Il fisico Andrea Maria Ampère (1775-1836) dimostrò questo fatto con una serie di esperimenti classici. Anzi egli formulò in proposito un’ipotesi suggestiva, ma intorno alla quale la scienza ancora discute. Secondo questa ipotesi, le molecole della calamita, come dei vari corpi magnetizzabili (ad es. il ferro), sarebbero percorse da piccole correnti circolari perpendicolari all’asse del corpo stesso. Ma poichè esse correnti si rivolgono in tutte le direzioni, non esercitano nessuna azione esterna. Invece, sotto l’azione della elettricità quelle correnti pigliano una direzione comune, cioè il corpo si magnetizza.

Questa teoria e tutte le dottrine minori, che vi si connettono, l’Ampère svolse in una sua Memoria del 1823, nella quale gettava le fondamenta della elettrodinamica.

In qual modo codesta teorica si applicherebbe a spiegare il magnetismo terrestre? Come, nel sec. XVI, il Gilbert aveva considerato la Terra come un grande magnete, così, ora che il magnetismo veniva identificato con l’elettricità, l’Ampère considerava la Terra come una grande sfera percorsa da correnti elettriche in direzione da est a ovest. Tale idea fu cimentata alla prova dell’esperimento su una sfera di legno, dall’italiano Leopoldo Nobili (1794-1835), e su di essa, egli potè riprodurre tutte le particolarità dell’azione della Terra sull’ago magnetico.[90]

Nel 1825 Guglielmo Sturgeon fabbricava il primo elettro-magnete, avvolgendo un grosso filo di rame sopra una bacchetta di ferro verniciato a forma di ferro cavallo, il quale, appena la corrente lo attraversava, diveniva una potente calamita, capace di sostenere 154 libbre. Era così creato il pezzo fondamentale di tutti i futuri apparecchi, trasmettitori a distanza di segnali (telegrafi e telefoni elettro-magnetici), o che da una data energia elettrica ne ricavano un’altra, diversa dalla prima (trasformatori), o che trasformano il movimento in energia elettrica (dinamo),[91] o questa in quella (motori elettrici)[92] ecc. ecc. Infatti il primo telegrafo Morse (di Samuele Morse, 1791-1872) sarà del 1837;[93] il primo cavo telegrafico sottomarino (fra Douvres e Calais), lungo 45 km., è del 1851, e nel 1858 venne terminato il primo cavo sottomarino europeo-americano, intorno a cui, però, occorse, per renderlo sicuro, lavorare un altro decennio circa.

Anche le prime macchine elettro-magnetiche vennero tentate a mezzo il sec. XIX, appena fu nota l’enorme forza attrattiva dell’elettro-calamita. Il primo motore di tal genere fa costruito nel 1831, e il primo battello, mosso da motori elettro-magnetici, fa provato nel 1837 a Pietroburgo sulla Neva. Ma si trattava di un mezzo troppo costoso, e tale l’elettromagnete rimase finchè non furono noti i fenomeni così detti d’induzione. Tali fenomeni vennero scoperti, in modo definitivo, da Michele Faraday (1791-1867) intorno al 1831. Secondo i suoi resultati, una corrente elettrica avrebbe potuto generare, attraverso un magnete, altre correnti con potere magnetizzante. Ed egli, infatti, riuscì a produrre le correnti d’induzione elettro-magnetica, le cui conseguenze industriali sono infinite, e hanno rivoluzionato l’industria e reso possibili le automobili, nonchè gli apparecchi della moderna aviazione.

Alle correnti d’induzione elettro-magnetiche si collega anche il telefono. Lo inventò per primo un italiano — Antonio Meucci — nel 1849; ma esso fu solo rivelato al mondo dall’Esposizione universale di Filadelfia del 1876. A questa Esposizione però non figurava la scoperta del Meucci, ma quella di Alessandro Bell, di cui ancora usiamo l’apparecchio ricevitore. Poi il telefono si diffuse superbamente in America e in Europa.

Nella seconda metà del sec. XIX, si sono studiati intensamente, e con resultati preziosi, gli effetti della scarica elettrica attraverso il vuoto. Le prime esperienze, veramente impressionanti, furono quelle di Guglielmo Crockes[94] del 1873. Per esse il grande fisico credette di ritrovare un quarto stato della materia (oltre il solido, il liquido, il gasoso), tanto diverso dal gasoso quanto questo lo è da quello liquido. Venti anni dopo, seguirono gli esperimenti di Guglielmo Corrado Röntgen,[95] che, nel 1895, scopriva i raggi X o Röntgen (dal nome del ritrovatore), pei quali i corpi, che alla luce ordinaria risultano opachi, divengono trasparenti, onde fu possibile fotografare (radiografare) lo scheletro umano.

Tale la gamma meravigliosa delle scoperte dal sec. XIX nei dominî della elettricità.

B). Il telegrafo senza fili. — Il telegrafo elettrico senza fili ha anch’esso una ben faticosa preistoria; fu tentato più volte nel corso del sec. XIX: e in Francia e in Inghilterra e altrove. Ma la sua fortunata istoria comincia dal giorno in cui il fisico Hertz e gli altri che si posero sulle sue orme (Lodge, in Inghilterra, Righi e Calzecchi-Onesti, in Italia, inventore, l’uno, dell’eccitatore, l’altro, del ricevitore, Tesla in America, Enrico Poincaré in Francia) ricercarono i mezzi più opportuni per produrre, raccogliete e guidare le onde elettriche. Il 2 giugno 1896 un giovane italiano, appena ventiduenne, discepolo del Righi — Guglielmo Marconi — fece brevettare un suo sistema di telegrafia senza fili che doveva poi diventare universale. Questo non conteneva alcun elemento nuovo. Ma il suo autore aveva saputo felicemente combinare insieme elementi, che, uno ad uno, gli altri avevano trovati, e farli convergere verso un successo pratico. Anche prima di Colombo, dirà con fine ironia, giustamente, un fisico moderno, si conoscevano le uova; solo però il grande Genovese insegnò il modo di tenerle ritte in piedi...

C). La locomotiva; la conquista dell’aria. — Non ostante l’applicazione della macchina a vapore a carrozze automobili fin dal 1829, la locomotiva era più un’aspirazione che una realtà. Nell’ottobre di quest’anno, Giorgio Stephenson costruiva quel tipo di locomotiva, che poco dopo doveva figurare nel primo tronco ferroviario inglese Liverpool-Manchester. Solo allora le ferrovie diventarono uno dei meccanismi indispensabili della civiltà contemporanea.