5º Lo studio delle comete, delle altre stelle, delle nebulose — grazie sempre alla spettroscopia e alla fotografia — è di molto progredito.
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Una domanda, che si sono posti gli astronomi dei secc. XIX-XX, è questa, se la ipotesi del Laplace sulla formazione del sistema solare ne sia riescita confermata o no. Quella teoria ha dovuto affrontare alcune difficoltà: i satelliti di Urano e Nettuno hanno (dicevamo) un movimento retrogrado, e gli asteroidi hanno orbite eccentriche e assai inclinate: il che rompe l’uniformità e la simmetria dei movimenti del sistema solare, su cui Laplace, aveva fondato la sua ipotesi. Ma tali eccezioni sono forse spiegabili. D’altra parte, tutte le restanti osservazioni hanno accresciuto il numero dei corpi, i cui movimenti recano le caratteristiche segnate dal Laplace; l’esame spettrale ha mostrato l’uniformità della materia dei corpi componenti il sistema solare; infine, noi possiamo anche sorprendere nebulose in un processo di condensazione analogo a quello supposto dal Laplace per la nebulosa, donde sarebbe uscito l’intero sistema solare. In conclusione può dirsi che la vecchia ipotesi dell’astronomo francese esca dalle nuove scoperte più rafforzata che indebolita.
37. Fisica. — A differenza dell’astronomia, la fisica dei secc. XIX-XX vanta scoperte ed applicazioni grandiose. Uno dei più possenti impulsi ai suoi progressi è stato l’uso costante del calcolo matematico nei problemi di fisica, che ne ha cambiato in gran parte le basi e l’indirizzo.
Innanzi a tutte stanno le applicazioni della elettricità, di cui diremo fra poco. Ma contemporaneamente si è, in questi due secoli, iniziata l’analisi spettrale; si sono conquistate le regioni dell’aria; si è concepito il calore come dovuto al moto molecolare, e si è fondata la termodinamica. Le vecchie teoriche sulla natura della luce sono state abbandonate e sostituite, come aveva voluto l’Huyguens, con la teoria ondulatoria della luce, medesima, ossia con la esistenza di vibrazioni luminose dell’etere. A queste vibrazioni si tende a riferire anche i fenomeni elettrici e magnetici, sì che la natura degli uni è (si afferma) identica a quella degli altri. Il sec. XVIII ammetteva ancora una mezza dozzina di imponderabili (luce, flogisto, calore, suono, elettricità ecc.); oggi non se ne ammette che uno solo: l’etere.
In altra direzione, le scoperte di Enrico Hertz hanno dischiuso la strada alla telegrafia, alla telefonia senza fili, e l’elettricità, applicata alla chimica, ha ispirato una nuova concezione della materia, che sembra finalmente rispondere all’eterna domanda che da venti secoli — dall’età di Talete e di Democrito —, il pensiero umano, pur lottando contro se stesso, torna invincibilmente a proporsi: — Quale l’essenza della materia?[87] —
A). Gli studî sull’elettricità. — L’iniziatore degli studî moderni sulla elettricità è Alessandro Volta (1745-1827), la cui prima giovinezza cade in sullo scorcio del sec. XVIII. Allora egli aveva scoperto l’elettroforo e l’elettroscopio. Nel primo anno del nuovo secolo, egli scoprirà e fabbricherà la pila elettrica, che reca il suo nome (pila di Volta), formata di coppie di dischi di zinco e rame, ciascuna separata dall’altra da un corpo conduttore bagnato. Questa pila era capace di emettere scariche elettriche continuatamente, e non già interrottamente e bruscamente, come faceva la bottiglia di Leyda.
Le immediate scoperte, a cui la pila dette luogo, furono numerose, e accesero molte, talora utopistiche, speranze. Ma la più notevole per le sue conseguenze (sebbene casuale) seguì poche settimane dopo che il Volta ebbe annunziato a un amico d’Inghilterra, e descritto a lui privatamente, la sua pila, e cioè prima ancora che egli l’avesse fatta di ragion pubblica. Codesta scoperta consistette nella proprietà della pila di scomporre l’acqua in ossigeno e idrogeno. Per essa venivano gettate le basi della elettrochimica, ossia di un nuovo, straordinario metodo per la ricognizione dei fenomeni chimici, il quale rivoluzionerà la scienza, che li riguarda.
Nel 1821 il fisico Davy, avendo fatto comunicare i due poli della pila con due bacchette orizzontali di carbone, distanti fra loro pochi centimetri, scopriva la luce elettrica. Ma un anno prima (1820) il fisico Arago aveva annunziato, e ripetuto all’Accademia delle scienze di Parigi, una esperienza del chimico danese Gian Cristiano Oersted[88] (1777-1859), la quale dimostrava, sperimentalmente, ciò di cui in passato si era talora sospettato: l’esistenza di un rapporto costante fra il fenomeno elettrico e quello magnetico.[89] Nello stesso anno Francesco Arago (1786-53) scopriva che il filo di ferro, il quale trasmette la corrente elettrica, attira la limatura di ferro, ossia che la corrente elettrica crea intorno a sè un campo magnetico. Sarebbe, dunque, il magnetismo una conseguenza dei fenomeni elettrici?