CONOSCIAMO I PREMI NOBEL ITALIANI #2 : GUGLIELMO MARCONI

INTRODUZIONE

In un vecchio post abbiamo parlato del premio Nobel: come è nato, le curiosità, chi era Nobel e quali italiani hanno ricevuto il premio nelle varie categorie di chimica, fisica, medicina, economia, pace e letteratura. Siamo oggi al secondo appuntamento della nostra serie, che ricordo sarà incentrata sulla vita, sulla carriera ed ovviamente sulla scoperta o sullo studio o sulle qualità che hanno contraddistinto i nostri connazionali nel mondo, portandoli alla premiazione a Stoccolma del prestigioso ed ambito premio Nobel.

Parliamo oggi di Guglielmo Marconi, fisico, inventore e premio Nobel per la fisica nel 1909 insieme al collega tedesco Karl Ferdinand Braun, per gli studi e la progressione nel campo delle comunicazioni, con l'invenzione della famosa telegrafia senza fili. Come per il primo appuntamento, prima di addentrarci sulla scoperta di Marconi, facciamo un salto per la vita dello scienziato.

LA VITA DI GUGLIELMO MARCONI

immagine CC0
Guglielmo Marconi è nato a Bologna il 25 aprile 1874 in una famiglia benestante. Il padre era un proprietario terriero mentre la madre era la figlia del famoso produttore irlandese di whisky Jameson & Sons, che troviamo ancora oggi tra gli scaffali dei distillati nei nostri supermercati. La sua vena inventiva non tardò a manifestarsi e mostrarsi. Infatti già alla tenera età di venti anni iniziò la sua carriera di inventore con la costruzione di un segnalatore di fulmini, che, se appunto colpito da una saetta, suonava grazie alla presenza di un campanello elettrico. Da questa invenzione ecco che si accese la lampadina delle idee. Marconi iniziò seriamente a pensare come poter far suonare un campanello elettrico senza l'utilizzo di fili. Arrivò al risultato. Riuscii a far suonare un campanello a distanza di una stanza, davanti gli occhi increduli dei genitori. Il padre, fiducioso e sicuro dei risultati del figlio, gli diede i soldi utili per comperare gli strumenti adeguati per evolvere la sua invenzione innovativa.

Con una somma maggiore, Marconi compra l'attrezzatura in grado di poter ricevere un segnale più ampio. Infatti inizia a lavorare all'esterno, coprendo in tal modo una distanza maggiore tra il trasmettitore ed il ricevitore riuscendo a ricevere segnali anche dell'alfabeto morse. Marconi non si ferma e grazie ad un finanziamento continua ad aumentare la portata del raggio, tanto da riuscire ad oltrepassare la collina di casa. Possiamo tranquillamente affermare che questo esperimento può passare come la prima vera nascita della radio nel nostro Paese. Anni dopo si trasferì a Londra in quanto in Italia purtroppo non riusciva a trovare riscontro in merito alla sua invenzione. Fondò negli anni successivi la Wireless Telegraph Trading Signal Company. Guglielmo Marconi inizia così a pubblicizzare la sua invenzione tra politici, potenti, industriali con delle dimostrazioni pubbliche che dimostravano l'efficacia della sua invenzione e la potenzialità delle trasmissioni senza fili. L'inventore diventa sempre più ambizioso tanto da voler fare l'esperimento più grande della sua carriera: trasmette oltreoceano fino in America.

Nel 1901 tutto è pronto. Installa a Poldhu (Cornovaglia) un trasmettitore titanico, con un'antenna enorme che superava i 130 metri e 60 cavi che si tendevano da due piloni alti 49 metri e distanti 61 metri. Il segnale deve arrivare a St. John's. L'esperimento riuscii. Arrivò un segnale di tre punti (lettera S dell'alfabeto Morse) e questo costituì il primo segnale radio oltreoceano. Quello che vediamo qui sotto è un'immagine della stazione radio a Poldhu evoluta 13 anni dopo.

immagine CC0

Nel dicembre del 1909 arriva la premiazione dell'ambito premio Nobel. Insieme a Marconi, fu premiato anche il tedesco Karl Ferdinand Braun. Ricevettero il Nobel per la fisica con tale motivazione:

“... a riconoscimento del contributo dato allo sviluppo della telegrafia senza fili”

Nel 1912 l'invezione di Marconi si rivela anche importante dopo il tragico evento del Titanic. Infatti, ricevuto il segnale di aiuto, Marconi stesso si precipitò al porto di New York per soccorrere i superstiti. In tale occasione dichiarò:

Vale la pena di aver vissuto per aver dato a questa gente la possibilità di essere salvata

La mattina del 20 luglio 1937 Guglielmo Marconi morì a Roma in seguito ad un arresto cardiaco. Quel giorno, in segno di lutto e di rispetto, tutti i trasmettitori radio fermarono la loro attività per l'intera giornata.

LA TELEGRAFIA SENZA FILI

Guglielmo Marconi quindi ricevette il premio Nobel nel 1909 dopo aver consolidato e reso famoso il suo sistema di telegrafia senza fili. Ne abbiamo parlato molto ma per sommi capi durante la biografia, quindi vediamo ora più nel dettaglio le sue invenzioni di trasmettitore e di ricevitore.

IL TRASMETTITORE

Il trasmettitore è composto da due sfere che sono collegate ad una bobina di induzione. Una sfera è collegata a terra mentre l'altra sfera è collegata ad un conduttore verticale W, che Marconi definisce "aereo". Questo dispositivo era utile per trasmettere un segnale a grandi distanze, senza avere un punto di riferimento da raggiungere, un pò come la stazione adibita per il segnale transoceanico.

Il trasmettitore ha un meccanismo di funzionamento relativamente semplice. Premendo un tasto, nel nostro caso lo chiameremo b, si da energia al rocchetto, indicato con la lettera c, grazie alla batteria collegata al tasto. Il rocchetto va a caricare il conduttore verticale W che va a scaricarsi tramite la seconda sfera che scarica a terra. La scarica emessa è oscillante ed il dispositivo composto da sfere e il conduttore isolato lavorano in maniera simile ad un radiatore di onde elettriche. Premendo il tasto b in maniera più o meno lunga si emettono delle onde che ovviamente seguono l'andamento imposto dalla pressione del tasto. Questo segnale, raccolto dal ricevitore, riesce ad essere trasmesso nello stesso modo in cui il trasmettitore ha appunto trasmesso. Con questo sistema era quindi possibile mandare messaggi in codice Morse o comunque svariate tipologie di segnali criptici o meno.

IL RICEVITORE

Il ricevitore è ovviamente l'elemento che capta il segnale inviato e lo traduce tramite l'emissione di suoni che possono essere più o meno lunghi, andando ad indicare le lettere dell'alfabeto Morse, completando il messaggio inviato.

Il meccanismo di funzionamento del ricevitore, a differenza di quello del trasmettitore, è leggermente più complesso. Partiamo dal primo elemento, probabilmente il più importante, che permette il corretto funzionamento. Il tubo sensibile è un piccolo tubo di vetro di una lunghezza di 4 cm. Al suo interno troviamo due poli metallici (j1 e j2). I due poli sono separati e nello spazio tra essi c'è una miscela limata di nickel e argento. Il tubo è messo in un circuito con una pila (g) ed un relé telegrafico sensibile (n). Questo circuito è posto all'interno di un altro circuito con un vibratore (p) ed un registratore (h). Quando non riceve alcun segnale la resistenza della limatura nel tubo è infinita, ma nel momento in cui riceve un qualche tipo di segnale, si produce coesione e la resistenza si abbassa fino a 100-500 ohm. Questo fa si che la pila dia corrente e quindi azioni il relè. Il tubo è collegato nello stesso identico modo di come erano collegate le due sfere nel trasmettitore, ovvero un estremo scarica a terra mentre l'altro è collegato al conduttore verticale. Tra il tubo ed il relé ci sono due induttanze di blocco (k e k'). Le due induttanze di blocco direzionano la corrente oscillante a passare per il tubo piuttosto che consumare la propria energia nel passare per il circuito del relé, che risulta chiuso per la corrente oscillante. Le oscillazioni prodotte dalle induttanze vanno ad agire sul tubo, aumentando la sua conduttività. In questo modo si aziona il relè tramite la corrente emessa dalla pila. A questo punto per il relé passa la corrente di una seconda batteria (r) che è più grande. Questa corrente passa per il vibratore (p) e per gli elettro-magneti del registratore (h). Il vibratore picchietta sul tubo e scuote così la miscela presente. Quindi finchè il trasmettitore invierà segnali, il ricevitore svolgerà queste azioni, per poi finire con un punto nel momento in cui cessano gli impulsi.

Qui di seguito vediamo un ricevitore di Marconi.

immagine CC0

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fonti ed approfondimenti

• Guglielmo Marconi
• La telegrafia senza fili