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Conseguenze dei fulmini |
0 - Cenni storici
Il fulmine per la sua spettacolarità ed effetti devastanti ha fatto nascere molte credenze e superstizioni, legate a credenze religiose e soprannaturali che si sono tramandate nei secoli.
Ancora oggi in alcuni piccoli paesi d'Italia, durante i temporali gli abitanti invocano il santo protettore ed espongono le immagini sante fuori delle finestre. Una leggenda narra che S. Agostino (354-430 d.c.) osò dubitare per un momento della natura divina dei fulmini, ma che subito un fulmine gli strappò di mano la penna!
Gli antichi Greci ed i Romani ritenevano le fiammelle prodotte dall' elettricità sugli alberi delle navi un segno sicuro dell' approssimarsi della tempesta: se si vedevano due fiammelle Castore e Polluce erano di buon augurio, se si vedeva una sola fiammella, Elena prediceva disgrazie. Col tempo queste fiammelle presero il nome di fuochi di S. Elmo. Questo fenomeno fu osservato sulle statue, sui capelli e perfino sulle orecchie dei cavalli. Nella prima grande guerra le truppe di montagna spegnevano i fuochi di S. Elmo sulle baionette, sui picconi, ecc…conficcandoli nella neve.
Anticamente si credeva che dentro il Mongibello i Ciclopi fossero gli addetti alla produzione delle saette per il collerico Giove.
Aristotele, padre della logica matematica, cercò di dare una spiegazione razionale del fenomeno, affermando che il lampo fosse prodotto dall'espolsione tra le nubi di vapori infiammabili saturi di olio e di zolfo. Ancora sul finire del XVI secolo, le teorie di Boerhaave e Musschenbroeck non si discostarono molto da quella aristotelica, aggiungendo tra le sostanze infiammabili il salnitro, la presenza del quale veniva giustificata dal caratteristico odore prodotto dalla scarica simile a quello della polvere da sparo.
Il filosofo e matematico Cartesio (1596-1650 d.c.) giustificò il fenomeno luminoso del lampo come conseguenza del calore prodotto dalla violenta compressione delle nuvole temporalesche; più ingenua appare la sua affermazione che riportiamo testualmente: "il tuono è generato dall' irrompere improvviso delle nuvole superiori sopra le inferiori, lo che doveva produrre una forte detonazione".
Fu con l'invenzione della macchina elettrica che si gettarono le prime basi scientifiche per una interpretazione rigorosa del fenomeno. Spetta al fisico inglese Wall (1708) il merito di aver posto in evidenza l'analogia tra tuono e lampo ed il crepitio prodotto dallo strofinio dell'ambra gialla. Anche Nollet e Gray notarono lo stesso fatto; ma fu il Winkel il primo che ipotizzò l'analogia tra una scarica temporalesca e le scintille prodotte dalla macchina elettrica, affermando che la differenza consisteva solo nella maggiore o minore quantità di elettricità in gioco. Questa teoria fu dimostrata dagli esperimenti di Franklin.
Benjamin Franklin, nato a Boston il 17 Gennaio 1706, era il quindicesimo di 17 fratelli. Si appassionò allo studio dei fenomeni naturali ed all' età di 40 anni si dedicò alle ricerche sull' elettricità con metodi propri; sebbene autodidatta si rivelò uomo di grande ingegno.
Egli iniziò a farsi l' idea che i fulmini non erano altro che le "scintille" prodotte dall' incontro di cariche di segno opposto. Osservò che la scarica elettrica non produceva danni notevoli sui materiali conduttori, mentre sugli altri corpi produceva ingenti danni (incendi, fusioni,ecc…).
Notò che i fulmini colpivano le cime più alte, e cioè torri, alberi, ecc…; da questa osservazione prese spunto per l' esperimento che confermò le sue teorie.
Costruì un cervo volante di legno e seta, fissando nella parte più alta un' asta metallica; nell' estate del 1952 lo affidò al vento in un prato vicino Filadelfia, legato con un filo di canapa ancorato su un pezzo di metallo.
Sebbene il cervo volante avesse raggiunto quasi la quota delle nuvole temporalesche, Franklin non notava nulla di anormale; già temeva che le sue teorie fossero errate, quando notò che le sfilacciature della corda di canapa si allungavano, allontanandosi l' una dall' altra come se fossero collegate ad una sorgente di energia analoga alla macchina elettrica.
Il fenomeno tardò a manifestarsi perché la cordicella inizialmente asciutta era elettricamente isolante, ma appena le prime gocce di pioggia la bagnarono si trasformò in conduttore.
Provò dunque a lasciare per qualche istante libero in aria il pezzo di metallo per poi toccarlo con un dito: ottenne come sperava alcune scintille!
Fortunatamente per Franklin la canapa non è un buon conduttore e la cordicella non era completamente bagnata; in questo modo convogliò a terra solo una piccola parte dell' elettricità atmosferica.
Franlkin fece installare sul tetto della propria abitazione un lunga asta di ferro isolata, alla cui estremità, dal sottotetto, poteva compiere tutti gli esperimenti volti a dimostrare le analogie con la macchina elettrica.
Le numerose esperienze di Franklin, per merito delle quali fu proclamato dottore nel 1762 dell' Università di Oxford, furono poi da molti ripetute con le più svariate applicazioni.
