L’amore ai tempi di Faraday

L’amore, si sa, non è una cosa semplice da gestire. Ci sono amori che durano una vita e vite senza neanche una goccia d’amore. Poi, però, una volta che si diventa pieni d’amore, magari anche amati, ecco che da un giorno all’altro tutto passa, tutto scompare.
D’altronde, l’amore è uno di quei bisogni primordiali di noi esseri umani e che, in realtà, non hanno una reale spiegazione. O meglio, a dire il vero potremmo dire che l’amore può essere collegato al bisogno instintivo di continuazione della specie; sì, magari è una posizione cruda, sicuramente poco romantica, ma forse non troppo distante dalla verità.

Di certo c’è che noi tutti amiamo e sembra quasi che sia impossibile per noi non finire incastrati nella rete dei sentimenti amorosi prima o poi nella vita. Ovviamente ci sono dei bisogni primordiali ancor più fondamentali, tipo mangiare e bere, bisogni che se non corrisposti a dovere, non riusciremmo a vivere. E qui arriviamo al punto.

Infatti, se da un lato sappiamo benissimo che abbiamo bisogno di mangiare e bere e accettiamo, nel senso che comprendiamo, la fame e la sete come istinti primordiali e inconsci dell’essere umano, dall’altro lato sappiamo tutti che l’amore in qualche modo (magari anche con dolore) potremmo in generale evitarlo e in tal modo risparmiarci le pene amorose, dopo una certa abitudine s’intende.
Quindi in sostanza, tutti amano, e magari qualcuno no, ma comunque si tira avanti, dai.

Tutto ciò mi ha fatto pensare che l’essere umano ha un altro bisogno primordiale molto simile all’amore, ma che spesso viene dimenticato: sto parlando della curiosità scientifica, ovvero intesa come voglia di scoprire come è fatto e come funziona l’universo in cui ci troviamo immersi per qualche motivo sconosciuto.
Solo che, al contrario dell’amore a cui associamo la continuazione della specie, alla curiosità scientifica non associamo (ancora?) una spiegazione simile. Insomma, molta gente vive benissimo senza essere curiosa su come funziona l’universo. E va bene così, eh.

Già, perché, diciamolo chiaramente: gli esseri umani la ricerca di base la fanno solo perché sono curiosi. Voglio dire, non vi è nessun motivo particolare per cercare di capire come è fatto l’universo, se non quello che ci troviamo catapultati in questo universo e ci piacerebbe capire il senso di tutto ciò. Ovvio, poi dopo, ma non necessariamente, la ricerca di base porta dei benefici di primo livello nella vita di tutti i giorni; ma non facciamo ricerca per ottenere questi benefici, o almeno non è quello il motivo per cui i primi scienziati iniziarono. Che poi i benefici arrivino è secondario, almeno agli occhi di chi la ricerca di base la fa (certo magari non è secondario per il contribuente che vuole sapere come vengono spesi i soldi delle tasse, ma questa è un’altra storia).

Tutto questo discorso tra amore e scienza trova, a mio avviso, un elegante collegamento in un personaggio ben specifico:

Michael Faraday

 

Michael Faraday nacque nel 1791 nel Regno Unito ed ebbe un’infanzia piuttosto difficile, soprattutto dal punto di vista economico. Per questo, da giovanissimo, all’età di 13 anni, iniziò a lavorare da un libraio, dove imparò a rilegare e a svolgere altre mansioni. Detta così, sembra la vita del solito sfortunato ragazzo povero costretto a lavorare da giovanissimo e a cui gli viene praticamente rubata l’infanzia. Sembra, perché in tutto questo contesto in cui il 99% delle persone si sarebbero forse date alla droga o all’alcool, ecco che dentro la testa di Faraday comincia a farsi largo quell’istinto primordiale della curiosità scientifica. Già, perché Faraday iniziò a leggere un sacco di libri, come se per qualche motivo capì subito che il vero tesoro erano proprio le pagine di quei libri su cui lavorava tutti i giorni.

Ah, poi, i libri che lesse: chimica, scienze, elettricità, fisica. Se tutto ciò vi sembra qualcosa di normale pensate ad un qualsiasi ragazzino di 13 anni nel 2016 o nel 2017. Ecco, appunto.

E quindi, dicevamo, la curosità scientifica prese il sopravvento in Faraday. Prese così tanto il sopravvento che alla fine del suo apprendistato in libreria iniziò a seguire lezioni alla Royal Society. E qui scattò tutto: Faraday seguiva con estrema attenzione le lezioni e prendeva appunti con concentrazione. Questo suo constante impegno gli valse l’attenzione del chimico e fisico Sir Humpry Davy che addirittura lo prese come assistente personale per un viaggio in Europa. Per inciso, il viaggio non andò benissimo: Faraday svolse anche il lavoro di cameriere per Davy. E vabbé, Faraday lo fece. Ma era pur sempre l’assistente di Davy. Questa cosa provocò non pochi grattacapi alla moglie di Davy, la quale assolutamente non poteva concepire che quel ragazzo di umile origini potesse essere parte di quel viaggio e quindi lo trattava malissimo. Pensate che, a causa di questa disavventura, Faraday, nonostante fosse stato a contatto con un ambiente parecchio stimolante in giro per l’Europa, aveva addirittura pensato di mollare la fisica e basta. Per fortuna, però, gli effetti della curiosità per la natura sono davvero molto simili a quelli dell’amore e Faraday continuò a fare scienza.

Fin qui sembrerebbe una storia bella di un ragazzo che realizza un sogno, ma in realtà non finisce qui. Anzi, proprio come una storia d’amore, uno sa come parte ma non sa come arriva.
E la stessa cosa accadde per Faraday.

In particolare, Faraday aveva letto e studiato che un filo in cui scorre corrente elettrica genera un campo magnetico, e anche che due fili attraversati da corrente sentivano tra essi una forza dovuta ai campi magnetici prodotti tra i due fili stessi.

Ora, anche se quello che leggerete qui di seguito non corrisponde perfettamente alla realtà dei fatti avvenuti, immaginiamo per un attimo, con la concessione di qualche libertà storica, Faraday nel suo laboratorio che provava a fare esperimenti sull’elettricità e sul magnetismo.

“Chissà cosa accade dunque se metto un filo con corrente elettrica vicino ad uno senza corrente…”, si chiese Faraday nell’anno 1831.

E allora, per rispondere alla sua domanda, fece così: prese due fili, uno attaccato ad una batteria così da farci passare la corrente, ed un altro invece senza batteria quindi senza corrente. Aveva preparato tutto l’impianto sul tavolo del suo laboratorio, il filo con corrente e il filo senza corrente. Unico difetto: per azionare la batteria del primo filo aveva bisogno di andare all’interruttore generale dall’altra parte della stanza, una passeggiata di quindici secondi circa.
“Non importa, sono troppo curioso di vedere che succede, poi ci penserò a mettere tutto a posto se magari un giorno mi toccherà esporre i risultati di questo esperimento. Ora proviamo!”
Così Faraday controllò fosse tutto al suo posto, si diresse all’altro capo della stanza, accese l’interruttore, tornò al tavolo e…niente. Nel filo attaccato alla batteria scorreva corrente come doveva essere, mentre nel secondo filo non accadeva nulla. Un po’ deluso, Faraday provò e ritentò ancora molte altre volte per alcuni giorni, ma niente; ogni volta che tornava al tavolo, il misuratore di corrente del secondo filo segnava zero.

Un giorno, preso da suoi studi, Faraday non si accorse che un suo amico era passato a trovarlo.
“Ciao Michael, come stai? Ti trovo bene. Come vanno i tuoi studi? E gli esperimenti?”, chiese l’amico.

Faraday ancora non aveva digerito la storia dei due fili, anche se aveva promesso a se stesso di provare con altre configurazioni appena possibile. E infatti, pur felice per la visita, negli occhi aveva ancora un po’ di delusione. Ma la scienza, per fortuna,  è fatta anche di esperimenti falliti e non è sempre fatta di scoperte: se non fosse così, allora non sarebbe più scienza, sarebbe una noia (almeno dopo un po’).
Comunque l’arrivo dell’amico (e soprattutto la domanda dell’amico) fu comunque un’occasione per rifare l’esperimento ancora una volta. E, si sa, uno scienziato non si fa certo pregare quando si tratta di rifare un esperimento.

Bene dai. Stavo studiando un po’ di cose sui fili elettrici e sul campo magnetico. Guarda,” disse indicando il tavolo “questo è l’ultimo esperimento che ho provato” e mentre lo diceva metteva a posto i due fili uno accanto all’altro. Dopodiché, dopo averne collegato uno ad una batteria, continuò “Ora tu aspetta lì al tavolo, io vado ad accendere il generatore, arrivo eh” e si avviò verso l’interruttore.
Con passo deciso Faraday attraversò la stanza, con l’aria tutta sua di chi ha una padronanza totale dell’argomento e mentre tirava giù la leva iniziò a dire a voce bassa “Tanto non c’è niente da vedere, che non accade nulla!“.
Solo che, stavolta, mentre lo diceva, l’amico fidato esclamò un “Pazzesco!” e quando Faraday si voltò guidato dalla voce dell’altro, egli stava ancora indicando con una mano l’attrezzo che misura la corrente nel filo senza batteria.
Pazzesco cosa?” con preoccupazione Faraday si avvicinò al tavolo, con la paura negli occhi di aver ripetuto diverse volte un esperimento senza essersi accorto di un particolare a quel punto evidente.
La corrente…nell’altro filo…però ora è strano perché l’attrezzo dà zero corrente…ma ti giuro che ho visto muoversi la lancetta, anche se per un attimo.”
Faraday ci pensò un attimo su e iniziò a rendersi conto che poteva essere plausibile visto che lui ogni volta doveva attraversare la stanza. E allora subito propose all’amico di invertire i ruoli. Stavolta Faraday sarebbe rimasto al tavolo mentre l’amico sarebbe andato ad accendere l’interruttore.

E stavolta, la lancetta della corrente, la vide muoversi anche lui.

Ora, forse i puristi della storia della fisica spero mi possano perdonare, ma questa idea romanzata degli esperimenti di Faraday ci permette di capire per bene come funziona la scienza. Infatti, all’inizio abbiamo una persona che studia un sacco. E, diciamolo chiaramente, lo fa senza motivo, solo per quella curiosità primordiale della nostra specie di cui parlavamo all’inizio. Successivamente, decide di mettere in pratica ciò che ha studiato in situazione non ancora esplorate. E poi, prova e riprova mille volte, alla fine qualcosa va a finire che accade. O forse no. Ma non importa, non è per quello che si fa l’esperimento. Il motivo principale per cui si mette in piedi l’esperimento è solo e semplicemente la curiosità, sempre quella ovviamente.

Per la cronaca, comunque, Faraday scoprì che non era il campo magnetico in sé a far scorrere corrente nel secondo filo. Infatti, che ogni volta che tornava lui al tavolo l’interruttore era acceso e quindi il primo filo generava un campo magnetico, però nel secondo filo (che sentiva il campo magnetico del primo appunto) non scorreva alcuna corrente.
Faraday, invece, capì che era la variabilità del campo magnetico a generare la corrente (tecnicamente: la variazione del flusso del campo magnetico nel tempo). E la corrente, si sa, si viene a formare solo se c’è un voltaggio, cioè una batteria. Quindi la variazione di flusso del campo magnetico nel tempo è uguale all’azione di una pila. Pensate quanta eccitazione avrà attraversato la mente di Faraday una volta compreso questo incredibile meccanismo di funzionamento della natura.
E, ancora una volta, sapete qual è la cosa più bella di tutte? Esatto, proprio così, che Faraday stava facendo tutto solo per pura curiosità e non per la mera voglia di arrivare ad una scoperta.
Sempre per la cronaca, la legge fisica scoperta da Faraday è quella che oggi chiamamo dell’induzione elettromagnetica ed è alla base del funzionamento di una miriade di meccanismi che usiamo tutti i giorni tipo i motori elettrici e gli alternatori (oltre che essere, probabilmente, un incubo per gli studenti del quinto anno di liceo scientifico).

Nella scienza è così, si lavora e si va avanti grazie alla curiosità innata in molti di noi esseri umani. Non sappiamo perché, e a dire il vero neanche ci interessa: siamo curiosi e basta.

Esatto, un po’ come l’amore, anzi proprio come l’amore quando non vuole sentire ragioni.
Viva l’amore e la scienza, quelli veri.

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