principio fisico

Ma chi sono i tre grandi che intervengono in questo esperimento?

• Archimede (Siracusa 287-212 a.C.) Tra i più grandi matematici dell'antichità, manifestò interesse per diversi settori della fisica e fu un geniale inventore. Studiò ad Alessandria d'Egitto, dove fu forse allievo di Euclide. I suoi contributi nello studio delle aree e dei volumi di figure piane e solide anticiparono molti dei contenuti della moderna geometria; ad esempio egli determinò l'area della superficie sferica e dimostrò che il volume delle sfera è pari a due terzi del volume del cilindro a essa circoscritto. In un trattato di statica, definì la posizione del baricentro di alcune figure solide e diede una chiara spiegazione del principio di funzionamento della leva. Probabilmente sono da attribuire ad Archimede l'invenzione della puleggia composta e della coclea, o vite di Archimede, usata per il sollevamento dell'acqua.
  Nell'ambito dell'idrostatica, egli enunciò il celebre principio (detto, appunto, principio di Archimede) secondo cui un corpo immerso in un fluido è sottoposto a una spinta diretta verso l'alto, d'intensità pari al peso del volume di fluido spostato e applicata nel centro di gravità del corpo.
  Si racconta che egli compì questa scoperta poiché, immergendosi nella vasca da bagno, si accorse che l'acqua spostata dal suo corpo traboccava dalla vasca. Archimede trascorse la maggior parte della sua vita, interamente dedicata alla ricerca e agli esperimenti, in Sicilia, a Siracusa o nei dintorni; per quanto non assumesse alcuna carica pubblica, durante la conquista romana della Sicilia egli pose le sue capacità a disposizione dello stato e molti dei dispositivi meccanici da lui inventati furono impiegati nella difesa della città. Tra le macchine da guerra attribuite al suo genio sono da citare la catapulta e un sistema di specchi, probabilmente leggendario, usato per concentrare i raggi solari sulle navi degli invasori e incendiarle. Durante il sacco di Siracusa, nel corso della seconda guerra punica, Archimede fu ucciso da un soldato romano mentre era assorto nei calcoli; si narra che questi lo trafisse poiché non ricevette risposta alle numerose ingiunzioni di seguirlo. Sono giunte fino a noi svariate opere di matematica e meccanica, tra le quali: Sui corpi galleggianti, L'Arenario, Sulla misura del cerchio, Delle spirali, Della sfera e del cilindro; tutte testimonianze del rigore e della creatività del pensiero del matematico.

• René Descartes, detto Cartesio Nato a La Haye (Turenna) nel 1596, René Descartes studiò in un rinomato collegio di gesuiti, quindi seguì i corsi di diritto a Poitiers (1616). Ufficiale in Olanda durante la guerra dei Trent'anni, viaggiò a lungo in Germania, Italia, Inghilterra.
  In seguito si stabilì in Olanda dove visse venti anni (1629-1649) e dove pubblicò le sue opere fondamentali: "Discours de la méthode" (Discorso sul metodo, 1637), Méditations métaphisiques (Meditazioni metafisiche, 1641), Principes de la philosophie (Principi della filosofia, 1644), "Traité des passions de l'âme" (Trattato sulle passioni dell'anima, 1649). Nel 1649 accettò l'invito della regina Cristina e si trasferì in Svezia. Morì a Stoccolma nel 1650. I suoi resti furono riportati in Francia nel 1667, senza gli onori che Descartes meritava: il cartesianesimo era già sospetto.

• Robert Boyle (1627-1691) Nato a Lismore, in Irlanda, iniziò gli studi a Eton; all'età di soli dodici anni intraprese, sotto la guida di un tutore, una lunga serie di viaggi sul continente europeo. Dopo un soggiorno in Irlanda, nel 1655 si stabilì a Oxford, dedicandosi a tempo pieno alla ricerca scientifica. In tale periodo, egli entrò in contatto con un gruppo di ricercatori votato allo studio della nuova filosofia sperimentale. Questo nucleo di scienziati e filosofi, di lì a pochi anni, darà vita alla Royal Society, di cui Boyle sarà uno dei fondatori. La fama di Boyle è saldamente legata alla definizione della nozione di "elemento chimico", enunciata per la prima volta nell'opera The Sceptical Chymist (Il chimico scettico), pubblicata a Londra nel 1661.
  In questo lavoro, egli proponeva una rigorosa concezione corpuscolaristica della materia, in drastica opposizione alla tradizionale teoria aristotelica dei quattro elementi (acqua, aria, terra e fuoco). Nel 1657, stimolato dalla lettura di un resoconto degli esperimenti di pneumatica effettuati da Otto von Guericke, Boyle cominciò a pensare di costruire uno strumento che consentisse di produrre agevolmente il vuoto. Grazie alla collaborazione del suo assistente Robert Hooke, abilissimo nell'escogitare efficaci soluzioni anche per i più difficili problemi sperimentali, egli riuscì ben presto a realizzare una pompa pneumatica, con cui fu in grado di compiere importanti esperienze, descritte nei New Experiments physico-mechanicall, Touching the Spring of the Air and its Effects (Nuovi esperimenti fisico-meccanici intorno all'elasticità dell'aria e ai suoi effetti, 1660).
  Gli esperimenti compiuti con la pompa pneumatica messa a punto da Hooke consentirono a Boyle di dimostrare che la sospensione della colonna di mercurio nel tubo barometrico, rilevato dalle esperienze di Torricelli, era riconducibile senza incertezze alla pressione atmosferica, che il suono era impossibile nel vuoto, che l'aria era indispensabile alla vita e alla combustione e, inoltre, che essa era caratterizzata da una permanente elasticità. Proprio studiando questa caratteristica dell'aria, e attraverso ulteriori esperimenti descritti nella seconda edizione dei "New Experiments" (1662), Boyle giunse a determinare la relazione che lega il volume e la pressione di un gas a temperatura costante (il volume varia inversamente alla pressione), stabilendo così quell'importante principio fisico noto con il nome di "legge di Boyle".

Bibliografia