienzascienza “risulta in netto“risulta in netto
vantaggio” rispetto allavantaggio” rispetto alla filosofiafilosofia::
la suala sua meccanicameccanica si apprestasi appresta
infatti ad essere la verainfatti ad essere la vera
condizione di intelligibilità dellacondizione di intelligibilità della
Natura…Natura…
31. Secondo la filosofia dinamica, ci aspettaSecondo la filosofia dinamica, ci aspetta
che nell’intorno di ogni punto della spazioche nell’intorno di ogni punto della spazio
sia un pullulare di masse e volani insia un pullulare di masse e volani in
movimento, molle in tensione edmovimento, molle in tensione ed
ingranaggi.ingranaggi.
Svolgere una teoria diventa dunqueSvolgere una teoria diventa dunque
ricercare il marchingegno che vi è celato.ricercare il marchingegno che vi è celato.
Anche Maxwell non sfuggirà a questoAnche Maxwell non sfuggirà a questo
bisogno primario…bisogno primario…
32. Ora bisogna però fare una piccolaOra bisogna però fare una piccola
escursione nell’ottica.escursione nell’ottica.
Siccome questo comporta lo studio delleSiccome questo comporta lo studio delle
deformazioni elastiche, conviene dapprimadeformazioni elastiche, conviene dapprima
rivedere rapidamente la dinamica dei corpirivedere rapidamente la dinamica dei corpi
elasticielastici
Del resto la teoria della elasticità fu studiataDel resto la teoria della elasticità fu studiata
proprio come strumento per l’analisi deiproprio come strumento per l’analisi dei
fenomeni otticifenomeni ottici
Qui servirà per meglio comprendere l’azioneQui servirà per meglio comprendere l’azione
mediatamediata
34. Il modello è del tipoIl modello è del tipo
seguente:seguente:
La soluzione è del tipo:La soluzione è del tipo:
DoveDove ξξ è l’elongazioneè l’elongazione
longitudinale e c è lalongitudinale e c è la
celerità con cui sicelerità con cui si
propaga l’ondapropaga l’onda
La celerità dipende dallaLa celerità dipende dalla
elasticità Y e dall’inerziaelasticità Y e dall’inerzia
ρρ
2 2
2 2 2
ξ 1 ξ
=
x c t
∂ ∂
∂ ∂
( )f x ctξ = −
Y
c
ρ
=
35. Si tratta effettivamente diSi tratta effettivamente di
un’onda: un profilo f che siun’onda: un profilo f che si
muove con celerità c secondo lemuove con celerità c secondo le
ascisse crescentiascisse crescenti
( )f x ctξ = −
37. Le equazioni sono identicamenteLe equazioni sono identicamente
dello stesso tipodello stesso tipo
Cambia solo laCambia solo la
celerità che assumecelerità che assume
l’espressionel’espressione
seguente:seguente:
Un solido trasmetteUn solido trasmette
sia onde longitudinalisia onde longitudinali
che trasversali, mache trasversali, ma
con celerità diversa.con celerità diversa.
G
c
ρ
=
38. Più in generale si porrà:Più in generale si porrà:
p
c
ρ
=
elasticità
inerzia
celerità
compromissione del mezzo
con l’evento
39. Nel caso dell’onda non è dunqueNel caso dell’onda non è dunque
materiamateria che si propaga,che si propaga,
ma unoma uno stato dinamicostato dinamico
Il quale,Il quale,
come tale e come si può dimostrarecome tale e come si può dimostrare
analiticamente,analiticamente,
porta con séporta con sé energiaenergia ee pressionepressione..
40. Nell’Nell’ondaonda a propagarsi nona propagarsi non
èè materiamateria ma loma lo statostato
dinamicodinamico ( e dunque( e dunque
l’l’energiaenergia) che ha sede in) che ha sede in
essaessa
41. Un esempio significativo è quelloUn esempio significativo è quello
della funedella fune
cF
∆
=ρ/
42. Ma anche della luce nel vuoto…Ma anche della luce nel vuoto…
43. O della linea elettrica: tutto avvieneO della linea elettrica: tutto avviene
come nel caso meccanico: il conduttorecome nel caso meccanico: il conduttore
guida fenomeni energetici cheguida fenomeni energetici che
avvengono nel mezzoavvengono nel mezzo
questo mezzo
è però il nulla
questo mezzo
è però il nulla
A questo punto, o si ammette
la presenza di qualcosa d’altro
oppure il nulla è un mezzo
che può trasmettere azioni dinamiche
44. Mentre la materia agisce laddoveMentre la materia agisce laddove
esiste, l’energia “agisce” inveceesiste, l’energia “agisce” invece
laddove si accumula.laddove si accumula.
Essa può accumularsi anche nel nullaEssa può accumularsi anche nel nulla
Come sostanza imponderabile è dunqueCome sostanza imponderabile è dunque
meglio del calorico, dell’elettrico e delmeglio del calorico, dell’elettrico e del
magnetico.magnetico.
45. l’Ottical’Ottica
Il problema delIl problema del concetto di spazioconcetto di spazio
interessa il campo di indagine siainteressa il campo di indagine sia
dell’Elettromagnetismo chedell’Elettromagnetismo che
dell’Otticadell’Ottica
46. Un recipiente nel quale sia
estratta l’aria,
anche fino al vuoto più spinto,
è assolutamente trasparente
tanto alla luce quanto alla
propagazione dei campi
elettromagnetici.
La luce del sole, ad esempio,
giunge fino alla terra dopo aver
attraversato lo spazio vuoto.
50. Questi semplici fenomeni bastanoQuesti semplici fenomeni bastano
per escogitareper escogitare un’un’idea meccanicaidea meccanica
corpuscolare della lucecorpuscolare della luce..
Tutti questi fenomeni, palesanti laTutti questi fenomeni, palesanti la propagazionepropagazione
rettilinea della lucerettilinea della luce,, vengono in aiuto di unavengono in aiuto di una
teoria corpuscolareteoria corpuscolare perché tale specie di moto èperché tale specie di moto è
proprio quella che compete ai corpuscoliproprio quella che compete ai corpuscoli
Inoltre, per loro tramite, risulta possibile spiegareInoltre, per loro tramite, risulta possibile spiegare
meccanicamente i fenomeni di riflessione emeccanicamente i fenomeni di riflessione e
rifrazione;rifrazione;
51. E’ così che i concetti meccanici diE’ così che i concetti meccanici di sostanzasostanza,,
particellaparticella ee fluidofluido possono entrare nell’otticapossono entrare nell’ottica
Accanto al calorico, l’elettrico ed il magnetico,Accanto al calorico, l’elettrico ed il magnetico,
si può concepire un nuovosi può concepire un nuovo fluido particellarefluido particellare
“luminoso”“luminoso”
Secondo tale lettura tutti i corpi luminosiSecondo tale lettura tutti i corpi luminosi
emettono “particelle di luce” che,emettono “particelle di luce” che,
attraversando lo spazio in linea retta conattraversando lo spazio in linea retta con
velocità nota, colpiscono gli occhi e danno lavelocità nota, colpiscono gli occhi e danno la
sensazione luminosasensazione luminosa
52. Esiste poi l’enigma del coloreEsiste poi l’enigma del colore
la cui soluzione corpuscolare
si deve a Newton
53. La luce solare è bianca ma, dopo il passaggioLa luce solare è bianca ma, dopo il passaggio
attraverso unattraverso un prismaprisma, essa esibisce tutti i colori, essa esibisce tutti i colori
esistenti nel mondo visibileesistenti nel mondo visibile
Newton spiega questo fenomeno ammettendo cheNewton spiega questo fenomeno ammettendo che
tutti i colori siano già presenti nella luce bianca [latutti i colori siano già presenti nella luce bianca [la
quale sarebbe pertanto una miscela di speciequale sarebbe pertanto una miscela di specie
diversa di corpuscoli]diversa di corpuscoli]
Essi attraversano lo spazio astronomico e giungonoEssi attraversano lo spazio astronomico e giungono
a noi sotto forma di luce biancaa noi sotto forma di luce bianca
Non appena attraversano il prisma, si separanoNon appena attraversano il prisma, si separano
dando luogo, come nell’arcobaleno, alladando luogo, come nell’arcobaleno, alla
dispersione della luce nei suoi vari colori.dispersione della luce nei suoi vari colori.
55. Esiste poi il problema dellaEsiste poi il problema della
rifrazionerifrazione
Secondo la Meccanica la rifrazione èSecondo la Meccanica la rifrazione è
dovuta a forze risiedenti nella sostanzadovuta a forze risiedenti nella sostanza
vetrosa del prisma.vetrosa del prisma.
Queste debbono ritenersi differenti aQueste debbono ritenersi differenti a
seconda del tipo di corpuscoli, le piùseconda del tipo di corpuscoli, le più
intense agendo sul violetto e le più deboliintense agendo sul violetto e le più deboli
sul rossosul rosso
In tal modo ogni colore viene rifratto inIn tal modo ogni colore viene rifratto in
modo differente ed esce dal prima separatomodo differente ed esce dal prima separato
dagli altridagli altri
56. La teoria in tal modo si complica:La teoria in tal modo si complica:
si hanno corpuscoli di luce diversisi hanno corpuscoli di luce diversi
per ogni colore…per ogni colore…
Se però la teoria è corretta, i colori separatiSe però la teoria è corretta, i colori separati
dal prisma debbono potersi riunire sedal prisma debbono potersi riunire se
immessi in modo conveniente in un altroimmessi in modo conveniente in un altro
prismaprisma
Il processo dovrà essere esattamente ilIl processo dovrà essere esattamente il
reciproco del precedente e dovrà ricomporrereciproco del precedente e dovrà ricomporre
i colorii colori
57. Newton dimostrò sperimentalmenteNewton dimostrò sperimentalmente
che è possibile ottenere luceche è possibile ottenere luce
bianca dallo spettro e, tramite unabianca dallo spettro e, tramite una
successione di prismi, l’alternanzasuccessione di prismi, l’alternanza
luce bianca-colori scomposti puòluce bianca-colori scomposti può
essere ottenuta un numeroessere ottenuta un numero
indefinito di volte.indefinito di volte.
58.
59. Questi esperimenti diedero validoQuesti esperimenti diedero valido
appoggio alla teoria secondo cui iappoggio alla teoria secondo cui i
corpuscoli appartenenti ad ognicorpuscoli appartenenti ad ogni
singolo colore si comportano comesingolo colore si comportano come
sostanze inalterabilisostanze inalterabili
60. Però con tale teoria….Però con tale teoria….
Occorre ammettere l’esistenza di tanteOccorre ammettere l’esistenza di tante
particelle diverse quanti solo i colori…particelle diverse quanti solo i colori…
Queste particelle, pur diverse, debbonoQueste particelle, pur diverse, debbono
avere nel vuoto la stessa velocitàavere nel vuoto la stessa velocità
61. E’ possibile allora che un altroE’ possibile allora che un altro
ordine di idee possa funzionareordine di idee possa funzionare
altrettanto bene senza peròaltrettanto bene senza però
generare queste riserve.generare queste riserve.
62. E’ questo il caso dellaE’ questo il caso della
teoria ondulatoria della luceteoria ondulatoria della luce
Secondo Huyghens la luce è un’ondaSecondo Huyghens la luce è un’onda
Non è dunque un movimento di particelleNon è dunque un movimento di particelle
E’ un trasferimento di energia nello spazioE’ un trasferimento di energia nello spazio
Non è dunque materia, ma stato dinamicoNon è dunque materia, ma stato dinamico
Trattandosi di onde, la lettura continua adTrattandosi di onde, la lettura continua ad
essere meccanicaessere meccanica
63. Il presupposto essenziale della teoriaIl presupposto essenziale della teoria
ondulatoria è che lunghezze d’ondaondulatoria è che lunghezze d’onda
differenti corrispondono a colori differentidifferenti corrispondono a colori differenti
In luogo dell’artificiosa separazione traIn luogo dell’artificiosa separazione tra
corpuscoli differenti appartenenti a coloricorpuscoli differenti appartenenti a colori
diversi si ha la naturale differenziazioni tradiversi si ha la naturale differenziazioni tra
lunghezze d’ondalunghezze d’onda
64. II corpuscolicorpuscoli appartenentiappartenenti
a colori diversi hannoa colori diversi hanno
tutti la stessa velocitàtutti la stessa velocità
nel vuoto, ma diversanel vuoto, ma diversa
velocità nel vetrovelocità nel vetro
LeLe ondeonde, di lunghezza, di lunghezza
diversa a seconda deidiversa a seconda dei
colori, hanno la stessacolori, hanno la stessa
velocità nel vuoto evelocità nel vuoto e
diversa nel vetrodiversa nel vetro
LaLa luce biancaluce bianca è unaè una
miscela di corpuscolimiscela di corpuscoli
appartenenti a tutti iappartenenti a tutti i
colori.colori.
LaLa luce biancaluce bianca è unaè una
composizione di tutte lecomposizione di tutte le
differenti lunghezzedifferenti lunghezze
d’onda.d’onda.
Ne segue che l’esperimento di Newton può essere descritto ed
interpretato con i due diversi linguaggi.
65. A questo punto la decisione tra una teoriaA questo punto la decisione tra una teoria
e l’altra potrebbe apparire quasi unae l’altra potrebbe apparire quasi una
questione di gusto e di indolequestione di gusto e di indole
66. Il verdetto a netto favore dellaIl verdetto a netto favore della
teoria ondulatoria scaturì, nelteoria ondulatoria scaturì, nel
XIX secolo, dalle seguentiXIX secolo, dalle seguenti
osservazioni:osservazioni:
La partizione in lunghezze d’onda era meno macchinosa diLa partizione in lunghezze d’onda era meno macchinosa di
quella in corpuscoliquella in corpuscoli
La spiegazione per onde della rifrazione è più convincenteLa spiegazione per onde della rifrazione è più convincente
Un ostacolo, se abbastanza piccolo, non deve produrreUn ostacolo, se abbastanza piccolo, non deve produrre
ombra. Questo è vero per la teoria ondulatoria, ma èombra. Questo è vero per la teoria ondulatoria, ma è
negato dalla teoria corpuscolarenegato dalla teoria corpuscolare
67. La teoria di Huyghens dunque siLa teoria di Huyghens dunque si
affermòaffermò
68. A questo punto sorgeva però unA questo punto sorgeva però un
problema:problema:
Se la luce consiste in oscillazioniSe la luce consiste in oscillazioni
meccaniche, il vuoto non può esisteremeccaniche, il vuoto non può esistere
Al suo posto deve esistere una sostanzaAl suo posto deve esistere una sostanza
materiale che possa fungere da supportomateriale che possa fungere da supporto
per le oscillazioni e la propagazione diper le oscillazioni e la propagazione di
queste stesse entro la materiaqueste stesse entro la materia
69. A quei tempi la teoria dellaA quei tempi la teoria della
propagazione in un mezzo elasticopropagazione in un mezzo elastico
non era però particolarmentenon era però particolarmente
evolutaevoluta
Si può anzi dire che essa cominciò adSi può anzi dire che essa cominciò ad
evolvere, come parte dellaevolvere, come parte della MeccanicaMeccanica,,
nel momento stesso in cui si affermò lanel momento stesso in cui si affermò la
teoria ondulatoria della luceteoria ondulatoria della luce
70. Fino a qui, parlando diFino a qui, parlando di
onde, i fisici si eranoonde, i fisici si erano
sempre limitati al casosempre limitati al caso
delledelle onde longitudinalionde longitudinali
Avevano in tal modoAvevano in tal modo
lasciato da partelasciato da parte quellequelle
trasversalitrasversali
71. In seguito Fresnel ed Arago conclusero che leIn seguito Fresnel ed Arago conclusero che le
vibrazioni luminose dovevano necessariamentevibrazioni luminose dovevano necessariamente
essere trasversali.essere trasversali.
Una volta riconosciuta, e provataUna volta riconosciuta, e provata
sperimentalmente, tale proprietà delle ondesperimentalmente, tale proprietà delle onde
luminose, Fresnel impostò lo sviluppo di una teorialuminose, Fresnel impostò lo sviluppo di una teoria
dinamica della luce che, conformemente ai metodidinamica della luce che, conformemente ai metodi
della meccanica, permettesse di dedurre ledella meccanica, permettesse di dedurre le
caratteristiche dei fenomeni otticicaratteristiche dei fenomeni ottici dalle proprietà deldalle proprietà del
mezzomezzo nel quale il fenomeno si svolgeva e dellenel quale il fenomeno si svolgeva e delle
forze in esso agenti.forze in esso agenti.
72. Nasceva così, come evoluzione deiNasceva così, come evoluzione dei
vortici di Cartesio, l’vortici di Cartesio, l’etereetere
Quali proprietà si debbono assegnare all’etereQuali proprietà si debbono assegnare all’etere
luminifero?luminifero?
L’etere doveva essere necessariamenteL’etere doveva essere necessariamente
unun solidosolido dotato didotato di proprietà elasticheproprietà elastiche,,
poiché solo in una simile circostanzapoiché solo in una simile circostanza
potevano propagarsipotevano propagarsi onde elasticheonde elastiche
trasversali.trasversali.
73. Occorrono però dei requisitiOccorrono però dei requisiti
particolariparticolari
In primo luogo, a causa del grandissimoIn primo luogo, a causa del grandissimo
valore della velocità di propagazione c,valore della velocità di propagazione c,
è necessario supporre che laè necessario supporre che la rigidità elastica p siarigidità elastica p sia
molto elevatamolto elevata o che lao che la densità sia molto piccoladensità sia molto piccola
oppure che queste due condizioni si verifichinooppure che queste due condizioni si verifichino
contemporaneamente.contemporaneamente.
p
c
ρ
=
74. Inoltre, poiché la luce non siInoltre, poiché la luce non si
propaga con la stessa velocità inpropaga con la stessa velocità in
tutte le sostanze, si deve anchetutte le sostanze, si deve anche
ritenere che l’etere si condensi inritenere che l’etere si condensi in
modo diverso all’interno dei corpimodo diverso all’interno dei corpi
o che possa variare la suao che possa variare la sua
elasticità; anche in questo caso leelasticità; anche in questo caso le
due circostanze possonodue circostanze possono
verificarsi simultaneamente.verificarsi simultaneamente.
75. La prima obiezione all’ipotesi di etere elastico nasceLa prima obiezione all’ipotesi di etere elastico nasce
dalla necessità di ammettere che la sua rigidità siadalla necessità di ammettere che la sua rigidità sia
sufficientemente elevata da spiegare l’alta velocità dellesufficientemente elevata da spiegare l’alta velocità delle
onde. Tale sostanza offrirebbe in tal modo una notevoleonde. Tale sostanza offrirebbe in tal modo una notevole
resistenza al moto dei corpi celesti, particolarmente deiresistenza al moto dei corpi celesti, particolarmente dei
pianeti, mentre di fatto gli astronomi non hanno maipianeti, mentre di fatto gli astronomi non hanno mai
misurato alcuna deviazione dalla legge di Newton che nemisurato alcuna deviazione dalla legge di Newton che ne
giustificasse l’esistenza.giustificasse l’esistenza.
76. Stokes (1845) cercò di superare questa obiezioneStokes (1845) cercò di superare questa obiezione
facendo osservare che il concetto di solidità di un corpofacendo osservare che il concetto di solidità di un corpo
ha in sé qualcosa di relativo:ha in sé qualcosa di relativo: se noi colpiamo con unse noi colpiamo con un
martello un pezzo di resina (ceralacca o di cristallo)martello un pezzo di resina (ceralacca o di cristallo)
questo si spacca in modo netto;questo si spacca in modo netto; ma se poniamo su dima se poniamo su di
esso una certa massa , essa affonda in modo graduale,esso una certa massa , essa affonda in modo graduale,
anche se lentissimo, nel corpo, che si comporta cosìanche se lentissimo, nel corpo, che si comporta così
come un liquido viscoso.come un liquido viscoso. D’altra parte le forze cheD’altra parte le forze che
intervengono nella propagazione delle onde luminoseintervengono nella propagazione delle onde luminose
variano in tempi estremamente brevi (6variano in tempi estremamente brevi (6⋅⋅1010 1212
volte alvolte al
secondo) rispetto alle variazioni, relativamente lente, chesecondo) rispetto alle variazioni, relativamente lente, che
si verificano nei moti dei pianeti.si verificano nei moti dei pianeti. Il rapporto tra leIl rapporto tra le
variazioni di questi due tipi di forza è molto più elevato divariazioni di questi due tipi di forza è molto più elevato di
quello che si ha fra la forza impulsiva dovuta al colpo diquello che si ha fra la forza impulsiva dovuta al colpo di
martello e la forza di pressione dovuta al peso.martello e la forza di pressione dovuta al peso. Se neSe ne
conclude che l’etere può comportarsi come un solidoconclude che l’etere può comportarsi come un solido
elastico nei confronti della luce e non opporre alcunaelastico nei confronti della luce e non opporre alcuna
resistenza al moto dei pianeti.resistenza al moto dei pianeti.
77. L’etere giroscopicoL’etere giroscopico
Mac CullaghMac Cullagh
(1839) portò ad un(1839) portò ad un
tale grado ditale grado di
complicazione lacomplicazione la
teoria dell’etere dateoria dell’etere da
rinunciarerinunciare
completamente alcompletamente al
modello elastico.modello elastico.
79. Facciamo ora una piccolaFacciamo ora una piccola
riflessione legate ad esperienzeriflessione legate ad esperienze
sottovalutate del nostrosottovalutate del nostro
quotidiano.quotidiano.
80. Parliamo di:Parliamo di:
LaLa corrente di conduzionecorrente di conduzione nei conduttorinei conduttori
LaLa corrente di spostamentocorrente di spostamento nei dielettricinei dielettrici
89. E adesso un po’ di storia dellaE adesso un po’ di storia della
fisica…fisica…
90. L’invenzione del campoL’invenzione del campo
elettromotore voltianoelettromotore voltiano
rivoluziona le regole del gioco:rivoluziona le regole del gioco:
Risultano dischiuse possibilitàRisultano dischiuse possibilità
di indagine inimmaginabilidi indagine inimmaginabili
All’interno della pilaAll’interno della pila
interagiscono fluidi diversi…;interagiscono fluidi diversi…;
Le cariche non partecipano inLe cariche non partecipano in
ragione della loro posizione,ragione della loro posizione,
bensì del loro movimento…;bensì del loro movimento…;
91. L’enigma inatteso.L’enigma inatteso.
Oersted scopre l’elettro-magnetismo:Oersted scopre l’elettro-magnetismo:
una corrente elettrica può influenzare un magnete.una corrente elettrica può influenzare un magnete.
92. L’elettricità ed ilL’elettricità ed il
magnetismo non sono duemagnetismo non sono due
fluidi distinti: il fluidofluidi distinti: il fluido
elettrico condiziona infattielettrico condiziona infatti
quello magnetico;quello magnetico;
La forza non è centrale;La forza non è centrale;
Il ruolo dell’elettricità non èIl ruolo dell’elettricità non è
legato alla posizione dellelegato alla posizione delle
cariche, bensì alla lorocariche, bensì alla loro
velocità;velocità;
Dunque:
93. Il modello meccanicistico per forze centraliIl modello meccanicistico per forze centrali
deve essere dunque abbandonato.deve essere dunque abbandonato.
Lo spazio non è più un contenitore diLo spazio non è più un contenitore di
corpi, ma, secondo la filosofia della naturacorpi, ma, secondo la filosofia della natura
tedesca, è la sede di conflitti tra fluiditedesca, è la sede di conflitti tra fluidi
diversi cui vanno attribuite le interazioni.diversi cui vanno attribuite le interazioni.
Nello spazio esterno agli oggetti vannoNello spazio esterno agli oggetti vanno
dunque ricercate le ragioni profondedunque ricercate le ragioni profonde
dell’interazione.dell’interazione.
94. davanti a questa nuova lettura delladavanti a questa nuova lettura della
Natura,Natura,
il rifiuto dell’Ecole è totale.il rifiuto dell’Ecole è totale.
Ad Arago viene affidato il compitoAd Arago viene affidato il compito
di mostrare come le forze siano didi mostrare come le forze siano di
fatto newtonianamente centrali.fatto newtonianamente centrali.
95. davanti a questa nuovadavanti a questa nuova
lettura della Natura,lettura della Natura,
il rifiuto dell’Ecole è totale.il rifiuto dell’Ecole è totale.
Ad Arago viene affidato ilAd Arago viene affidato il
compito di mostrare come lecompito di mostrare come le
forze siano di fattoforze siano di fatto
newtonianamente centrali.newtonianamente centrali.
96. Il tentativo fallisce ed il gioco passa ad unIl tentativo fallisce ed il gioco passa ad un
personaggio goffo e distratto:personaggio goffo e distratto:
Ampére.Ampére.
Un tale che, nel suoUn tale che, nel suo buen retirobuen retiro, si occupa quasi, si occupa quasi
di tutto, dalla botanica alla letteratura, dalladi tutto, dalla botanica alla letteratura, dalla
biologia alla fisica matematica…biologia alla fisica matematica…
97. Postulando l’esistenza di correntiPostulando l’esistenza di correnti
molecolari, Ampere riconduce ilmolecolari, Ampere riconduce il
magnetismo all’elettricità e fondamagnetismo all’elettricità e fonda
l’elettrodinamica.l’elettrodinamica.
L’azione, di tipo particellare, si confermaL’azione, di tipo particellare, si conferma
dunque newtoniana, cioè centrale adunque newtoniana, cioè centrale a
distanza.distanza.
99. Sotto l’aspetto metodologicoSotto l’aspetto metodologico
però,però,
ed ancora una volta proprioed ancora una volta proprio
sulle premesse,sulle premesse,
gli esiti ottenuti da Ampére nongli esiti ottenuti da Ampére non
potevano dirsipotevano dirsi
newtonianamente dedottinewtonianamente dedotti
dall’esperienzadall’esperienza..
100. Le correnti amperiane sono solo un postulatoLe correnti amperiane sono solo un postulato
che non può contare sul supporto dell’evidenzache non può contare sul supporto dell’evidenza
sperimentale.sperimentale.
Il modello amperiano non viene accettato dallaIl modello amperiano non viene accettato dalla
scienza ufficiale…scienza ufficiale…
In realtà l’Ecole aveva esaurito la sua spintaIn realtà l’Ecole aveva esaurito la sua spinta
propulsiva e, davanti alle nuove istanze relativepropulsiva e, davanti alle nuove istanze relative
alla ridefinizione del concetto di spazio e delalla ridefinizione del concetto di spazio e del
substrato non osservabile, si trovava del tuttosubstrato non osservabile, si trovava del tutto
inadeguatainadeguata
101. E non si trattò di un processo a porte chiuse,E non si trattò di un processo a porte chiuse,
perché su tale posizione si collocò laperché su tale posizione si collocò la
massima parte dei fisici inglesi.massima parte dei fisici inglesi.
Tra questi un autodidattaTra questi un autodidatta
particolarmente geniale:particolarmente geniale:
FaradayFaraday
102. Ebbe il senso dello spazio fisico come benEbbe il senso dello spazio fisico come ben
pochi altri scienziati. Questa visione profondapochi altri scienziati. Questa visione profonda
della natura fu in lui quasi una ricompensa perdella natura fu in lui quasi una ricompensa per
quella incapacità di astrazione che gli derivavaquella incapacità di astrazione che gli derivava
dalla formazione mancata.dalla formazione mancata.
Forse proprio per questo fu definitoForse proprio per questo fu definito
««un Leonardo degli studi di laboratorioun Leonardo degli studi di laboratorio
che vedeva le cose ma non potevache vedeva le cose ma non poteva
disegnarledisegnarle».».
103. Aderendo, con Oertsed, alla filosofia dellaAderendo, con Oertsed, alla filosofia della
natura tedesca, egli subisce suggestioninatura tedesca, egli subisce suggestioni
neocartesiane ed afferma cheneocartesiane ed afferma che l’analisi deil’analisi dei
fenomeni deve rivolgere la propria attenzionefenomeni deve rivolgere la propria attenzione
allo spazio esterno nel quale gli oggetti sonoallo spazio esterno nel quale gli oggetti sono
immersi.immersi.
Ragionando da chimico, assimila il solenoideRagionando da chimico, assimila il solenoide
ad una pila immersa in una soluzione acida chead una pila immersa in una soluzione acida che
la decompone diffondendola nell’intero acidola decompone diffondendola nell’intero acido
circostante.circostante.
104. Comincia a pensare al concettoComincia a pensare al concetto
di campo e lo visualizza condi campo e lo visualizza con
l’esperimento della limatura dil’esperimento della limatura di
ferro.ferro.
105. In tale ottica, secondo lui:In tale ottica, secondo lui:
l’agire reciproco tral’agire reciproco tra
correnti e magneticorrenti e magneti
non avvenivanon avveniva
assolutamente perassolutamente per
linee rette, malinee rette, ma
tangenzialmente atangenzialmente a
particolari curve cheparticolari curve che
egli denominavaegli denominava
linee di forzalinee di forza
106. Lo spazio in cui si incurvavano le linee di forzaLo spazio in cui si incurvavano le linee di forza
non era dunque più la scatola inerte entro lanon era dunque più la scatola inerte entro la
quale ruotavano i meccanismi perfetti del cosmoquale ruotavano i meccanismi perfetti del cosmo
laplaciano, ma diventava invece una strutturalaplaciano, ma diventava invece una struttura
del tutto compromessa con l’eventodel tutto compromessa con l’evento
non era possibile pensare ad un magnete senon era possibile pensare ad un magnete se
non si prendeva in considerazione anche lonon si prendeva in considerazione anche lo
spazio ad esso circostante, cioè tutto ciò che eraspazio ad esso circostante, cioè tutto ciò che era
esterno al magnete.esterno al magnete.
e questo valeva anche per i corpi elettrizzati e, ine questo valeva anche per i corpi elettrizzati e, in
ogni caso, per le masse gravitazionali…ogni caso, per le masse gravitazionali…
107. Tali conclusioni comportavano innanzituttoTali conclusioni comportavano innanzitutto
l’individuazione del mezzo nel quale ill’individuazione del mezzo nel quale il
fenomeno stesso avveniva ed una definizionefenomeno stesso avveniva ed una definizione
delle sue proprietà di inerzia e di elasticità.delle sue proprietà di inerzia e di elasticità.
p
c
ρ
=
108. Al solito, con linguaggio moderno,Al solito, con linguaggio moderno,
linee di forza che si incurvanolinee di forza che si incurvano
davanti all’evento, in un mezzodavanti all’evento, in un mezzo
compromesso con l’eventocompromesso con l’evento
stesso, cioè all’interno di materiastesso, cioè all’interno di materia
per la quale tutto è moto eper la quale tutto è moto e
deformazione elastica.deformazione elastica.
109. La fisica proponeva al riguardo l’etere. Un etereLa fisica proponeva al riguardo l’etere. Un etere
matematico la cui struttura concettuale era statamatematico la cui struttura concettuale era stata
condotta dall’École ad un elevato grado dicondotta dall’École ad un elevato grado di
perfezione formale.perfezione formale.
Ed il cui potere esplicativo, confermato nellaEd il cui potere esplicativo, confermato nella
concezione ondulatoria, ne faceva un punto diconcezione ondulatoria, ne faceva un punto di
riferimento difficilmente rinunciabileriferimento difficilmente rinunciabile
110. Faraday respingeva istintivamente taleFaraday respingeva istintivamente tale
lettura. Secondo lui esisteva invece un nonlettura. Secondo lui esisteva invece un non
meglio identificatomeglio identificato stato elettrotonicostato elettrotonico, il, il
quale, rendendo possibile l’esistenzaquale, rendendo possibile l’esistenza
materiale delle linee di forza, consentiva ilmateriale delle linee di forza, consentiva il
verificarsi dei fenomeni di induzione.verificarsi dei fenomeni di induzione.
Tale condizione risultava però osservabileTale condizione risultava però osservabile
solo a fronte di perturbazioni del sistema,solo a fronte di perturbazioni del sistema,
per cui, di fatto, se ne potevano indagare leper cui, di fatto, se ne potevano indagare le
sole variazioni.sole variazioni.
111. Faraday respingeva istintivamente taleFaraday respingeva istintivamente tale
lettura.lettura.
Secondo lui esisteva invece un non meglioSecondo lui esisteva invece un non meglio
identificatoidentificato stato elettrotonicostato elettrotonico, il quale,, il quale,
rendendo possibile l’esistenza materialerendendo possibile l’esistenza materiale
delle linee di forza, consentiva il verificarsidelle linee di forza, consentiva il verificarsi
dei fenomeni di induzione.dei fenomeni di induzione.
Tale condizione risultava però osservabileTale condizione risultava però osservabile
solo a fronte di perturbazioni del sistema,solo a fronte di perturbazioni del sistema,
per cui, di fatto, se ne potevano indagareper cui, di fatto, se ne potevano indagare
le sole variazioni.le sole variazioni.
112. Nel frattempo,Nel frattempo,
avuto il benestare di Felici a Pisa,avuto il benestare di Felici a Pisa,
nel 1831 Faraday presenta alla Royalnel 1831 Faraday presenta alla Royal
Society la suaSociety la sua legge sull’induzionelegge sull’induzione..
Non è corredata di alcun formalismoNon è corredata di alcun formalismo
matematico, ma già correla il concettomatematico, ma già correla il concetto
intuitivo di fem con la variazione di uno statointuitivo di fem con la variazione di uno stato
del campo magnetico che egli riconduce aldel campo magnetico che egli riconduce al
flusso del campo magnetico ed al concettoflusso del campo magnetico ed al concetto
di stato elettrotonico.di stato elettrotonico.
113. Nel frattempo,Nel frattempo,
avuto il benestare di Felici a Pisa,avuto il benestare di Felici a Pisa,
nel 1831 Faraday presenta alla Royalnel 1831 Faraday presenta alla Royal
Society la suaSociety la sua legge sull’induzionelegge sull’induzione..
Non è corredata di alcun formalismoNon è corredata di alcun formalismo
matematico, ma già correla il concettomatematico, ma già correla il concetto
intuitivo di fem con la variazione di unointuitivo di fem con la variazione di uno
stato del campo magnetico che eglistato del campo magnetico che egli
riconduce al flusso del campo magneticoriconduce al flusso del campo magnetico
ed al concetto di stato elettrotonico.ed al concetto di stato elettrotonico.
114. La reciprocità rispettoLa reciprocità rispetto
all’esperimento di Oersted è in talall’esperimento di Oersted è in tal
modo verificata: un campomodo verificata: un campo
magnetico variabile crea un campomagnetico variabile crea un campo
elettrico indotto.elettrico indotto.
115.
116.
117. I quesiti posti da Faraday lasciavanoI quesiti posti da Faraday lasciavano
però intuire il suo isolamento intellettuale.però intuire il suo isolamento intellettuale.
Le sue ricerche non trovavano spazioLe sue ricerche non trovavano spazio
nelle fisica continentale del tempo.nelle fisica continentale del tempo.
Veniva accusato, con la sua affezioneVeniva accusato, con la sua affezione
per le linee di forza, di essere unper le linee di forza, di essere un
metafisico.metafisico.
Inoltre, rigettando l’azione a distanzaInoltre, rigettando l’azione a distanza
era considerato un antinewtoniano.era considerato un antinewtoniano.
Un eretico insomma…Un eretico insomma…
118. L’unica eccezione era costituita dallaL’unica eccezione era costituita dalla scuola discuola di
PisaPisa, dove, proprio in quegli anni, sotto, dove, proprio in quegli anni, sotto
l’influenza del pensiero newtoniano e dellal’influenza del pensiero newtoniano e della
filosofia della natura tedesca, la fisica dell’azionefilosofia della natura tedesca, la fisica dell’azione
a distanza aveva trovato un momento di grandea distanza aveva trovato un momento di grande
lucidità nell’opera dilucidità nell’opera di F. O. MossottiF. O. Mossotti..
««Infinitamente variata nei suoi effetti - asseriva ilInfinitamente variata nei suoi effetti - asseriva il
fisico matematico italiano - la natura non èfisico matematico italiano - la natura non è
semplice che nelle sue causesemplice che nelle sue cause».».
Da Boschovich egli traeva poi la convinzioneDa Boschovich egli traeva poi la convinzione
che queste forze, purché valutate su distanzeche queste forze, purché valutate su distanze
sufficientemente ampie, si trasformassero insufficientemente ampie, si trasformassero in
azioni gravitazionali.azioni gravitazionali.
119. In accordo con tale lettura,In accordo con tale lettura,
confermata la teoria dell’azione a distanza,confermata la teoria dell’azione a distanza,
era sufficiente formalizzare,era sufficiente formalizzare,
introducendo allo scopo uno o più eteri,introducendo allo scopo uno o più eteri,
una meccanica particellare che fosse inuna meccanica particellare che fosse in
grado di ridurre la totalità degli eventi fisicigrado di ridurre la totalità degli eventi fisici
naturali (elettrici, ottici, termici,naturali (elettrici, ottici, termici,
gravitazionali, etc.) alla manifestazione digravitazionali, etc.) alla manifestazione di
un principio comune.un principio comune.
120. Faraday studiò a fondo Mossotti e neFaraday studiò a fondo Mossotti e ne
accettò la tesi di fondo secondo cui tutti iaccettò la tesi di fondo secondo cui tutti i
fenomeni naturali erano unificabili in unafenomeni naturali erano unificabili in una
sola forza presente nella materia.sola forza presente nella materia.
Ne respinse invece sia il riferimentoNe respinse invece sia il riferimento
all’azione a distanza che il ruoloall’azione a distanza che il ruolo
assegnato all’etere…assegnato all’etere…
121. L’etere: un inutile duplicato dellaL’etere: un inutile duplicato della
materiamateria
Per Faraday occorreva invece un mutamentoPer Faraday occorreva invece un mutamento
radicale. Non l’etere, ma direttamente la materiaradicale. Non l’etere, ma direttamente la materia
stessa, vista comestessa, vista come continuumcontinuum onnipervadente,onnipervadente,
era ilera il mediummedium dove si svolgevano i fenomenidove si svolgevano i fenomeni
Arrivati a questo punto, occorreva ormaiArrivati a questo punto, occorreva ormai
un’analisi del tutto nuova dei concetti di spazio eun’analisi del tutto nuova dei concetti di spazio e
di tempo, che fosse in grado di inquadrare talidi tempo, che fosse in grado di inquadrare tali
nozioni sia nelnozioni sia nel continuumcontinuum onnipervadente loonnipervadente lo
spazio, sia nell’idea di velocità di propagazionespazio, sia nell’idea di velocità di propagazione
finita ad esso legata.finita ad esso legata.
122. Una lettura di tale tipo, se accettata, apriva però unUna lettura di tale tipo, se accettata, apriva però un
interrogativo inquietante: come potevano gli eventiinterrogativo inquietante: come potevano gli eventi
elettromagnetici propagarsi nelle porzioni di spazio cheelettromagnetici propagarsi nelle porzioni di spazio che
erano prive di materia?erano prive di materia?
Si poteva forse ammettere che ilSi poteva forse ammettere che il nullanulla avesseavesse
caratteristiche materiali sue proprie?caratteristiche materiali sue proprie?
In caso affermativo lo spazio puro avrebbe perduto quelleIn caso affermativo lo spazio puro avrebbe perduto quelle
caratteristiche di autonomia dalla materia di cui godevacaratteristiche di autonomia dalla materia di cui godeva
nella filosofia naturale newtoniana.nella filosofia naturale newtoniana.
123. Inoltre, un’ipotesi di tale tipo, associata adInoltre, un’ipotesi di tale tipo, associata ad
un’accettazione acritica della concezione atomistica,un’accettazione acritica della concezione atomistica,
conduceva a contraddizioni insanabili.conduceva a contraddizioni insanabili.
«Esistono - si domandava Faraday - particelle«Esistono - si domandava Faraday - particelle
materiali separate da uno spazio continuo?» In casomateriali separate da uno spazio continuo?» In caso
affermativo, se lo spazio è isolante per l’elettricità, alloraaffermativo, se lo spazio è isolante per l’elettricità, allora
in natura non possono esistere i conduttori. Questi,in natura non possono esistere i conduttori. Questi,
infatti, sarebbero risultati un insieme di particelleinfatti, sarebbero risultati un insieme di particelle
conduttrici immerse in un isolante. Se, invece, lo spazioconduttrici immerse in un isolante. Se, invece, lo spazio
è conduttore allora, e per ragioni analoghe, nonè conduttore allora, e per ragioni analoghe, non
avrebbero potrebbero esistere i materiali conduttori.avrebbero potrebbero esistere i materiali conduttori.
124. Il grande disegnoIl grande disegno
Si trattava di un’alternativa globale la cuiSi trattava di un’alternativa globale la cui
accettazione avrebbe comportato un’ampia eaccettazione avrebbe comportato un’ampia e
profonda revisione dei concetti stessi di particella,profonda revisione dei concetti stessi di particella,
di materia e di spazio.di materia e di spazio.
Lo stesso Faraday, consapevole delleLo stesso Faraday, consapevole delle
difficoltà, prendeva le distanze da queste suedifficoltà, prendeva le distanze da queste sue
riflessioni, che, prudentemente, si affrettava ariflessioni, che, prudentemente, si affrettava a
chiamare «l’ombra di una speculazione».chiamare «l’ombra di una speculazione».
125. Un fatto era comunque certo:Un fatto era comunque certo:
nel tentativo di unificare le azioninel tentativo di unificare le azioni
naturali, il campo gravitazionale sinaturali, il campo gravitazionale si
andava insinuando, fino aandava insinuando, fino a
condizionarlo, nel grande progettocondizionarlo, nel grande progetto
faradiano.faradiano.
126. In effetti il discorso portato avanti dal grandeIn effetti il discorso portato avanti dal grande
fisico era di tipo teorico. Esso investiva infatti,fisico era di tipo teorico. Esso investiva infatti,
con le nozioni stesse di spazio, tempo e materia,con le nozioni stesse di spazio, tempo e materia,
i concetti basilari che la scienza dell’ottocentoi concetti basilari che la scienza dell’ottocento
aveva fino a quel momento tenuto racchiuso eaveva fino a quel momento tenuto racchiuso e
custodito in uno spazio fisicamente passivo alcustodito in uno spazio fisicamente passivo al
procedere della natura.procedere della natura.
Non poteva pertanto essere proposto comeNon poteva pertanto essere proposto come
una semplice sequenza descrittiva di misureuna semplice sequenza descrittiva di misure
indipendenti dal momento teorico.indipendenti dal momento teorico.
127. Quanto a Faraday,Quanto a Faraday,
egli fu senz’altro uno sperimentatoreegli fu senz’altro uno sperimentatore
geniale, ma con lui,geniale, ma con lui,
del tutto digiuno di matematica,del tutto digiuno di matematica,
le sue idee,le sue idee,
quanto mai anticipatrici nelquanto mai anticipatrici nel saper vederesaper vedere
materia dove i matematici avevano vistomateria dove i matematici avevano visto
solo spazio,solo spazio,
non potevano, se non in modo schematiconon potevano, se non in modo schematico
ed elementare,ed elementare,
essere elaborate analiticamente.essere elaborate analiticamente.
128. Per tale ragione la sua nozione di campo fuPer tale ragione la sua nozione di campo fu
vissuta dalla maggior parte dei suoivissuta dalla maggior parte dei suoi
contemporanei come un semplice artificiocontemporanei come un semplice artificio
metafisico, atto, al più, all’ interpretazionemetafisico, atto, al più, all’ interpretazione
di fenomeni la cui genesi era dadi fenomeni la cui genesi era da
interpretarsi altrove.interpretarsi altrove.
129. La teoria di Faraday, comportando ilLa teoria di Faraday, comportando il
totale abbandono dell’approcciototale abbandono dell’approccio
newtoniano dell’azione a distanza anewtoniano dell’azione a distanza a
favore di quello per contatto,favore di quello per contatto,
rappresentava una svolta cruciale nelrappresentava una svolta cruciale nel
modo di concepire i fenomeni.modo di concepire i fenomeni.
130. Non per questo, come si è visto, essa andavaNon per questo, come si è visto, essa andava
esente da critiche.esente da critiche.
I non pochi avversari del fisico inglese laI non pochi avversari del fisico inglese la
giudicavano infatti, quale risultato della suagiudicavano infatti, quale risultato della sua
«metafisica ostinazione alle linee di forza»,«metafisica ostinazione alle linee di forza»,
oltre che ingenua e confusa, un’ idealizzazioneoltre che ingenua e confusa, un’ idealizzazione
inessenziale, e comunque arbitraria, di quantoinessenziale, e comunque arbitraria, di quanto
comunemente già accadeva con l’usualecomunemente già accadeva con l’usuale
esperienza della limatura di ferro.esperienza della limatura di ferro.
Tali concezioni apparivano inoltre puramenteTali concezioni apparivano inoltre puramente
descrittive e non esplicative, per cui, rispettodescrittive e non esplicative, per cui, rispetto
all’auspicata calcolabilità dei fenomeni, esseall’auspicata calcolabilità dei fenomeni, esse
andavano giudicate del tutto inadeguate.andavano giudicate del tutto inadeguate.
131. Del resto, lo stesso Faraday, del tuttoDel resto, lo stesso Faraday, del tutto
digiuno di tali nozioni, non era stato capace didigiuno di tali nozioni, non era stato capace di
comunicare coi fisici matematici stessi.comunicare coi fisici matematici stessi.
Né questi erano sufficientemente intelligenti daNé questi erano sufficientemente intelligenti da
accettare con la dovuta umiltà di partireaccettare con la dovuta umiltà di partire
proprio dai suoi preziosi “risultati”.proprio dai suoi preziosi “risultati”.
132. Niente di strano, dunque, che il compito diNiente di strano, dunque, che il compito di
“mettere in equazione il pensiero di Faraday”“mettere in equazione il pensiero di Faraday”
passasse ad un giovane e brillante fisico-passasse ad un giovane e brillante fisico-
matematico scozzese, J.C. Maxwell, allievo dimatematico scozzese, J.C. Maxwell, allievo di
Gabriel Stokes, particolarmente coltivato eGabriel Stokes, particolarmente coltivato e
perfezionato a Cambridge nelle equazioniperfezionato a Cambridge nelle equazioni
differenziali a derivate parziali.differenziali a derivate parziali.
Dotato di grande capacità nella rappresentazioneDotato di grande capacità nella rappresentazione
spaziale dei sistemi fisici, con lui i campispaziale dei sistemi fisici, con lui i campi
sarebbero diventati, come occorreva, quantitàsarebbero diventati, come occorreva, quantità
fisiche da indagarsi tramite equazionifisiche da indagarsi tramite equazioni
differenziali.differenziali.
133. Grazie alla sintesi di questoGrazie alla sintesi di questo
matematico e filosofo dellamatematico e filosofo della
scienza, ne sarebberoscienza, ne sarebbero
conseguenze conoscitiveconseguenze conoscitive
incalcolabili.incalcolabili.
134. Scrivendo a proposito delle linee diScrivendo a proposito delle linee di
forza di Faraday, il fisico scozzeseforza di Faraday, il fisico scozzese
esordisce affermando cheesordisce affermando che
«le scienze matematiche sono basate su«le scienze matematiche sono basate su
relazioni tra leggi fisiche e leggi tra numerirelazioni tra leggi fisiche e leggi tra numeri
[e che di conseguenza][e che di conseguenza] lo scopo di unalo scopo di una
scienza esatta è quello di ridurre iscienza esatta è quello di ridurre i
problemi della natura alla determinazioneproblemi della natura alla determinazione
di quantità mediante operazioni condi quantità mediante operazioni con
numerinumeri».».
135. Maxwell si era invece facilmenteMaxwell si era invece facilmente
reso conto dell’importanza delreso conto dell’importanza del
contributo faradiano.contributo faradiano.
Al punto tale da considerare quasiAl punto tale da considerare quasi
come una sua specifica missionecome una sua specifica missione
la matematizzazione del suola matematizzazione del suo
pensiero.pensiero.
136. Quale fosse la profondità delleQuale fosse la profondità delle
sue percezioni in quel momento èsue percezioni in quel momento è
certificato da queste sue parole:certificato da queste sue parole:
137. «La congettura di un filosofo con rapporti«La congettura di un filosofo con rapporti
così stretti e familiari con la natura può esserecosì stretti e familiari con la natura può essere
più significativa della legge ricavata dapiù significativa della legge ricavata da
indagini empiriche e confermataindagini empiriche e confermata
sperimentalmente. Sebbene non siamosperimentalmente. Sebbene non siamo
obbligati a considerarla una realtà fisica,obbligati a considerarla una realtà fisica,
possiamo però considerarla una nuova idea chepossiamo però considerarla una nuova idea che
i nostri mezzi matematici potranno rendere piùi nostri mezzi matematici potranno rendere più
chiara».chiara».
138. A prima vista,A prima vista,
Maxwell “matematizzò” dunqueMaxwell “matematizzò” dunque
Faraday….Faraday….
Ma fu davvero solo questo ilMa fu davvero solo questo il
suo contributosuo contributo??
139. Sarebbe ingiusto, oltre che comunqueSarebbe ingiusto, oltre che comunque
inesatto, affermare acriticamente cheinesatto, affermare acriticamente che
egli sia stato solo l’abileegli sia stato solo l’abile
matematizzatore dell’opera faradiana,matematizzatore dell’opera faradiana,
colui che, in definitiva, si limitòcolui che, in definitiva, si limitò
semplicemente ad esprimere insemplicemente ad esprimere in
formule le osservazioni sperimentali,formule le osservazioni sperimentali,
le congetture ed il modo di ragionarele congetture ed il modo di ragionare
di un altro.di un altro.
140. Affrontando il pensiero faradiano,Affrontando il pensiero faradiano,
egli dovette innanzitutto rileggerne eegli dovette innanzitutto rileggerne e
riorganizzarne i contenuti,riorganizzarne i contenuti,
reinterpretandoli criticamente,reinterpretandoli criticamente,
sulla base della sua rigorosasulla base della sua rigorosa
formazione fisico-matematica.formazione fisico-matematica.
141. E, nel far questo, dovette cimentarsiE, nel far questo, dovette cimentarsi
in un’operazione quanto mai irta diin un’operazione quanto mai irta di
difficoltà: rendere accettabile,difficoltà: rendere accettabile,
matematizzandola, la teoria faradianamatematizzandola, la teoria faradiana
dei campi, così da farla convergere indei campi, così da farla convergere in
quell’ etere luminifero che, purquell’ etere luminifero che, pur
dotato di elevato potere esplicativo,dotato di elevato potere esplicativo,
Faraday voleva invece bandire dallaFaraday voleva invece bandire dalla
fisica.fisica.
142. Si trattò in ogni caso diSi trattò in ogni caso di
un’operazione non certo indolore,un’operazione non certo indolore,
perché essa comportò la drasticaperché essa comportò la drastica
riduzione dell’ambizioso disegnoriduzione dell’ambizioso disegno
originale del fisico inglese.originale del fisico inglese.
143. Pena il giungere altrimenti aPena il giungere altrimenti a
conseguenze concettualmenteconseguenze concettualmente
incomprensibili, Maxwell seppeincomprensibili, Maxwell seppe
infatti mostrare l’inattuabilità, perinfatti mostrare l’inattuabilità, per
la scienza ottocentesca, di unala scienza ottocentesca, di una
trattazione formale unificantetrattazione formale unificante
l’elettromagnetismo e la gravità.l’elettromagnetismo e la gravità.
144. J.C.M,J.C.M,
con il suocon il suo ingegno da fisicoingegno da fisico
matematicomatematico
e con il suoe con il suo taglio di grandetaglio di grande
pensatorepensatore,,
fu l’uomo giusto al posto giustofu l’uomo giusto al posto giusto
per scientifizzare la teoriaper scientifizzare la teoria
elettromagnetica .elettromagnetica .
145. «La fisica - egli diceva -«La fisica - egli diceva -
deve dirigere la sua rottadeve dirigere la sua rotta
tra Scilla, l’astratto, etra Scilla, l’astratto, e
Cariddi, il concreto...».Cariddi, il concreto...».
147. L’opera faradiana era vista comeL’opera faradiana era vista come
una confusa suggestioneuna confusa suggestione
metafisica:metafisica:
Riproponeva cartesianamente unoRiproponeva cartesianamente uno spazio fisicospazio fisico;;
Negava in modo conseguente l’Negava in modo conseguente l’azione aazione a
distanzadistanza a vantaggio di quellaa vantaggio di quella per contattoper contatto;;
Propneva comePropneva come mediummedium non l’etere luminiferonon l’etere luminifero
ma, sulla scia di Boschovich e di Mossotti, lama, sulla scia di Boschovich e di Mossotti, la
materia stessa…materia stessa…
Cosa gravissima: non era matematizzabile…Cosa gravissima: non era matematizzabile…
148. Occorreva dunque:Occorreva dunque:
Mostrare come le idee faradiane fosseroMostrare come le idee faradiane fossero
matematizzabili;matematizzabili;
Pervenire ad una presunta azione perPervenire ad una presunta azione per
contatto che si accordasse con “l’effettiva”contatto che si accordasse con “l’effettiva”
azione a distanza;azione a distanza;
Non avanzare alcuna ipotesi sul legameNon avanzare alcuna ipotesi sul legame
costitutivo di questa “quasi-sostanza”costitutivo di questa “quasi-sostanza”
149. La ristrutturazione matematicaLa ristrutturazione matematica
preliminare della lettura faradiana:preliminare della lettura faradiana:
1856-On Faraday’s lines of force1856-On Faraday’s lines of force
150. Il contributo del primo lavoroIl contributo del primo lavoro::
Far accettare l’azione per contatto comeFar accettare l’azione per contatto come
un’alternativa possibile legata allaun’alternativa possibile legata alla
possibilità di una concretapossibilità di una concreta
matematizzazione del fluido e deimatematizzazione del fluido e dei
fenomeni propagativi ad esso associati;fenomeni propagativi ad esso associati;
Chiarire in modo definitivo ilChiarire in modo definitivo il caratterecarattere
euristico dell’analogiaeuristico dell’analogia
151. Egli si avvale dell’analogiaEgli si avvale dell’analogia
L’analogia fisicaL’analogia fisica secondo JCM non èsecondo JCM non è
altro che unaaltro che una somiglianza parziale trasomiglianza parziale tra
le leggi relative a un certo settorele leggi relative a un certo settore
fenomenologico e quelle relative ad unfenomenologico e quelle relative ad un
altroaltro; è una somiglianza che permette di; è una somiglianza che permette di
utilizzare le leggi di un settore perutilizzare le leggi di un settore per
dedurre ed illustrazione quelle di undedurre ed illustrazione quelle di un
secondo settore.secondo settore.
152. Dall’applicazione del modello egliDall’applicazione del modello egli
ricava per i tre distinti ambiti duericava per i tre distinti ambiti due
grandezze che egli chiamagrandezze che egli chiama quantitàquantità
ed intensità,ed intensità, in seguito flusso ein seguito flusso e
forza.forza.
Per il loro legame deduce unaPer il loro legame deduce una
relazione di proporzionalità cherelazione di proporzionalità che
egli riguarda come la “resistenzaegli riguarda come la “resistenza
propria” del mezzi materiale.propria” del mezzi materiale.
153. Il modello si dimostra adeguatoIl modello si dimostra adeguato
nel caso dei fenomeninel caso dei fenomeni
elettrostatici e magnetiostatici,elettrostatici e magnetiostatici,
ma limitatamente al caso dellema limitatamente al caso delle
sole correnti chiuse. Ciòsole correnti chiuse. Ciò
esclude in ogni caso la letturaesclude in ogni caso la lettura
amperiana ed i fenomeni legatiamperiana ed i fenomeni legati
a carica e scarica delle bottigliea carica e scarica delle bottiglie
di Leidadi Leida
154. La sua preparazione quale allievoLa sua preparazione quale allievo
di Stokes gli consente lo studio deldi Stokes gli consente lo studio del
campo.campo.
155.
156.
157.
158. JCM conclude la prima memoriaJCM conclude la prima memoria
manifestando la speranza di riuscire amanifestando la speranza di riuscire a
fare una rappresentazione meccanicafare una rappresentazione meccanica
dei fenomeni indagatidei fenomeni indagati ««ricorrendo adricorrendo ad
uno studio accurato delle leggi dei solidiuno studio accurato delle leggi dei solidi
elastici e dei movimenti dei fluidielastici e dei movimenti dei fluidi
viscosiviscosi».».
L’adempimento di questo propositoL’adempimento di questo proposito
doveva manifestarsi 6 anni dopo con ladoveva manifestarsi 6 anni dopo con la
pubblicazione di una vasta memoria apubblicazione di una vasta memoria a
stampa di 63 pagine.stampa di 63 pagine.
159. Il substrato dinamico delIl substrato dinamico del
campo elettromagnetico:campo elettromagnetico:
1862.1862. On phisical lines ofOn phisical lines of
forceforce
160. LaLa calcolabilitàcalcolabilità dei fenomeni,dei fenomeni,
primo obiettivo della ricercaprimo obiettivo della ricerca
maxwelliana, veniva dunque admaxwelliana, veniva dunque ad
integrarsi con l’esigenza diintegrarsi con l’esigenza di
intuirne laintuirne la fisica sottesafisica sottesa..
161. Solo così, d’altra parte, sarebbeSolo così, d’altra parte, sarebbe
stato possibile pervenire adstato possibile pervenire ad
un’interpretazione dei fenomeniun’interpretazione dei fenomeni
elettromagnetici collocabileelettromagnetici collocabile
all’interno di un quadro unitarioall’interno di un quadro unitario..
162. Con tali consapevolezze, MaxwellCon tali consapevolezze, Maxwell
affronta con decisione il compitoaffronta con decisione il compito
di raccordare le due esigenze,di raccordare le due esigenze,
fino a qui prudentemente vissutefino a qui prudentemente vissute
invece come indipendenti.invece come indipendenti.
163. Dagli appunti di JCM:Dagli appunti di JCM:
una sua visualizzazione animistica deluna sua visualizzazione animistica del
vortice.vortice.
164. Il substrato osservabile secondoIl substrato osservabile secondo
JCM: il vortice molecolare frutto diJCM: il vortice molecolare frutto di
una suggestione neocartesiana.una suggestione neocartesiana.
166. Avvalendosi del vortice, JCMAvvalendosi del vortice, JCM
modellizza il campomodellizza il campo
elettromagnetico.elettromagnetico.
Unifica in particolareUnifica in particolare
l’elettromagnetismo con l’Ottica….l’elettromagnetismo con l’Ottica….
167. Con le conclusioni basilari cui era stato condottoCon le conclusioni basilari cui era stato condotto
dalla messa a punto del suo vortice, ildalla messa a punto del suo vortice, il fisicofisico
teoricoteorico MaxwellMaxwell poteva considerarepoteva considerare
brillantemente assolto il compito che si erabrillantemente assolto il compito che si era
assunto.assunto.
Nella memoriaNella memoria On physical lines of forceOn physical lines of force, infatti,, infatti,
pur senza l’esplicitazione formale delle celebripur senza l’esplicitazione formale delle celebri
equazioni, l’essenza della sua teoria poteva dirsiequazioni, l’essenza della sua teoria poteva dirsi
ormai presente.ormai presente.
Si trattava di un sistema deduttivoSi trattava di un sistema deduttivo
rigorosamente matematizzato, grazie al quale larigorosamente matematizzato, grazie al quale la
fisica compiva un passo che aveva ben pochifisica compiva un passo che aveva ben pochi
precedenti nella storia del pensiero umano.precedenti nella storia del pensiero umano.
168. Per parte sua, invece, ilPer parte sua, invece, il filosofo naturalefilosofo naturale MaxwellMaxwell,,
riflettendo sulle premesse metodologiche dei risultatiriflettendo sulle premesse metodologiche dei risultati
conseguiti, giungeva a dichiararsene insoddisfatto.conseguiti, giungeva a dichiararsene insoddisfatto.
Sotto il profilo della conoscenza della struttura discretaSotto il profilo della conoscenza della struttura discreta
della materia, infatti, la transizione dal modellodella materia, infatti, la transizione dal modello
geometrico a quello meccanicogeometrico a quello meccanico non costituivanon costituiva per lui unper lui un
autentico passo in avanti.autentico passo in avanti.
Una volta comprovato sotto il profilo euristico, il modelloUna volta comprovato sotto il profilo euristico, il modello
meccanico non poteva che eventualmente rifletteremeccanico non poteva che eventualmente riflettere
alcuni aspetti ed alcuni soltanto del mondo obiettivo.alcuni aspetti ed alcuni soltanto del mondo obiettivo.
Ad esso non era conseguentemente addebitabile altroAd esso non era conseguentemente addebitabile altro
che un valore puramente formale.che un valore puramente formale.
169. In questa sottile distinzione metodologicaIn questa sottile distinzione metodologica
tra l’iniziale approccio modellistico, ora vistotra l’iniziale approccio modellistico, ora visto
solo come una impalcatura intermedia, ed unsolo come una impalcatura intermedia, ed un
approccio fenomenologico di più ampioapproccio fenomenologico di più ampio
respiro, andavano via via configurandosi,respiro, andavano via via configurandosi,
all’indomani delleall’indomani delle physical linesphysical lines, i segni della, i segni della
mutata consapevolezza con cui Maxwellmutata consapevolezza con cui Maxwell
guardava al lavoro fino a quel momentoguardava al lavoro fino a quel momento
compiuto.compiuto.
170. La posta in gioco era alta.La posta in gioco era alta.
RiconosciutiRiconosciuti i limiti dei modelli ed ili limiti dei modelli ed il
loro ruolo intermedioloro ruolo intermedio, essa, essa
comportavacomportava l’approdo ad una teorial’approdo ad una teoria
di campo basata su posizionidi campo basata su posizioni
puramente fenomenichepuramente fenomeniche..
171. Con tutte queste premesse, e con taliCon tutte queste premesse, e con tali
“presagi”, Maxwell approdava all’ultima“presagi”, Maxwell approdava all’ultima
fase della sua trilogia: lafase della sua trilogia: la DynamicalDynamical
TheoryTheory. Essa avrebbe comportato una. Essa avrebbe comportato una
vera e propria riformulazione della suavera e propria riformulazione della sua
teoria. E, con essa, una sua nuovateoria. E, con essa, una sua nuova
presentazione che, pur conservandopresentazione che, pur conservando
intatte, al di là degli scontatiintatte, al di là degli scontati
approfondimenti, le concezioni di base diapprofondimenti, le concezioni di base di
deduzione euristica, avrebbe finito con ildeduzione euristica, avrebbe finito con il
porla su nuove fondamenta.porla su nuove fondamenta.
172. Grazie a questo nuovo modo di fareGrazie a questo nuovo modo di fare
scienza, diverso nell’ atteggiamentoscienza, diverso nell’ atteggiamento
epistemologico piuttosto che nellaepistemologico piuttosto che nella
sostanza dei contenuti, la teoria dinamicasostanza dei contenuti, la teoria dinamica
di Maxwell avrebbe espressodi Maxwell avrebbe espresso
l’Elettromagnetismo non piùl’Elettromagnetismo non più
riduzionisticamente, ma in quanto tale.riduzionisticamente, ma in quanto tale.
173. NellaNella Dynamical TheoryDynamical Theory è pienamente confermataè pienamente confermata
l’azione per contatto. Quanto alla teoria, essa èl’azione per contatto. Quanto alla teoria, essa è
dinamica, nel senso che, assunto che quello spazio vidinamica, nel senso che, assunto che quello spazio vi
sia materia in movimento, essa continua a far riferimentosia materia in movimento, essa continua a far riferimento
all’ipotesi che la spiegazione ultima del fenomenoall’ipotesi che la spiegazione ultima del fenomeno
elettromagnetico avvenga in un mezzo meccanico. È nelelettromagnetico avvenga in un mezzo meccanico. È nel
contempo di campo perché permette la deduzione dellecontempo di campo perché permette la deduzione delle
leggi che unificano i fenomeni elettromagnetici e quellileggi che unificano i fenomeni elettromagnetici e quelli
luminosi non a partire dalla descrizione di un particolareluminosi non a partire dalla descrizione di un particolare
meccanismo ma dall’analisi delle relazioni sussistenti trameccanismo ma dall’analisi delle relazioni sussistenti tra
i vari risultati sperimentali riguardanti lo spazioi vari risultati sperimentali riguardanti lo spazio
circostante i corpi elettrici e magnetici.circostante i corpi elettrici e magnetici.
174. Siccome l’energia è meccanica, ciòSiccome l’energia è meccanica, ciò
equivale ad accettare la presenza di unequivale ad accettare la presenza di un
mezzo meccanico diffuso in ogni luogo nelmezzo meccanico diffuso in ogni luogo nel
quale l’energia elettromagnetica ha sede.quale l’energia elettromagnetica ha sede.
Nel contempo ogni ipotesi che tenda aNel contempo ogni ipotesi che tenda a
dare una spiegazione della suadare una spiegazione della sua
espressione in termini di moti e di tensioniespressione in termini di moti e di tensioni
meccaniche viene bandita.meccaniche viene bandita.
175. Viene infine utilizzato il metodoViene infine utilizzato il metodo
lagrangiano. Tale approccio glilagrangiano. Tale approccio gli
consente di ottenere una teoriaconsente di ottenere una teoria
completa dei fenomeni consideraticompleta dei fenomeni considerati
prescindendo dalla conoscenzaprescindendo dalla conoscenza
dettagliata del meccanismo che lidettagliata del meccanismo che li
genera. È dunque una teoria liberagenera. È dunque una teoria libera
dalle modellizzazioni concretedalle modellizzazioni concrete..
176. La portata del passo compiuto dalLa portata del passo compiuto dal
pensiero maxwelliano era cruciale: lapensiero maxwelliano era cruciale: la
teoria dei campi poteva dirsiteoria dei campi poteva dirsi
autonoma dallo schema esplicativoautonoma dallo schema esplicativo
della meccanica e dalla necessità didella meccanica e dalla necessità di
far riscorso ai suoi linguaggi.far riscorso ai suoi linguaggi.
Tramontava dunque il riduzionismoTramontava dunque il riduzionismo
meccanicista di ispirazionemeccanicista di ispirazione
rinascimentale e, con Fourier, ci sirinascimentale e, con Fourier, ci si
collocava su posizioni puramentecollocava su posizioni puramente
fenomenologiche.fenomenologiche.
177. 1873. la definitiva autonomia1873. la definitiva autonomia
del campo: la pubblicazionedel campo: la pubblicazione
del Treatisedel Treatise