7
Introduzione
Il t ema ogg e tto d i ques to s tudio – valutazion e, p ercezio n e e g e st ione d el r ischio da e‐
sposizione a r ad iofr equenze co nnesse a i mpianti di r adiodiffusion e
1
s onora e televi‐
s i v a ( R a d i o T V ) p r e s e n t i n e l l a p r o v i n c i a d i C o m o – n a s c e d a u n a r i f l e s s i o n e m a t u r a t a
nel corso d e ll’attiv i tà l avorativa d u rante il d ecennio 2001‐201 1, c o m e tec n ico della
prevenzion e.
Nel period o trattato, ci si è m i surati c o n t utte e t re l e probl ematiche ( valutazione,
p e r c e z i o n e e g e s t i o n e d e l r i s c h i o ) i n u n c a m p o i n c u i i l r i s c h i o per la s alute nella p o‐
polazione a n cora o ggi è r it enuto dalla c omunità sc ientifica poc o evidente, ma c he
pure, in o ccasioni sem p re p iù f requenti, ha desta to i t imori de lla c ollettività e d ei
m e d i a : s i t r a t t a d i m e r o f r u t t o d i u n i m m a g i n a r i o c o l l e t t i v o o di risc h io “ reale” s u cui
è utile impegnar e en erg ie e risors e?
Non si p ret e nderà d i d are una ris p osta definitiv a a ques to dile mma, che nella s ua
semplicità p otrebbe r ivelars i f als o , quanto p iuttosto di p artire d a d a t i d i f a t t o – v a l u ‐
ta zioni di i mpatto f is ico dei cam p i elet tromagnetici i n radiofr equenza (campi R F) e
per c ezione del r ischio r eale o p r e sunto sulla salute – per gest ir e un a problematica
che sembrerebbe già i mpegnare n otevoli r i sorse.
Fino a d ora tutti gli s t u di i ntrap r esi nel sett ore non hanno m o strato a lcuna prova
dell’esisten za di r ischi di i mpatto s ulla salute umana dei camp i RF, perlomeno n o n ai
livelli d i intensità di c ampo e lettr ico fissati p r e cauzional m en te dalla l egislaz i on e ita‐
liana, ma al t empo stes so non si possono escludere e ffetti negativi sulla salute.
L e u n i c h e e v i d e n z e c o n s i d e r a t e d a l l ’ I C N I R P ( I n t e r n a t i o n a l C o m m i ssion o n Non‐Ion‐
iz ing Radia t ion Pro t ect i on) sono gli e ffett i d ella d ensità d i p otenza ind otta s ui t es suti
biologici media n te p ar ametri f is ic o‐biologici quali il t ass o di a s s o r b i m e n t o s p e c i f i c o
d i e n e r g i a ( S A R : S p e c i f i c A b s o r p t i o n R a t e ) e l a d e n s i t à d i c o r r ente i ndotta, co sì t utti
gli studi so no fin alizza ti a st a bilire relazio ni tra i livelli di campo RF e salute fisic a.
Q u e s t o l a v o r o n o n è f i n a l i z z a t o a l l a r e a l i z z a z i o n e d i u n o s t u d i o “n+1” di ciò che è sta‐
t o g i à f a t t o , m a p i u t t o s t o è q u e l l o d i s o n d a r e l a p o s s i b i l i t à d i altr i t i pi d i impatto , di‐
1
Il termine “radiodiffusione” è sinonimo di quello inglese, generalmente più usato, “broadcasting”,
in particolare si pone l’accento sull’unidirezionalità dell’emissione elettromagnetica oltre che sull’ampia
copertura del territorio.
v e r s i d a q u e l l i c o r r e l a b i l i a l l a d e n s i t à d i p o t e n z a o d i c o r r e n t e i n d o t t a , m a s e m p r e l e ‐
g a t i a i c a m p i R F e a g e n t i s u l l a s a l u t e f i s i c a c o m e p u r e s u q u e l la p sico‐fisica e spiritu‐
ale
2
, per cui anche il c oncetto d i “r ischio” può essere e s t eso ai f eno m eni non s u ffi‐
cien temen t e stu d ia ti c ome ipers e nsibilit à all’ “elettrosmo g”, co n i disordini neurolo ‐
gici, per rag g iun g ere il l ivello spirit u ale.
Ci s i propo n e così d i c a pire q ualcosa in p iù c irca l ’in t erazion e t r a ca mpi RF e t essuto
biologico, c he n on sia semplicemente i l tr asferimento d i e ner g i a con produzione di
c a l o r e . S i c e r c h e r à d i v a l u t a r e l a r i l e v a n z a o m e n o d i a l t r i p o tenziali a mbiti di ris chio
a t t r a v e r s o i p o t e s i d i r i c e r c a “ q u a l i t a t i v a ” , c o n i l s u p p o r t o d i m etodi s o ciologici al l’in‐
ter n o di un contesto t emporale, territor i ale e sociale dato , qu ale, ad esempio, i comu‐
n i d e l l a p r o v i n c i a d i C o m o i n t e r e s s a t i d a s i t u a z i o n i d i r i s a n a m ento d i aree con s u pe‐
r a m e n t o d e i l i m i t i n o r m a t i v i d e i l i v e l l i d i c a m p o R F n e l p e r i o d o 2001‐2011, c oinvol‐
gendo nell’indagine t utte l e tipologie d i sogg e tti interes sati: c it tad i ni d iret tament e
i n t e r e s s a t i , e s p o n e n t i d i c o m i t a t i o p a r t i s o c i a l i e p o l i t i c h e sensibil i al tema del l ’elet‐
t r o s m o g , g e s t o r i d i i m p i a n t i R a d i o T V , a d d e t t i a l l ’ i n s t a l l a z i o n e e alla m anuten zione
degli impianti, funz ion a ri a mmini strat i vi e p olitici dei comuni , funzionar i d eg li e nti
d i c o n t r o l l o ( A R P A , A S L , I T L o , … ) , c o n s u l e n t i t e c n i c i p e r l a r e dazione di v alutazioni
di i mpatto, operator i d e ll’informaz ione e d ella c omunicazione ( sia in veste d i in for‐
matori che di utilizza to ri dei sist e mi broadcasting
3
).
Obiett i v i del present e s t udio sono:
a) definire l a t i pologia dei parame tri relativi a ll’incidenza dei campi elettro m a‐
gnetici a ra diofr e quen ze sugli i nd ividui a l iv ello b iologico, f isico, p sicofisico e
spirituale;
2
La spiritualità, nell’organizzazione disciplinare odierna, ancora non è normalmente considerata de-
gna di considerazione scientifica, mentre la psiche è oggetto di studio di discipline che rientrano tra le
scienze umane legate in qualche modo all’ambito sanitario, quali la psicologia, la psicanalisi, ecc..
Al più si relega la trattazione della spiritualità nell’ambito dell’antropologia come strano fenomeno cultura-
le presente, chissà perché, all’interno dell’uomo, piuttosto che nelle sue manifestazioni sociali, in genere re-
ligiose e, per questo, anche nell’ambito della teologia e della speculazione filosofica. Qui si cercherà voluta-
mente di non entrare nel merito di un dibattito sullo spirito e del suo eventuale rapporto con la psiche o al-
tro, che rischia di portare ad affrettate definizioni di un fenomeno osservato in maniera molto diversa a se-
conda dell’approccio disciplinare e dell’estrazione culturale di chi lo tratta, ma si ritiene che sia ugualmente
utile introdurre l’ipotesi di interazione tra fenomeni elettromagnetici e “spirituali” anche con conseguenze
sulla salute, per il semplice fatto che nel campo della prevenzione ci si confronta con evidenze valutate sog-
gettivamente in modo diverso da persona a persona, ancora non spiegate scientificamente, e che vengono
associate “naturalmente” o “intuitivamente”, all’elettromagnetismo.
3
Vedi nota
1
.
9
b) c e r c a r e d i c o m p r e n d e r e i m e c c a n i smi sociali, e conomici, cultural i e p s i c o l o g i ‐
ci conness i alla percezione del r i schio;
c) dare u na d efiniz ione d egli a mbiti di r ischio c onosciuti o non a ncora con s ide‐
ra ti, quali il r ischio di patolo gie fisiche e psico‐fisiche n e g li i ndiv idui e a l ivel‐
lo c ollet t ivo (un esempio di o rgano influenza t o dai campi RF p o trebbe e ssere
la ghiandol a pineale);
d) osserva r e le s trat egie d i gestio ne d el r ischio ( o comunque d ell a problematica
legata a ll’elettrosmog) f inor a ado t tate, al f ine di v alutare o proporre l e solu‐
zioni migl iori.
L’elettromagnetismo: dalla scoperta allo studio del rischio
11
L’ELETTROMAGNETISMO: DALLA SCOPERTA ALLO STUDIO DEL RISCHIO
1.1. Dall’immaginario alla tecnologia
È comune, nell’immaginario colle ttivo odierno, a ssociare i feno meni e lettromagneti ‐
c i a l l o s v i l u p p o t e c n o l o g i c o d e l l ’ e t à m o d e r n a , t u t t a v i a , l ’ u o m o , dai primordi sino ad
oggi, si è s empre misurato c on f en omeni appa rent emen te i nspieg ab i l i , d o v u t i a c a u ‐
s e n o n i m m e d i a t a m e n t e p e r c e p i b i l i c o n a l c u n o d e i c a n o n i c i c i n q u e sensi o, c omun‐
q u e, diffic il m ente r ic o ndu c ib il i a c au se l o g ic h e: feno m e ni o sse rv abili in na tura quali i
fulmini o la capacità d e i magnet i di a ttr arr e il ferro.
1.1.1. Le fonti
L’interpr e t a zione d i t ali fenomeni p assa p er u n laborioso proces s o c h e l a l i b e r a d a i
m o t i v i m i s t i c i e m a g i c i , c o n n e s s i a l c o n c e t t o d i N a t u r a d i v i n a an imata e v i vente, re‐
can t e n e l proprio seno l e fo rze c a paci di imp r imerle i l s u o ritm o , l a s u a p o t e n z a e i l
suo sviluppo. Da q uest o crogiolo a limentato dalle a ntiche m itol ogie f ino a tutto il
Fig. 1 – Fonti documentarie del XVI secolo, periodo da cui attingono le teorie scientifiche moderne
sull’elettromagnetismo
a) frontespizio del “De Subtilitate” di Girolamo Cardano nell’edizione del 1554. In quest’opera si tratta di tutte le sostanze connesse con la
materia “sottile”tra cui: l’aether (36d, 52c, 115b, 103a); l’ambra (159a) e il magnetis (213b, 214b, 216d e 217a).
b) frontespizio de “Il Timeo, overo della natura del mondo” di Platone nell’edizione del 1558.
c) foglio 34 de “Il Timeo, overo della natura del mondo” che contiene il brano riguardante l’elettro e la calamita, oltre all’impetuoso feno-
meno dei fulmini che qui vengono analizzati (vedi Scheda 1 in Appendice).
d) frontespizio delle “Historiae Mundi” di Plinio il Vecchio in una edizione del 1554.
e) frontespizio del “De Magnete” di William Gilbert nell’edizione del 1600. Su quest’opera, in cui vengono definiti per la prima volta i ter-
mini di elettricità e magnetismo, si incardina l’approccio scientifico sull’elettromagnetismo.
a ) b ) c ) d ) e )
L’elettromagnetismo: dalla scoperta allo studio del rischio
12
Rinascimen to, nel 15 50 , emerge l ’o pera di G i ro lamo C arda no, med ico e allora d o c en‐
t e d i m e d i c i n a a l l ’ U n i v e r s i t à d i P a v i a , c h e p u b b l i c a p r e s s o l ’ e ditore J ohann Pet r eius
di N orimberga il De Subtilitate ( successivamente agg i ornato e r ied ito nel 1554 e nel
1560) in cu i si mescolano vecchie ered ità a im portanti oss ervaz i o n i e i n t ui zi on i
4
:
“Propositum nostri negocij in hoc opere est, de subtilitate tractare. Est autem subtili‐
tas, ratio quaedam, qua sensibilia a sensibus, intelligibilia ab intellectu, difficile com ‐
prenduntur...”
5
.
Per comprender e t a le p rocesso, che ved e i n questo t ra tt ato una tap p a di grand e r i ‐
lievo, s i pot r ebbe f a r r ifer imento a lle p iù s var i ate font i ch e descrivono a vvenimenti
prodigiosi, da q uelle b ibliche (Genesi, E sodo, Deuterono m io: do ve s i parla dei s i ste‐
m i u til izzat i da M o sé p er c o m u nic are con il Dio di Israele, del p ro gett o e del l a c o s tru ‐
zione dell’Arca dell’Alleanza – o T abernacolo –, piuttosto che dell’incr edibile pas sag‐
gio del popolo di Israel e tra le a cque del M ar R osso, …), ai r i trovamenti a rcheologici
nell’area della “ Mezzaluna F erti le” (Babilonia, Antico E gitto, … ) , a l l e n o t i z i e p i ù d i ‐
ver s e che p r ovengo no d all’estrem o oriente, d alle c iv iltà p re‐co lombiane d ’America,
a l l a m i t o l o g i a g r e c a , i n d i a n a , e c c . . P e r b r e v i t à , q u i s i f a r à r iferimen to solo a d u e e‐
sempi tipic i dell’antichità gr eco‐latina: Pla t one e Plin io il V ecchio.
Forse non è un c aso che Platone, i ntorno a l 360 a.C., descriva n e l Timeo
6
u n o d o p o
l’altro i due fenomeni “ invisibi li” o ggetto di q u esto studio: l ’elettricità (nelle du e f or‐
me n aturali della scarica e lettr ica del fulmine e dei campi sta t i ci p ropri dell’ambra,
in g reco ἤλεκτρον [ e l e k t r o n ] ) e i l m a g n e t i s m o ( n e l l a s u a f o r m a “ c r i s t a l l i z z a t a ” nella
magnet ite a lui nota c o m e “Pietr a d’Ercole” , in g r e co ̔Ηρ ακλείων λίθ ο ς [Herakleíon lí‐
thos]). Leggendo attentamente le parole del fil osofo e il conte sto in cui vengono inse‐
rite, si s copre che Timeo i ntuisce e cerca di s piegar e come a nc he i f en omeni che oggi
ven gono id ent i fic a ti c ome elet tro m agnet i ci, al p ari d e l suono e a l t r i m o v i m e n t i d e i
corpi e dei fluidi, siano accomunati da un’unica gran de legge f isica. È in t eressant e ve‐
dere c ome questa t ra tt azion e n on veng a i n s er ita nel prec eden te disc orso d i Timeo
sui fenomeni fisici leg a ti alla geom e tria e alla m atematic a (co sa logica secondo l’ordi‐
n a m e n t o o d i e r n o d e g l i s t u d i ) , b e n s ì a l l ’ i n t e r n o d i q u e l l o c h e s i potrebbe definire un
4
Cfr. Garin E., 2006, “La cultura del Rinascimento”, Net, Milano, p. 138.
5
Cfr. Cardano G. (Hieronymi Cardani), 1554, “De subtilitate rerum. Libri XXI.”, per Ludovicum
Lucium, Basileae, p. 1 (Liber primus, De principiis materia, forma, vacuo, corporum repugnantia, motu
Naturali, & Loco).
6
Cfr. Platone, Timeo, XXXVII. Vedi Scheda 1 in appendice.
L’elettromagnetismo: dalla scoperta allo studio del rischio
13
saggio di fisiologia ( tra i capp. XXX e XXXVIII: s i tratta f ors e di u n’in tuizio ne risp e tto
ai risvolti biologici e sulla salute del l ’elettroma g net i smo?
Plinio i l Vecchio ( 23‐79 d.C.), i nol t re, a ttr ibuisce l’etimologia d el t er mine “ mag net e”
ad u n pas t ore cr etes e di n ome “ M agnes”, il q uale scoprì casualm ente l e prop riet à
della m agnetite a ppoggiandov i so p ra i l suo b a stone con la p unta i n ferro
7
, mentre è
n o t o c h e l a p a r o l a “ m a g n e t e ” d e r i v a d a l g r e c o μαγνήτης λίθος [ magn étes l íthos], cioè
“pietra di M agnesia”, dal nome di una località dell’Asia M inore ( Μαγνησί α [ M a g n e ‐
sía]), nota s i n dall’ant i c h ità per gl i ingenti d e positi d i magn etite.
Anche se l o stesso P linio nella Storia Naturale ( n o t a a n c h e c o m e Historiae Mundi o
Historia Naturalis ), c on l o spirito pragmat i co p roprio dei l a tin i , dichia ra di no n confi‐
dare n elle “ favole” grec he s ull’origine di q uest e mirabili p iet r e ( ambra e magnet ite),
probabilmente non è t r oppo ozios o studiare la mitologia che spe sso c ela dietro i fatti
nar rati e i s u oi p ersona ggi, descr i zioni di f eno m eni e cose p ro prie del l a fisica
8
s e non
vere e proprie intuiz io ni scient i fiche.
Dunque a gli “an t ichi” n o n mancav ano intuiz ione, spirito logico, d i os servaz ion e e c a‐
pacità d i sp erimentaz i one, m a solo a p artir e d ai s ecoli XVII e XVIII, l a fisic a h a potuto
svilupparsi su b asi scientificam ent e a ccet t abil i graz ie all’appr o f o n d i r s i d i u n m u t u o
dialogo con i “tecnologi”
9
( artigiani e artist i che avev ano già perfezionato l a propria
arte durante il Rinascimento), d ialogo che ha trovato sbo cco ne ll’era “tecnologica”.
1.1.2. Gli “elettricisti”
Bisogna as pettare i l 1600, c on i l De Magnete d i W i l l i a m G i l b e r t , p e r c h é f o s s e c o m u ‐
nemente ac cetta to n ell a s aggis t ica scient i fica l ’utilizzo d el t ermin e e l e ttr icit à per de‐
scrivere la c a pacità anal o ga a q uella dell’ambra di attrarre de i corpuscoli dopo aver‐
7
Cfr. Plinio il Vecchio, Historia Naturalis, XXXVI.127 (per il magnete vedi anche: XXXVI.126-
130, XXXIV.147 e per l’ambra XXXVII.30-51).
8
È bene ricordare che il termine “fisica” proviene dal greco φύ σ ι ς [physis] (in latino: “natura” = ciò
che nasce dall’essere).
9
Dal greco τέχν η [téchne] (= arte, destrezza degli artisti e degli artigiani). Si riferisce a dei metodi
di produzione di opere (d’arte), collaudati professionalmente, secondo regole prefissate che implicano cono-
scenza, o επιστ ή μη [epist ēm ē] (composto da epi- “su” e histamai “stare”, “porre”, “stabilire”), orientata a un
fare non disinteressato, ma indirizzato a uno scopo ben preciso.
L’elettromagnetismo: dalla scoperta allo studio del rischio
14
ne s trofina t a la s uperficie con un p anno
10
. D’altra
p a r t e l a p e r s i s t e n z a a l g i o r n o d ’ o g g i d e l l a t e r m i n o ‐
logia usata nel passato ( elettric ità, m a gnetismo,
spet tro, e t e re…) p er i f enomen i “o cculti” o “ s o ttili”,
at testa che la pretes a di certa scienza attuale d i aver
ta gliato ogn i leg a me co n la pr esunt a ignora n za degli
u o m i n i d e l p a s s a t o n o n è s u f f i c i e n t e a r i m u o v e r e
l ’ i m p r o n t a a n c o r a v i v a d i u n m o n d o a n t i c o d a l q u a ‐
l e è anc o ra p o ssib il e tr arre “ inv en z io ni”
11
e int u izio ‐
ni utili all’uomo moderno e post‐moderno.
Lo stesso G ilbert n ella sua o pera descrive l’elet trici‐
tà e i l magnet ismo c ome un e ffluvio d i materia im‐
ponderabil e (altrimen t i nota c o m e quintes s en za o
etere
12
), q uin d i già con Christiaan H uygens ( 1629‐
1695) s i ip otizza c he n on s i tratti d i un f luid o emanante d ai c orpi e lettr izzati, bensì
di u na v ibrazion e superficiale c h e si comunica a ll’etere che ri empie tutto l o s p azio.
Più tardi Willem Jacob ’s G rave s a nde (1688‐1744) p untualizza c h e g l i effetti e lettric i
sono a tt rib u ibili a v i brazion i i ndot te p er m ezz o d i effluvi dall o s t r o f i n i o e c h e t a l i e f ‐
fluvi sono s tabilment e collegati alle sostanze.
E c c o c h e l a r i c e r c a d e i f i s i c i c o m i n c i a a c o n i u g a r s i c o n l a t e c n o l o g i a , p u r n o n e s i s t e n ‐
do a ncora chiarezz a a cosa a vreb be p ortato l a ricerca s u ll’elet tromagnetismo Otto
von Gueric ke ( 1663) e F rancis H au ksbee (1703) c ominciano a pro ge t t a r e e a r e a l i z ‐
zare i primi generato r i elett r ostat i ci .
Il p asso successivo v iene compiuto da Stephen Gray ( 1666‐1736), o r m a i p o v e r o a l l a
f i n e d e l l a s u a c a r r i e r a d i a s t r o n o m o , c o n l ’ i n t u i z i o n e d e l l a c o nduzione e let t ric a
13
e
sperimen ta c on successo la c ondu cibilità d ei f ili metallici n ot ando c he i l flusso e let‐
10
Cfr. Gilbert W. (Guilielmi Gilberti), 1600, “De magnete, magneticisqve corporibvs, et de magno
magnete tellure; physiologia noua, plurimis & argumentis, & experimentis demonstrata”, Petrus Short,
Londini, p. XII (Verborum quorundam interpretatio, ‘Electrica, quae attrahunt eadem ratione vt electrum’)
e pp. segg. 48, 53, 54, 57, 65, 113.
11
Dal latino “inventio”: rinvenimento, ritrovamento, scoperta.
12
Dal greco αἰθ ή ρ, latinizzato in aether.
13
Intuizione probabilmente tratta da un’attenta lettura degli scritti di ’s Gravesande tradotti da
Desaguliers.
Fig. 2 – Il generatore elettrostatico di
Otto von Guericke
(inc. Hubert-François Gravelot, c. 1750)
L’elettromagnetismo: dalla scoperta allo studio del rischio
15
trico si m anifes ta solo sulla superficie dei con‐
d u t t o r i e n o n a l l ’ i n t e r n o
14
, mentr e J ohn Theo ‐
philus D esaguliers (1683‐1744) d à la defini‐
zione di “ conduttori” e “isolanti” a i materia l i
che Gray a v e va c atalog ato risp et tivamente co ‐
me “ di sos t e gno” p iut t o sto che “r ecetto ri” d i
“fluido elett r ico”.
La t appa seguent e dell’evoluzione t eor i ca è
rappresentata d a C h arles François d e C i ster‐
nay du F ay ( 1698‐1739) c he, dopo a ver con‐
statato che qualunque corpo (eccetto m etalli e
fluidi) può essere e lettriz zato p er st r ofinio ,
parla della p ossibilità d i un’elettrizzazione
per “comunicaz ione” a patto c he i l corpo in
o g g e t t o s i a p o s t o s u u n i s o l a n t e ( r e g o l a d i d u
Fay). Infine egli ipotizz a c he e sisto n o due tipi di fluidi e let trici (quello “ vet r oso” d eri‐
van t e dallo s trofinio c on s ostanze vetros e e quello “ resinoso” derivante dallo s trofi‐
nio con resine a nalogh e all’ambra) stabilendo che oggetti c on e lettr icità simil e s i re‐
sp in go no , m entre q u e l l i c o n el ett ric it à diss i m il e si att ra ggo no : tale osservazio ne pro‐
babilmente sarà utile in seguito per concepire i l concetto d i p olarità n e ll’elet tricità.
Altro salto tecnologico: d opo i generatori e i f ili si s copre l a possibilità d i incamerare
i l “ f l u i d o e l e t t r i c o ” n e l l e “ b o t t i g l i e d i L e i d a ”
15
g razie a Ewald Jürgen v on Kleist
(1744), Peter van Musschenbroek ( 1746) e W illiam W atson (1746); m entre i primi
due scoprono l e propr iet à di q ueste bott iglie dopo a ver preso l a sc ossa p oiché ave‐
va no t rasg r e dito l a r e g o la d i du F a y, il t erzo n e per f ez ion a l ’ idea r ivestendole sia in‐
t e r n a m e n t e c h e e s t e r n a m e n t e c o n d e l l a s t a g n o l a , c o s t r u e n d o c o s ì , senza saperlo, i l
prototipo di u n conden satore e let t r ico. Infin e è di D an iel G ral ath (1708‐1767) l ’idea
di collegare in serie una batteri a di bottiglie di Leida per au mentarne l a capacità
16
.
Con gli esperiment i dell’abate Je an‐ A ntoine Nollet si giunge al la descrizione dei fen o‐
14
Concetto ripreso successivamente da Franklin e Faraday.
15
In onore all’Università di Leida in cui Musschenbroek aveva compiuto i propri esperimenti.
16
Il concetto di “capacità” è comune sia ai condensatori elettrici che alla proprietà di contenimento
dei fluidi nelle bottiglie.
Fig. 3 – Batteria di bottiglie di Leida
dell’ultimo quarto del XVIII secolo
Museo della Storia dell’Università presso l’Università di
Pavia nel Gabinetto di Fisica di Volta
L’elettromagnetismo: dalla scoperta allo studio del rischio
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meni e let t r i ci i n termin i di “ corren t i defluenti” e d “affluen t i” e d a q u i W a t s o n p e r f e ‐
ziona (o secondo u n altro punto di v ista: ribalta) l ’ipotesi di du Fay sui due fluidi, so‐
s t e n e n d o c h e i n r e a l t à s i t r a t t a d i u n s o l o f l u i d o i n e c c e s s o p iuttost o che in difetto,
dopo a ver o sserva t o come l a scaric a elet trica, s ubita da c hi a p poggia una mano s ulla
sorgente e l e ttr ica e l’al tra a “t err a ”, p assa a tt r a verso le b ra ccia e il p etto i n una sola
direzione s e nza interessare a ltre p arti d el corpo.
Un’ultima o sservazione i mportant e fatta da W atson nel 1747 è ch e le s cariche elet‐
trostatiche si p ropagano m eglio nel vuoto che nell’aria. Tuttav ia a ncora non sono
c h i a r i i c o n c e t t i d i c i r c u i t o e l e t t r i c o , d i i n d u z i o n e e l e t t r o s t atic a e d i c ondens azio ne e‐
lettr ica.
Negli st essi a nn i Johan Heinr i ch W inckler, m entre per f ez iona l a m acc h ina g e neratri‐
ce d i elettr icità, s i rend e conto che le s cintille d a essa p ro d otte h anno l a stessa n atu‐
r a d e i f u l m i n i : d a q u i a l l ’ a s s o c i a z i o n e t r a g l i s t u d i e l e t t r i c i e q u e l l i m e t e o r o l o g i c i , i l
passo è breve.
A Benjamin F ranklin (1749) v iene a ttribuita l ’invenzione del par a f u l m i n e e d è s u a l a
definizione uffic i ale di e lettrodo p ositivo (c on
abbondanz a di fluido) e neg a tivo ( con scarsez‐
za d i fluido), r ifer endo si c onvenz ionalmen te a l‐
l’elettrizzaz i one “v etro sa”. L e riflessio n i fatt e
da F ranklin dopo l e sperimentaz i oni sui par a ‐
fulmini son o i mportan t i perché s i comincia a
separare i l concetto d i induzio n e da q uello d i
conduzione e si disting u ono i feno meni e lettr ici
a dist anza d a quelli a contat t o.
U n a m e n z i o n e d o v e r o s a v a f a t t a d e l f i s i c o
Georg Wilhelm Richmann (1753), deced u to
prematuramente m en tre ind a ga v a s ui p araful‐
mini: pa re c he F ranklin smetta di far e e speri‐
m e n t i q u a n d o a p p r e n d e i p a r t i c o l a r i d e l l a m o r ‐
te di Richmann.
Fig. 4 – La morte del fisico Richmann
(tratto da: Les Grand Inventions,
Louis F. Guier, 1863 , Parigi ; p. 292)
L’elettromagnetismo: dalla scoperta allo studio del rischio
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1.1.3. Matematizzazione delle leggi fisiche e sviluppo della ricerca teorica e
sperimentale
A questo p unto l a lista degli studiosi dei feno meni e lettr ici e m a g n e t i c i s i i n f i t t i s c e e
ognuno dà un p roprio u tile c ontributo teorico o tecnico. P er t u t t i s i r imanda a lla c ro‐
nologia in a ppendice s p erando n o n a v e rn e o m essi t roppi, tr a loro s p i c c a n o i n o m i d i
F r a n z U l r i c h T h e o d o r A e p i n u s , c h e h a c e r c a t o d i d a r e c o r p o m a t e m atico a gli es peri‐
menti d i F r a nklin, e C harles A ug ustin de C o u lomb c he, grazie a g l i e speriment i f a tti
c o n l a b i l a n c i a d i t o r s i o n e , r i e s c e a f o r m u l a r e l a l e g g e s u l l a forza os servata t r a due
cariche elettriche e che porta il suo nome
17
:
r
q q
F 2
2 1
Luigi Galva n i (179 0), inoltre, i nda ga sui proc essi e lett ric i n e gli org a nismi a nim ali,
m e n t r e A l e s s a n d r o V o l t a ( g i à i n t e r e s s a t o a l l a f e n o m e n o l o g i a e l e ttrica nel 1769)
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dà
un i mportantiss i mo c ontributo co n la s ua p ila (1800) a v v i ando l o stu dio dei p rocessi
e l e t t r o c h i m i c i e G i a n D o m e n i c o R o m a g n o s i (1802) scopre gli effetti m agnetici del‐
l’elettric ità. H ans Chris t ian Ørsted ( 1820), riprend e ndo le i nt uizioni di R omagnosi,
dimostra l e prime rela zioni t r a elettr icit à e magnet ismo e A ndr é‐Marie Ampère, ch e
p r o s e g u e s u l l a v i a t r a c c i a t a d a Ø r s t e d , d e f i n i s c e i l c o n c e t t o d i cor r e nt e el ett rica in
termin i elet trodin amici e lascia il suo nome all’unità di misur a di questa corrente.
Georg Simon Ohm (1827) comprende le p ot enzialità d e lle c ircuit azioni e lettr ic he e
c o m p o n e n d o t u t t i i d i s p o s i t i v i e l e t t r i c i n o t i a l l ’ e p o c a t r o v a l e relaz i oni tr a le u nità
elett r iche a ssociabili o r mai chiar i t e d agli i nnu merevoli e s p eri menti (V =tens ione [V],
I =corrente [A], R =resis tenz a [ Ω ]) elaborando la legge che porta il suo nome
19
:
17
F rappresenta la forza di attrazione tra le cariche q
1
e q
2
(se le cariche sono di segno opposto il
prodotto sarà negativo e la forza F è quella di attrazione) mentre r è la distanza tra le due cariche. Quindi
questa legge può essere così enunciata: “La forza di attrazione o repulsione tra due cariche elettriche è diret-
tamente proporzionale al loro prodotto e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che intercor-
re tra di esse”.
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con la pubblicazione della sua prima memoria scientifica: Volta A. , 1769, “De vi attractiva ignis
electrici, ac phaenomenis inde pendentibus Alexandri Voltae ... ad Joannem Baptistam Beccariam ... dis-
sertatio epistolaris”, Typis Octavii Staurenghi impressoris episcopalis, Novo-Comi.
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quindi la legge di Ohm può essere così enunciata: “La resistenza R opposta da un dipolo elettrico
al flusso di cariche che lo attraversa è pari al rapporto tra la tensione (o d.d.p.=differenza di potenziale) V
esistente tra i due morsetti del dipolo e la corrente I entrante nel morsetto con potenziale elettrico più eleva-
to (o positivo)”. Più in generale, quando si tiene conto di effetti induttivi e capacitivi legati alla corrente al-
ternata, si parla di impedenza (Z). La resistenza R concettualmente è uguale all’inverso della conduttanza S
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I
V
R
C a r l F r i e d r i c h G a u s s , o r m a i s u l l a v i a d e l l a p e n s i o n e d o p o u n a b rillant issima c arr i era
m atem atic a , dà fo rm a sim b o l ic a e co nc ettu al e al c am p o ( sia esso grav itaz io nal e, e l et‐
trico o magnetico) a ttraverso i l no to t eorema del f lusso ( 1831) e a s s o c i a i f l u s s i ( ɸ )
ai r isp e tt ivi campi (E =vettor e c ampo e lettrico; B= v e t t o r e c a m p o m a g n e t i c o , o i n d u ‐
zione magn etica). Quin di, nel vuoto e per flussi c he a ttr avers a no u na s uperfic ie S
chiusa, integrando ogni elemen to infinit esimal e dS , si ha
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:
0
;
S S
dS B
Q
dS E
m
o
S
E
Nel frattem p o Joseph H enry, sperimentan do sui legami t r a c ampi e lettric i e ma gneti‐
ci n el c ampo d ello s fruttamen t o “dinamico‐energ e t i co” dell’elet tro m agnetismo, a b‐
bozza i primi progetti d i motori e lettrici ( 1831), lasciando il s u o n o m e a l l ’ u n i t à d i
misura d ell ’ indutta nza elet trica [ H ], mentre H ein rich F ried rich E m i l C h r i s t i a n o v i č
Lenz i niz i a i suoi s tudi sull’el ettromagnetismo scoprendo la r e lazione tra la f orza e ‐
lettromotrice i ndo tta e l a causa che la g enera (fenomeno di a ut o i n d uzione d elle c or‐
ren t i elettr iche), nota come legge d i Lenz
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dt
di
L
dt
d
E m e f
B
ind ind
. . .
Sul versant e “ tecnolog ico” S amuel Finley B reese Morse (1832) comincia a l avorare
(=1/R) misurata in siemens (o mho), così come la resistività di un materiale ρ è uguale all’inverso della con-
ducibilità elettrica σ.
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In questa sede non è stata fatta una ricerca sulla formulazione originaria delle leggi di Gauss per i
campi elettrici e magnetici, ma nelle formule qui descritte si vuole evidenziare che, mentre per il campo e-
lettrico E [V/m] si associa il flusso ɸ alla carica elettrica Q
S
[C] in relazione alla costante dielettrica (o per-
mettività elettrica) nel vuoto ε
o
[F/m], nel caso del campo magnetico si trova un flusso ɸ uguale a 0, poiché
non esiste una “carica magnetica” associata, in quanto il campo magnetico è generato dal movimento di ca-
riche elettriche.
21
Nella legge di Lenz, ɸ
B
indica il flusso del campo magnetico (induzione magnetica) che risulta es-
sere proporzionale alla corrente lo induce. Il risultato di questa legge indica che la f.e.m. (E) indotta si op-
pone (segno -) alla d.d.p. correlata alla corrente i la genera per un fattore di proporzionalità L (induttanza).
La parte differenziale di/dt indica, inoltre, che la f.e.m. (E) indotta è proporzionale unicamente alla varia-
zione della corrente i nel tempo. Nelle correnti alternate L è la componente induttiva di Z (impedenza). Da
un punto di vista puramente analitico, R (componente reale) si somma vettorialmente a L (componente im-
maginaria) per ottenere Z nel campo complesso.
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alle p roprietà t rasmiss i ve d ell’elett r icit à
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p ensa ndo di a pplicarle a lla t elecomunica‐
zione (TLC) , e già n el 1833 Wilhel m Eduard Weber, in c ollaboraz ione con Gauss, spe‐
rimenta il p rimo t elegr a fo e let t ro magnet ico
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c ollegando l’Osservatorio e l ’Istituto di
Fisica di Gö ttin gen.
Inta nto, sul v ersa nte d e lla r icerc a scient i fica, Michael Far a da y, impegnato nella s pe‐
rimentazio ne e lett rochimica, r isc o pre
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l a pro p riet à dell’elettr icità di d istr ibuirsi so‐
l o n e l l e s u p e r f i c i e s t e r n e d e i c o n d u t t o r i ( 1 8 3 6 ) e s t u d i a l a f e nomen o logia dei c a mpi
elet trici e magnet ici n ei ma ter i ali, l ascian do l ’impronta d e l s uo n ome (“Farad”) nel‐
l’unit à di misura della capacità elet trica [F].
Arriva il 2 4 m aggio 184 4 e Morse r i esce ad inv i are da Wa s hingto n a Baltimora il s uo
primo messaggio telegrafico nel co dice elaborato da lui stesso: “WHAT HATH GOD
WROUGHT!”, comincia l’era delle TLC.
Fig. 5 – Immagine del primo messaggio inviato tramite telegrafo da Morse
(tratto da Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/File:The_First_Telegraph.jpg )
S e i n u n p r i m o t e m p o , c o m e g i à o s s e r v a t o p r i m a , l ’ e l e t t r o m a g n e t is mo, all’interno
della f isic a e dell’alchimia, era pr erogat iva d e gli studi d i “ m edici” o “ dottori”, a nche
d o p o c h e l a f i s i c a e l a c h i m i c a s i d i f f e r e n z i a n o d a l l a m e d i c i n a , si r ilev a un’unità d i in‐
teresse p er l a materia o l tre che da p arte d ei f is ici, a nche d i chimici, i ngegn e ri e si ve‐
drà che viene r i scoper ta p ure nel versa n t e m edico‐sanit a rio, p a ssando attraverso l a
biofisica e la biochimica.
Sull’esempio di F arada y , che univa l a s u a r i c e r c a c h i m i c a c o n q uella fis i ca, il f isico‐
m a t e m a t i c o G u s t a v R o b e r t K i r c h h o f f , g r a z i e a l l a c o l l a b o r a z i o n e con il c himico‐fisico
R o b e r t W i l h e l m B u n s e n , b a s a n d o s i a n c h e s u i p r i n c i p i d e l l ’ o t t i c a e d e l l a f i s i o l o g i a
dell’occhio, mette a p u n to i l primo spettrosco pio (1854), comin ciando a d associare i
campi elett r omagnet i c i a lla l uce e alla p ropag a zion e ond u latori a delle e nergie gene‐
ra te d a una parte e di q uelle a ssor b ite da i cor p i e/o elem ent i rec e tto ri dall’altra: se il
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da quest’idea verrà realizzato più tardi il telegrafo elettrico.
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Potrebbe destare sorpresa che una simile scoperta, ben più avanzata della telegrafia elettrica (via
cavo) ancora in via di sperimentazione, non abbia trovato un’immediata applicazione nelle TLC, probabil-
mente doveva essere necessario l’impulso determinato dai sistemi di amplificazione dei segnali che si sono
sviluppati prima nel campo della conduzione (via cavo) e solo successivamente in quello dell’induzione
(via etere).
24
Vedi nota
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.
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su o no m e oggi è p iù fac il m ente ass o c iato al l e l eggi c irc u i t al i elett rich e (ΣI=0 e ΣV=0),
la portata delle sue scope rte è ben più importante.
Rimanendo sul tema d elle p ropag a zion i dei c a mpi elet tr omagnet i c i, n el 1 864, J ames
Clerk Ma xw ell presen ta l e sue equazioni alla R oyal S ociet y, u ni fic and o le p rece den ti
ricerche e t eorie sull’elett r omag netismo e sancendo u ffic i alment e n e l l a c o m u n i t à
scien tifica il riconoscim ento delle p ropriet à on dulatorie di qu esti feno m eni.
Intanto, t ra i l 1860 e il 1870 – partendo dagl i studi di Faraday , H e n r y e L e n z – s i s v i ‐
lup p a la t ecnologia della p roduzio n e d i e n e r g i a e l e t t r i c a c o n l ’“anello” di A ntonio
P a c i n o t t i e l a d i n a m o d i Z é n o b e T h é o p h i l e G r a m m e c h e t r o v a i m m e diatamente s boc‐
co a livello di produzione indus triale e commercializzazione.
Dopo m eno di u n altro decennio T homas Alva E dison e Nikola Tesl a portano il p ro‐
gres so scientifico‐tecn o logico a d applicazion i e u tilizzaz i oni i n q u e l l a c h e v i e n e d e f i ‐
nita la seco nda rivoluzione indu str i ale (fonog r a fo, lampadina, centrali elettriche).
N e l c a m p o d e l l e T L C , A n t o n i o M e u c c i e A l e x a n d e r G r a h a m B e l l s i contendono l a pa‐
ter n it à e lo s fruttament o commer ciale dell’inv e nzio ne d el telef ono e, a nche s e ta rdi‐
va mente v e ngono rico nosciuti i m erit i del primo, è B ell che lasc i a l a s u a i m p r o n t a
nel l ’unità logaritmica d el deciBell (dB).
C o n H e i n r i c h R u d o l f H e r t z , c h e l a s c e r à i l s u o n o m e a l l ’ u n i t à d i m i s u r a d e l l a f r e q u e n ‐
za, sulla b ase del primo esperimento di A lbert Abraham Michelso n (1881), si r ifor‐
mulano l e equazioni d i M axwell e l a f isica clas sica c ominc i a a l a s c i a r e i l p a s s o a q u e l ‐
la quantistica che abbandona il c o n cetto d i “eter e ” e di “ fluid o elettro m agnet i co”.
Fig. 6 – Componenti ortogonali di un’onda elettromagnetica piana polarizzata
(tratto da Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/File:Onda-elettromagnetica.png )
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