Invenzioni e Inventori della Rivoluzione Industriale
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Invenzioni e Inventori della Rivoluzione Industriale
DIEGO CECATO IV EE INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 IV Ee 20/2/2004 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 SOMMARIO SOMMARIO...........................................................................................................................2 CALENDARIO TECNOLOGICO DAL 1700 AL 1800...........................................................3 IL PERSONAGGIO: JAMES WATT......................................................................................6 L’INVENZIONE DEL SECOLO: LA MACCHINA A VAPORE..............................................7 LA SIDERURGIA E IL CARBONE........................................................................................8 LE INVENZIONI NEL TESSILE...........................................................................................10 I MEZZI DI TRASPORTO....................................................................................................11 LE BASI PER LA SECONDA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE: VOLTA E LA PILA.........13 INDICE.................................................................................................................................15 BIBLIOGRAFIA / SITOGRAFIA..........................................................................................17 APPENDICE: I DOCUMENTI..............................................................................................18 Inghilterra, culla della rivoluzione industriale..............................................................................................................18 Alessandro Volta e la storia della "scienza elettrica"...................................................................................................25 Diego Cecato 2 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 CALENDARIO TECNOLOGICO DAL 1700 AL 1800 1698 Invenzione della macchina a vapore-- Thomas Savery Viene costruita la prima macchina a vapore. Il suo impiego è quello di togliere l’acqua, tramite una pompa, dalle miniere. La macchina a vapore verrà in seguito perfezionata e riadattata da James Watt che introdurrà per la prima volta il sistema biella-manovella capace di modificare il moto rettilineo in un moto rotatorio (1769). 1701 Invenzione della seminatrice-- Jethro Tull Viene messa a punto una seminatrice che tramite delle piccole pale era in grado di disporre uniformemente e automaticamente i semi lungo linee rette, velocizzando così i lavori nei campi. 1714 Invenzione del termometro a mercurio-- Gabriel Daniel Fahrenheit Il fisico tedesco inventa il primo termometro a mercurio, molo più preciso rispetto ai vecchi modelli ad alcol. 1730 Invenzione del sestante-- John Hadley e Thomas Godfrey Viene inventato il sestante, uno strumento ottico che sfrutta alcuni principi matematici, usato per misurare la distanza angolare tra due oggetti qualunque. Questo strumento viene utilizzato soprattutto nella navigazione. 1742 Formulazione della scala Celsius-- Anders Celsius Lo scienziato svedese inventa la scala di misurazione della temperatura a lui dedicata, ancora oggi usata nella maggior parte degli stati del mondo. 3 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 1745 Invenzione della bottiglia di Leida-- Pieter van Musschenbroek Tramite un esperimento effettuato grazie ad una bottiglia di vetro e dei fogli di carta stagnola il fisico olandese inventa il primo condensatore elettrico, il primo passo verso la scoperta dell’elettricità. 1762 Invenzione del cronometro da marina-- John Harrison Viene inventato un cronometro sincronizzato con il meridiano di Greenwich. Lo strumento viene usato in marina e permette di calcolare la longitudine di una nave durante la navigazione. 1777 Formulazione della legge di Coulomb-- Charles Coulomb Dopo numerosi esperimenti il fisico francese scopre la relazione per la quale le cariche elettriche si attraggono o si respingono. 1784 Invenzione della trebbiatrice-- Andrew Meikle L’inventore scozzese mette a punto la prima trebbiatrice capace di separare i chicchi del grano dalla pula e dal fusto della pianta. Lo strumento per quanto venisse ancora trainato da animali (cavalli o buoi) velocizzava molto le operazioni agricole aumentandone quindi la produzione. 1785 Invenzione del telaio meccanico--Edmund Cartwright Viene inventato in Inghilterra il primo telaio meccanico che oltre a velocizzare le operazioni di tessitura, aiuta l’operatore a rendere più precise le rifiniture, quindi i prodotti ultimati acquistano maggiore pregio e valore. 1788 Invenzione del regolatore a forza centrifuga--James Watt Dopo aver rivisitato la macchina a vapore Watt mette a punto un regolatore di velocità per perfezionare definitivamente la sua “macchina”. Diego Cecato 4 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 1792 Illuminazione a gas--William Murdock Questa nuova invenzione viene adottata in molte grandi città, fino all’avvento della lampada elettrica di Thomas A.Edison. 1793 Invenzione del telaio a schede perforate--Joseph-Marie Jacquard Il tessitore francese inventa un nuovo tipo di telaio che consente,tramite l’applicazione di schede perforate, di eseguire sui tessuti disegni di finissima fattura. 1800 Pila di Volta--Alessandro Volta Viene inventata dal fisico italiano la prima pila, in grado di trasformare l’energia chimica in energia elettrica, questo è il primo passo verso la seconda rivoluzione industriale. 1803 Prima macchina per la produzione della carta--fratelli Fourdrinier Viene messa a punto dai due editori di Londra la prima macchina in grado di produrre continuamente carta, soddisfando così, le crescenti richieste del mercato. 1804 Prima locomotiva--Richard Trevithick Viene costruita, in Inghilterra, la prima locomotiva a vapore. Anche se all’ inizio questa invenzione non ha molto successo, è infatti lenta e non trasporta ancora passeggeri, viene sfruttata nelle miniere. Solo dopo un ventennio la locomotiva a vapore sarà in grado di trasportare passeggeri e raggiungere velocità convenienti. 5 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 IL PERSONAGGIO: JAMES WATT James Watt è forse il personaggio più significativo di quest’epoca di rivoluzione, in quanto con il suo ingegno ha apportato delle modifiche che hanno molto influito sui cicli produttivi delle industrie di quel tempo e non solo. È però da precisare che Watt non fu il vero inventore della macchina a vapore, già inventata da Thomas Savery1 nel 1698 (v. CALENDARIO TECNOLOGICO pag. 2), ma si limitò a perfezionarla aggiungendo la parte a condensazione (1769) e il regolatore a forza James Watt (Greenock 1736 - Heathfield, Birmingham 1819) centrifuga (1788), apparecchio capace di regolare la velocità della macchina a vapore, rendendo quindi regolabile la potenza sprigionata da questo nuovo motore. Il vecchio prototipo di macchina a vapore era stata usata soprattutto nelle miniere come macchina di drenaggio delle acque, ma le nuove innovazioni introdotte da Watt fornirono una maggiore utilità all’invenzione, che oltre al solito utilizzo (come drenante nelle miniere) viene anche usata per trasportare dei materiali, vengono inventati i primi treni, ed in seguito viene anche applicata per far funzionare i primi macchinari all’interno delle industrie. L’idea di perfezionare il prototipo della macchina a vapore la ebbe già in giovinezza quando lavorava come "manutentore" di strumenti scientifici all’ università di Glasgow. Dopo aver brevettato la sua nuova invenzione Watt si mise in società con il proprietario della Soho Engineering Works di Birmingham assieme al quale fino al 1800 iniziò a produrre e a vendere i suoi primi motori a vapore. Durante la sua carriera di inventore Watt brevettò altre innovazioni, sempre applicate alla macchina a vapore, come il sistema biella-manovella che permette di trasformare il moto longitudinale sviluppato dal motore in un moto circolare. L’altro grande brevetto di Watt è l’indicatore di vapore, che permette di misurare costantemente la pressione del vapore all’interno del motore, così da migliorarne l’efficienza e le prestazioni. Watt conclude gli ultimi anni della sua vita dedicandosi interamente alla ricerca scientifica nel campo della meccanica. 1 Thomas Savery: inventore scozzese, il primo a progettare e a costruire una macchina a vapore (v. calendario tecnologico pag. 3) Diego Cecato 6 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 L’INVENZIONE DEL SECOLO: LA MACCHINA A VAPORE La macchina vapore è a certamente l’invenzione più significativa di quest’ epoca, in quanto grazie alla sua capacità di sfruttare un’energia non proveniente dal lavoro Struttura della macchina a vapore perfezionata da James Watt dell’uomo animali per o degli compiere degli sforzi, agevola per la prima volta il lavoro dell’uomo nelle fabbriche. In realtà lo studio delle potenzialità del vapore erano già state studiate dagli antichi greci nel 200 a.C. con Erone di Alessandria2 che inventò una prima turbina che sfruttava la forza del vapore per girare su se stessa. Anche il grande Leonardo da Vinci3 dimostrò con il suo “archituono” che il vapore poteva sviluppare una potenza tale da disintegrare una pentola di coccio chiusa ermeticamente. Durante la rivoluzione industriale i nomi che sono associati alla macchina a vapore sono Thomas Savery, Denis Papin4, Thomas Newcomen 5e James Watt. La prima macchina, quella di Savery, aveva un rendimento molto basso: a pieno regime solo il 4% di energia termica veniva trasformata in lavoro e non era dotata di pistone. Anche in fatto di sicurezza la prima macchina lasciava molto a dubitare, infatti non era raro che La macchina a vapore di Savery. Il processo di aspirazione dell’acqua dalla miniera si scoppiassero la caldaia o il cilindro, durante la fase di effettua aprendo e chiudendo alternativa riscaldamento. Nonostante questi enormi difetti la macchina mente le valvole A-B e C-D venne accolta di buon grado nella sua utilità principale, quella di aspirare l’acqua dalle miniere migliorando così il regime di vita dei minatori. 2 Erone di Alessandria: matematico e scienziato greco vissuto ad Alessandria nel I secolo a.C. Leonardo da Vinci: pittore, scultore, architetto, scienziato e inventore (Firenze 1452 - Castello di Cloux, Amboise 1519) 4 Denis Papin: inventore e fisico francese (Chitenay 1647 - Londra 1712 ca.) 5 Thomas Newcomen: inventore inglese (Dartmouth 1663 - Londra 1729) 3 7 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 Il francese Papin non apportò grandi modifiche alla macchina di Savery, si limitò a renderla più sicura aggiungendo una valvola in cuoio sopra a un foro praticato sulla caldaia. In immediato il francese non si rese conto della grande scoperta che aveva appena compiuto, infatti la sua idea viene sfruttata tuttora in cucina, ed è la pentola a pressione. Newcomen può essere definito il primo ad apportare sostanziali modifiche alla macchina a vapore, in quanto oltre ad essere il primo ad introdurre il pistone, aumenta di molto il rendimento del suo motore sfruttando anche le forze messe in gioco dalla pressione atmosferica. La macchina diventa sempre più sicura anche perché le valvole si aprono e si chiudono in maniera automatica. L’unico problema, è dato dall’immissione del vapore nel cilindro, operazione che deve essere eseguita manualmente e se viene effettuata in ritardo si rischia la rottura del pistone e del cilindro. Modello di macchina a vapore di Newcomen. Con questo modello si riescono a sollevare pesi di circa 45 Kg con un ciclo di circa 12 volte al minuto Watt infine cambiamenti trasformandola fa i più nella definitivamente radicali macchina in un motore, aggiungendo il regolatore di velocità, il sistema biella-manovella e l’introduzione dello stantuffo, un sistema di eliminazione del vapore in eccesso che in seguito verrà anche applicato ai treni. Watt riduce ulteriormente i consumi della sua macchina apportando alcuni accorgimenti come tenere la temperatura del pistone uguale a quella del vapore e utilizzare tutto il vapore per premere sui pistoni evitando così le perdite di energia. La versione definitiva di Macchina a Vapore venne brevettata da Watt nel 1769. LA SIDERURGIA E IL CARBONE Diego Cecato 8 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 L’estrazione e la lavorazione del ferro e del carbone ha avuto una grande importanza durante la rivoluzione industriale per due motivi: il primo è che i nuovi macchinari avevano struttura e ingranaggi in ferro, il secondo è che l’aumento della popolazione e la conseguente crescita dei centri abitati creavano la necessità di scaldare le case e qui il carbone ebbe un ruolo fondamentale. È da far notare che il carbone Raffigurazione di Le Creusot, piccolo centro urbano della entrerà solo alla fine del XVIII secolo a far parte del Francia sviluppatosi in seguito alla scoperta di giacimenti di ciclo produttivo del ferro, in quanto solo nel 1784 carbone e di ferro, Parigi, Biblioteca nazionale Henry Cort, dopo aver modificato il sistema di raffinazione del carbone coke introdotto da Abraham Derby nel 1709, introdurrà un sistema di lavorazione del carbone in grado di far sviluppare al minerale più calorie per poter fondere il ferro. L’Inghilterra la fece da padrone anche in questo campo, infatti aveva sul suo territorio la maggior quantità di miniere di ferro e carbone rispetto agli altri stati europei, e questo la incentivò anche dal punto di vista commerciale, perché il carbone per la prima Miniera inglese all'inizio dell'Ottocento con una macchina a vapore per sollevare il carbone dalle gallerie, Liverpool, Walker Art Gallery volta nella storia viene anche commerciato con gli altri stati. L’estrazione di minerali venne anche favorita dall’invenzione della macchina a vapore che aspirando l’acqua dalle miniere migliorava anche le condizioni di lavoro dei minatori, solo dopo le modifiche che apporterà Watt nel 1769 i minatori applicheranno la macchina a vapore anche per trasportare i minerali su dei piccoli convogli che viaggiavano su delle rotaie all’interno della miniera. La tabella di seguito riporta a sinistra la produzione di carbone e a destra la produzione di ferro. In entrambi i casi i dati riguardano solo l’Inghilterra. 9 ANNO QUANTITÀ ANNO QUANTITÀ 1550 - 1560 170 1740 16 - 25 1680 - 1690 2500 1760 20 - 26 1700 2500 1788 61 1750 5000 1796 109 1770 6205 1806 235 1780 6425 1825 382 1800 10000 1830 630 1829 16250 1840 1155 1850 44000 1850 2249 (dati in migliaia di tonnellate) (dati in migliaia di tonnellate) Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 LE INVENZIONI NEL TESSILE In Inghilterra “la culla dello sviluppo tecnologico” durante la rivoluzione industriale vennero apportate molte modifiche al campo della tessitura di lane e cotoni. Anche in questo caso come per la macchina a vapore il contributo di poche persone è servito ad apportare modifiche sostanziali sia dal punto di vista della qualità di produzione sia dal punto di vista della quantità. Questi grandi inventori furono perlopiù degli operai nel campo del tessile che applicavano le loro conoscenze pratiche a delle nuove innovazioni. I personaggi che hanno maggiormente influito in questo campo sono: Kay di Bury, James Hargreaves6, Richard Arkwright 7 e Edmund Cartwright8. Il più geniale dei quattro fu sicuramente Arkwright un garzone che lavorava per un barbiere. Forse l’intuizione di inventare una macchina usata per filare il cotone la ebbe mentre tentava di riparare una parrucca. Filatoio meccanico brevettato da Arkwright nel 1760 Il filatoio meccanico di Arkwright fu brevettato nel 1760 e entrò per la prima volta nelle fabbriche nel 1768. A quei tempi la diffusione della macchina a vapore utilizzata per muovere i macchinari all’interno delle industrie non era ancora molto utilizzata, quindi per far funzionare il filatoio meccanico l’energia necessaria era data dalla forza animale, infatti per far girare tutti i meccanismi era solito usare cavalli o asini. Un’altra grande invenzione nel campo tessile fu la filatrice Jenny inventata da Edmund Cartwright. Questa macchina fu brevettata subito Filatoio Jenny inventato da E. Cartwright. dopo quella di Arkwright e aveva una struttura completamente diversa, infatti era disposta orizzontalmente e aveva delle guide laterali che rendevano il lavoro più preciso. È però da far notare che questo modello era dotato di una manovella e quindi non era predisposto per lavorare con energie alternative non fornite dall’uomo. 6 James Hargreaves: inventore e industriale (Blackburn 1720 - Nottingham 1778) Richard Arkwright: inventore ,imprenditore e garzone da barbiere (Preston 1732 – Cromford 1792) 8 Edmund Cartwright: inventore e parroco nel Leicestershire (Marnhan, Nottingham 1743 - Kent 1823) 7 Diego Cecato 10 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 I MEZZI DI TRASPORTO In seguito all’introduzione della macchina a vapore sono stati introdotti anche i primi mezzi di trasporto quali navi e treni. I trasporti marittimi si evolsero prima di quelli terrestri, infatti già nei primi anni del 1700 il francese Denis Papin (v. L’INVENZIONE DEL SECOLO: LA MACCHINA A VAPORE pag. 7 ) compì il primo esperimento applicando il suo motore ad un “pedalò” spaventando così le autorità marine. Il primo esperimento vero di far muovere una barca a motore fu eseguito nel 1775 sulla Senna dal francese Perire. Nel 1783 d’Abbans Il battello a vapore "Regina Margherita" in navigazione sull'Elba, incisione del XIX secolo ripete lo esperimento stesso di Perire con un battello da 182 tonnellate. Le prime ferrovie dei principali stati europei La macchina di Watt venne utilizzata per la prima volta applicata ad una imbarcazione solo nel 1801 quando Symigton costruì un rimorchiatore a due scafi. Il passo definitivo venne fatto nel 1845 quando il Great Britain attraversò l'Atlantico. La nave era dotata di uno scafo di ferro e Stato Gran Bretagna Francia Irlanda Belgio Germania Austria Russia differentemente dalle navi precedenti che avevano le pale, questa come sistema di propulsione utilizzava un’elica. Molto più difficoltoso fu lo sviluppo dei mezzi di trasporto terrestri: facilmente realizzabili in teoria come modellini, ma molto impegnativi e pieni di difetti i modelli reali, i quali non erano in grado fin da subito Paesi Bassi Italia Ungheria Danimarca Svizzera Spagna Norvegia Portogallo Svezia Finlandia Linea Stockton-Darlington Anno 1825 Saint-Etienne-Lione Dublino-Kingstown Bruxelles-Malines Norinberga-Furth Vienna-Florisdorf Pietroburgo-Tsarskoe Selo Amsterdam-Haarlem Napoli-Portici Pest-Vacz Copenaghen-Roskilte Zurigo-Baden Barcellona-Matarò Oslo-Eidsvoll Lisbona-Corregado Goteborg-Jonsered Helsinki - Tavastehus 1830 1834 1835 1835 1838 1838 1839 1839 1846 1847 1847 1848 1854 1856 1856 1862 di raggiungere velocità accettabili. 11 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 Ricordo inoltre che i primi modelli di locomotiva utilizzavano anche la trazione animale per poter partire. I primi tentativi di costruire una vera locomotiva furono messi in pratica da Richard Trevithick9, che nel 1797 realizzò il primo modello di locomotiva e nel 1804 lo fece viaggiare su dei binari ad una velocità di 8 Km/h . In seguito Trevithick provò ad applicare un vagone a seguito della locomotiva, ma il mezzo era talmente pesante tanto da far piegare i binari sotto il suo immenso peso. Nel 1812 Blenkinsop costruì la prima ferrovia di uso pratico che collegava la città di Ledds con la vicina miniera. Solo nel 1825 venne costruita la prima locomotiva in grado di trasportare dei passeggeri, questo progetto fu attuato da George Stephenson10, nella tratta che va da Stckton a Darlington, ma il viaggio era lungo e molto costoso, perciò molte persone preferivano ancora viaggiare utilizzando gli animali. Lo stesso Stephenson eliminò nel 1830 la trazione animale nei treni rendendoli solamente e interamente a vapore, questo grande passo venne fatto per la tratta Manchester-Liverpool. La "Puffing Bill", Londra, Museo della Scienza Modello della locomotiva di Trevithick (1804), Londra, museo della scienza 9 Richard Trevithick: Lavorò come minatore in una miniera in Cornovaglia. Nel 1800 progettò un modello di macchina a vapore che presentava un rendimento migliore rispetto alla macchina ideata da Watt (Illogan 1771- Dartford 1833) 10 George Stephenson: Inventore inglese. Fin da piccolo era a contatto con le pompe di aspirazione usate nelle miniere (il padre era un fuochista) così potette analizzare all’atto pratico le macchine delle quali in futuro si servirà per creare i primi treni. (Wylam, Nothumberland 1781 - Tapton-House, Chesterfield 1848) Diego Cecato 12 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 LE BASI PER LA SECONDA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE: VOLTA E LA PILA La prima rivoluzione industriale si può far concludere con la scoperta della pila eseguita dall’italiano Alessandro Volta11.L’elettricità infatti l’elettricità si inizierà ad utilizzare non prima della seconda rivoluzione industriale. Nel 1769 dopo aver frequentato la casa di Giulio Cesare Gattoni pubblica la sua prima dissertazione12, in seguito nel 1775 viene nominato docente di fisica nel ginnasio di Como. Appoggiato da Firmian13 e di Kaunitz14, due autorità dell’epoca, Volta intraprende i suoi primi viaggi a scopo scientifico in Austria, Alsazia e Savoia. Nel 1778 Volta riceve la cattedra di fisica dell’università di Pavia. Il 20 marzo del 1800 Volta comunica tramite una lettera alla Royal Society la scoperta La prima pubblicazione di Volta "De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus" della pila. Da allora in poi l’inventore italiano ha un successo esorbi- tante. Lo stesso Napoleone lo riceverà nel 1805 per nominarlo cavaliere della legione d’onore. La lettera alla Royal Society 20 marzo 1800 Giovita Garavaglia ritratto in abito da cerimonia Giuseppe Bossi Ignoto, olio, secondo decennio olio, primo decennio dell'Ottocento con la Legion d'Onore e la Corona di Ferro dell'Ottocento incisione, 1814 (Busto Arsizio, raccolta M. Crespi) (Camnago Volta, Famiglia Volta) 11 Alessandro Volta:Professore e inventore italiano (Como 18 febbraio del 1745, Como 5 marzo 1827) Dissertazione: Discorso o studio su un dato argomento condotto con metodo scientifico 13 Carlo Giuseppe Conte di Firmian: governatore generale della Lombardia Asburgica 14 Wenzel Anton von Kaunitz-Rietberg: cancelliere di stato austriaco (Vienna 1711-1794) 12 13 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 Da quel momento Volta fa veramente fatica a condurre una vita riservata e umile come lui aveva sempre desiderato, come si può leggere nella lettera alla moglie in cui l’inventore dice: “in mezzo a tante cose, che devono certo farmi piacere, io non m'invanisco a segno di credermi di più di quel che sono; e alla vita agitata da una vana gloria preferisco la tranquillità e dolcezza della vita domestica”. A questo titolo c’è una piccola curiosità, infatti Volta può essere definito l’uomo dai mille volti, in quanto in pittura esistono molti ritratti dell’inventore comasco, tutti con delle consistenti variazioni tra loro. Presentazione della pila a Napoleone Bonaparte nel 1801 Diego Cecato 14 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 INDICE A K archituono..............................................................................7 Arkwright, Richard..............................................................10 asini.....................................................................................10 Kaunitz................................................................................13 B barca a motore.....................................................................11 battello.................................................................................11 biella-manovella....................................................................6 Blenkinsop...........................................................................12 bottiglia di Leida....................................................................4 Bury, Kay............................................................................10 C caldaia....................................................................................7 calorie....................................................................................9 carbone..................................................................................9 Cartwright, Edmund.........................................................4, 10 cavaliere della legione d’onore............................................13 cavalli..................................................................................10 Celsius Andres.......................................................................3 centri abitati...........................................................................9 ciclo produttivo del ferro.......................................................9 cilindro..................................................................................7 coke.......................................................................................9 commerciato..........................................................................9 condensatore elettrico............................................................4 condensazione........................................................................6 condizioni di lavoro...............................................................9 Cort, Henry............................................................................9 cotoni...................................................................................10 Coulomb, Charles..................................................................4 cronometro da marina............................................................4 D Derby, Abraham....................................................................9 dissertazione........................................................................13 drenaggio delle acque............................................................6 E elica.....................................................................................11 energia...................................................................................7 Erone di Alessandria..............................................................7 estrazione di minerali.............................................................9 F Fahrenheit, Gabriel Daniel.....................................................3 ferro.......................................................................................9 ferrovia................................................................................12 filatoio meccanico................................................................10 Firmian................................................................................13 fisica....................................................................................13 forza animale.......................................................................10 Fourdrinier, fratelli................................................................5 G Gattoni, Giulio Cesare.........................................................13 Great Britain........................................................................11 guide laterali........................................................................10 L lane......................................................................................10 legge di Coulomb...................................................................4 locomotiva.......................................................................5, 12 M macchina a vapore.................................................................7 macchina per la produzione della carta..................................5 Manchester-Liverpool..........................................................12 manovella............................................................................10 Meikle, Andrew.....................................................................4 mezzi di trasporto terrestri...................................................11 miniere...................................................................................9 motore....................................................................................8 Murdock, William.................................................................5 Musschenbroek, Peter............................................................4 N Napoleone............................................................................13 Newcomen, Thomas..............................................................7 O operai...................................................................................10 operazioni agricole.................................................................4 P Papin, Denis.....................................................................7, 11 pedalò..................................................................................11 pentola a pressione.................................................................8 Perire...................................................................................11 pila.......................................................................................13 Pila.........................................................................................5 pistone...................................................................................8 pressione atmosferica.............................................................8 R regolatore a forza centrifuga..............................................4, 6 rimorchiatore a due scafi......................................................11 rivoluzione industriale.......................................................7, 9 rotaie......................................................................................9 Royal Society.......................................................................13 S Savery, Thomas.....................................................................7 scafo di ferro........................................................................11 seconda rivoluzione industriale............................................13 Senna...................................................................................11 sestante..................................................................................3 Soho Engineering Works.......................................................6 stantuffo.................................................................................8 Stephenson, George.............................................................12 struttura..................................................................................9 Symigton.............................................................................11 T Illuminazione.........................................................................5 indicatore di vapore...............................................................6 ingranaggi..............................................................................9 telaio a schede perforate........................................................5 telaio meccanico....................................................................4 temperatura............................................................................3 termometro a mercurio...........................................................3 tessile...................................................................................10 trasporti marittimi................................................................11 trazione animale...................................................................12 trebbiatrice.............................................................................4 Trevithick, Richard................................................................5 Tull, Jethro.............................................................................3 J U Jacquard, Joseph-Marie.........................................................5 università di Pavia................................................................13 H Hargreaves, James...............................................................10 Harrison, John........................................................................4 I 15 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 V Volta, Alessandro............................................................5, 13 valvola in cuoio.....................................................................8 velocità................................................................................11 Vinci, Leonardo.....................................................................7 Watt, James............................................................................6 Diego Cecato W 16 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 BIBLIOGRAFIA / SITOGRAFIA I materiali contenuti in questa ricerca, comprese le immagini, sono stati tratti da: http://encarta.msn.it http://lift01.geofisica.unimi.it/~energy/enwork/enwork1/coal.htm http://lift01.geofisica.unimi.it/~energy/enwork/enwork1/m1712.htm http://lift01.geofisica.unimi.it/~energy/enwork/enwork1/savery.htm http://lift01.geofisica.unimi.it/~energy/enwork/enwork1/savnewsm.htm http://lift01.geofisica.unimi.it/~energy/enwork/enwork1/tabella.htm http://oliver.cilea.it/cgi-bin/fisicasite/webdriver?MIval=i_new_1 http://www.bovara.lecco.it/rivoluzione_industriale/thomas.htm http://www.ilpresepio.com/vapore/la_macchina_a_vapore.htm http://www.itis-molinari.mi.it/documents/viaggio/rindust.htm 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Maturò lentamente, alimentandosi delle invenzioni che avrebbero trasformato i modi della produzione, per manifestarsi nella sua pienezza durante la prima metà del XIX secolo. In questa ultima fase, soprattutto, il processo non fu indolore, anzi ebbe “mali gravi e indiscutibili”: fu però anche, alla distanza, strumento di emancipazione e di progresso per la classe lavoratrice, anche se questa dovette pagarli al prezzo di lotte spesso sanguinose. Lo storico inglese Herbert Fisher (Londra 1865-1940) descrive in queste pagine i fenomeni salienti della Rivoluzione in Inghilterra: è una lucida sintesi che al lettore di oggi offre molti motivi di riflessione sulla nuova, e certamente ancor più radicale, rivoluzione “informatica” in atto da pochissimi decenni e sulle sue possibili, e in parte ancora inimmaginabili, conseguenze. Tra le conseguenze delle guerre inglesi contro Luigi XIV, troviamo la creazione della Banca d’Inghilterra e del Debito pubblico consolidato (1697), innovazioni importanti, aspramente avversate in quell’epoca, ma che permisero a un’isola agricola relativamente povera di diventare l’officina d’Europa e il massimo mercato finanziario d’Europa: mete che non avrebbe mai potuto altrimenti raggiungere, nonostante lo splendore delle sue invenzioni meccaniche e le proprie ricchezze minerarie. Soltanto il solido sistema di credito bancario, fondato durante il regno di Guglielmo III, permise di sfruttare in pieno le conseguenze economiche della macchina a vapore e della filatrice meccanica: cosa impossibile se il congegno finanziario inglese fosse stato difettoso come quello francese. La rivoluzione industriale che rese l’Inghilterra così ricca e potente, permettendole di resistere alla tensione delle guerre napoleoniche, fu alimentata dalla finanza; e la Banca era il cuore del suo sistema finanziario. Da tempo banche e banchieri erano familiari in Europa. Barattare, accumulare, prestare denaro sono operazioni antiche quanto gli emporii di Babilonia e d’Egitto. I cambiavalute di Grecia e di Roma, gli usurai ebrei emersi dalle invasioni barbariche, la banca di Genova che finanziò le crociate, i lombardi che diedero il nome a una celebre via inglese, i Medici di Firenze che raccoglievano le tasse per il papa, i Fugger di Augusta sostegno dell’impero di Carlo V, gli orefici di Londra che tesaurizzavano la ricchezza dei suoi mercanti e concedevano credito a Carlo II, assolvevano in grado diverso alle funzioni di una banca moderna, facilitando le operazioni del commercio e favorendo l’accumularsi della ricchezza. Ma soltanto nel 1609, con la fondazione della Banca di Amsterdam, il meccanismo del commercio e della finanza cominciò ad assumere la sua forma moderna. In questa città popolosa e fiorente, si comperavano e vendevano titoli del Debito pubblico e azioni di società private, si giocava al rialzo e al ribasso e si facevan prestiti ai governi, e un commercio in continuo aumento era sbrigato attraverso un meccanismo rapido ed efficace. Era impossibile che il popolo in più intimi rapporti commerciali con gli olandesi non ne fosse colpito. Londra vedeva con giustificato stupore il piccolo paese vicino finanziare flotte, eserciti e grandi imprese commerciali, assolutamente sproporzionate alla sua minuscola superficie e popolazione. Sir William Temple, uno dei più saggi statisti del regno di Carlo II, comprese qual forza l’Olanda derivasse da un Debito pubblico consolidato e da una Banca nazionale e volle che l’Inghilterra imitasse l’esempio olandese. Il sistema aveva meriti indiscutibili. Provvedendo un investimento sicuro ai risparmi dei cittadini, era un forte incentivo all’economia privata: permettendo alle nazioni di raccoglier denaro più facilmente, le metteva in grado di meglio sopportare il peso di grandi imprese. Forniva al commercio Diego Cecato 18 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 capitali appartenenti a individui che non eran mercanti e al capriccio sostituiva un regime di regolarità finanziaria. Prima della creazione delle banche e dei prestiti di stato a lunga scadenza, i governi europei erano continuamente in deficit. La sola Elisabetta, la più parsimoniosa delle regine, aveva offerto alla sua generazione un raro e unico esempio di solvibilità; invece gli olandesi, benché spendessero molto, furono solvibili per tutto il secolo diciassettesimo, grazie al loro solido sistema di finanziamento di stato. Una circolazione disordinata e una guerra costosa resero ancora più attraente in Inghilterra l’esempio degli olandesi. L’idea di una Banca di Stato, suggerita al governo da Guglielmo Patterson, brillante e immaginoso scozzese che aveva fatto fortuna a Londra, fu attuata nel 1694 da Carlo Montagu, conte di Halifax. Essendo necessario un prestito per finanziare la guerra, si formò per raccoglierlo una corporazione nota sotto il nome di Direzione e Compagnia della Banca d’Inghilterra, a cui fu concesso per garanzia l’interesse dell’otto per cento sulle tasse. Nonostante una forte opposizione, il progetto dei whig per una Banca d’Inghilterra fu approvato dal parlamento; i dubbi dei politici erano così poco condivisi dalla City di Londra che, dieci giorni dopo l’apertura del prestito, l’intero ammontare (1.200.000 sterline) – senza cui la flotta inglese non avrebbe potuto mettersi in mare – era già sottoscritto. Ai possidenti campagnoli tory il nuovo sistema finanziario dei whig parve un odioso piano inteso a colpire gli interessi terrieri e destinato a rovinare il paese. Ma la Banca era troppo superiore ai suoi nemici e resisté vittoriosamente agli attacchi degli orefici e alla concorrenza di una banca fondiaria, creata con lo scopo preciso di metterla in rovina. Ottenne presto il privilegio di emettere biglietti (1697), mutatosi poi in monopolio durato fino al 1810. Tra le cause che favorirono la successione protestante, nessuna fu più forte della convinzione generale che i giacobiti, tornando al potere, avrebbero ripudiato il debito pubblico consolidato che aveva reso possibili le vittorie di Marlborough. Il primo passo sulla via della rivoluzione che diffuse l’industria in tutto il mondo, moltiplicando così la ricchezza e la popolazione, fu compiuto quando si diede al credito inglese una base moderna. La musica della Germania, dominata dai suoni e dallo spirito dei boschi, ci richiama a un’epoca in cui la civiltà materiale dell’Europa settentrionale e centrale si fondava quasi unicamente sulle sue foreste. Per più di duemila anni gli uomini abitarono quasi tutti in case di legno, navigarono su navi di legno, si riscaldarono con fuochi di ceppi, traendo dalla foresta il materiale per foggiarsi gli utensili domestici e gli strumenti dell’agricoltura e dell’industria. Quando da tempo gl’italiani avevano inaugurato le costruzioni in pietra, mattoni e marmo, e l’arte di cuocere i mattoni, già nota all’antica Roma, era stata risuscitata dai contemporanei di Caxton, le principali città dell’Europa settentrionale erano ancora costruite in massima parte di legno. Era di legno la Londra preda delle fiamme durante il regno di Carlo II, di legno la Mosca ridotta in cenere sotto gli occhi di Napoleone. La tradizione rurale era così persistente che la prima macchina a vapore fu rinchiusa in una vettura di legno e il primo telaio meccanico messo in movimento da un bove. La conservazione delle foreste era stata sin dal quindicesimo secolo argomento di preoccupazioni intermittenti, quando gli alberi erano abbattuti in maggior quantità per qualche eccezionale esigenza, come lo sfruttamento delle miniere d’argento o la fabbricazione della porcellana o del vetro. Ma per gli stati marittimi dell’occidente, che si venivano affermando nel secolo diciassettesimo, il legname non era una concorrenza qualunque, bensì uno degli elementi fondamentali della potenza nazionale. Quando si abbatté un milione di querce per costruire la flotta della Repubblica, il colto e intelligente umanista Giovanni Evelyn chiese, nella sua deliziosa Sylva, quando si sarebbe provveduto ad assicurare l’avvenire marittimo dell’Inghilterra con un sistema scientifico di rimboschimento. Ci piace pensare che la flotta di Nelson fu forse costruita col legname assicurato all’Inghilterra dalla previdenza di questo brillante 19 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 campagnolo del Surrey. Ma per soddisfare un’esigenza così vitale l’Inghilterra non poteva limitarsi alle proprie possibilità interne. Le foreste vergini del Massachusetts furon chiamate a salvare gli antichi boschi di Windsor, di Hatfield e di Sherwood: anche qui, come in molti altri casi, il nuovo mondo venne a colmare le deficienze dell’antico. Frattanto un altro combustibile, noto sin dal medio evo, era divenuto oggetto di commercio. Già nel secolo diciassettesimo, il carbone di Newcastle era usato comunemente a Londra. Per la nuova èra della storia europea che ora s’inizia, non fu privo d’importanza il fatto che la nazione marittima e commerciale più progredita avesse recentemente ricostruito la propria capitale con pietre e mattoni, avesse fondata una banca statale di emissione e di deposito rendendo popolare, col libero uso del carbone, la nuova sorgente di forza che doveva trasformare la struttura economica del mondo. Più di mezzo secolo prima degli altri paesi d’Europa, l’Inghilterra prese l’aspetto di uno stato industriale moderno, perdendo il suo carattere di paese di agricoltori e di piccoli artigiani, percorso da strade così mal tenute che per andare da York a Londra a cavallo, unico mezzo di trasporto dell’epoca, ci voleva una settimana. Il rovinoso sistema agricolo medievale, con le sue culture sparse nei campi aperti, scomparve dinanzi ai recinti chiusi dei proprietari bonificatori i quali, fondandosi sulle particolarità di radici e di erbe, praticavano una rotazione scientifica delle messi che, accrescendo la produzione degli alimenti, aumentava anche la popolazione. I lineamenti della vita economica furono trasformati prima dalla forza idraulica, poi dalla forza del vapore. L’industria del ferro che, durante il regno della regina Anna, minacciò di fallire per scarsezza di combustibile, trovò nelle ricche miniere di carbone delle regioni centrali e settentrionali un inatteso impulso a più ampi sviluppi. Al legno si sostituì il ferro, ai carbonai successero i minatori. Le fiere e i mercanti girovaghi cedettero il posto alle botteghe delle città e dei villaggi che esercitavano in tutto il paese un attivo commercio al minuto. In mezzo secolo (dal 1760 al 1821) la popolazione dell’Inghilterra salì da sei milioni e tre quarti a dodici milioni. Dopo quattro generazioni d’invenzioni e d’attività, l’Inghilterra presentava uno spettacolo mai visto: comunicazioni rapide, quali non si sarebbero sperate neanche nei sogni più pazzi, fabbriche che corrompevano l’aria col loro fumo, piene di macchinari ingegnosi per risparmiare il lavoro umano, industrie che traevano le materie prime da un emisfero e mandavano in un altro i loro manufatti, enormi e orrende città, costruite in fretta, e una popolazione dominata, sin dalla più tenera infanzia, dal suono della campana della fabbrica e costretta a una squallida e mortificante disciplina di fatica. Fu in parte la natura generosa a fare della Gran Bretagna la pioniera del capitalismo industriale. Il clima umido era adatto all’industria del cotone. Le regioni settentrionali e nord-occidentali eran ricche di forza idraulica. E soprattutto vi era grande abbondanza di carbone e di ferro, situati l’uno sull’altro e facilmente trasportabili per via d’acqua. Le miniere di carbone dell’Inghilterra erano più grandi di tutte quelle scoperte in Francia e in Germania e più vicine a porti importanti. Con ferro, carbone e tessili, la Gran Bretagna creò un tipo di civiltà copiato poi da tutto il mondo. Le ricchezze naturali furono così ben sfruttate, non perché esistesse un alto livello di educazione popolare, ma per l’atmosfera particolarmente favorevole all’invenzione industriale e al rapido e pronto sfruttamento dei suoi risultati. Ben diversa dalla nobiltà francese, l’aristocrazia dominante dell’Inghilterra prendeva interesse al commercio. Avendo bisogno di denaro per procurarsi i lussi che solo il denaro può procurare, i lord del partito dei whig non erano certo disposti a disprezzare un patrimonio conquistato per mezzo di una fabbrica, di una miniera, o di un’impresa commerciale in India. Diego Cecato 20 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 Inoltre, avendo vittoriosamente posto un freno alla potenza della corona, non volevano veder risorgere sotto altra forma un nuovo governo autocratico. Si può rimproverare ai parlamenti inglesi del diciottesimo secolo di aver fatto troppo poco, ma non certo di aver fatto troppo: ché all’avidità e presunzione di una popolazione amante del denaro, non opposero mai ostacoli seri. In tale atmosfera di relativa libertà – ché, dopo l’unione con la Scozia, la Gran Bretagna era la più grande superficie d’Europa in cui esistesse libertà di commercio – i discendenti dei puritani si trovarono a loro agio. Esclusi fino al 1828 da un’attiva partecipazione alla politica, i non-conformisti dedicarono la loro energia grave e intrepida alla conquista della ricchezza: il lavoro era un sacramento, il piacere un peccato, la ricchezza il segno che le loro opere eran ben accette al Signore. Tentando, rozzi e decisi, ogni forma d’impresa industriale e commerciale, ma attratti specialmente dal ferro, influirono profondamente sulla formazione di una nuova Inghilterra, meno amena e tranquilla, ma più ricca, più potente e assai più popolosa dell’antica. Una trasformazione simile non avrebbe potuto attuarsi senza le invenzioni. Un piccolo gruppo di scozzesi e inglesi intelligenti, meno di quanti ne occorrano oggi per una partita di calcio, riuscirono col loro ingegno a trasformare la vita economica del paese. Certo l’atmosfera dell’epoca diede loro inspirazione e aiuto ché, da quando Francesco Bacone aveva proclamato il valore del metodo induttivo, la scienza s’era venuta sempre più diffondendo; e scienziati furono alcuni inventori, tra cui Giacomo Watt (1738-1819), che per primo seppe dare un vero valore industriale alla macchina a vapore. Ma più importante ancora della vera cultura scientifica fu forse l’idea, potentemente diffusa dalla Royal Society, che il sapere fosse una forza in svolgimento, e che con l’osservazione e l’esperimento si potessero scoprire nuove verità. Destatosi, lo spirito di curiosità si volse inevitabilmente a ciò che maggiormente preoccupava il popolo britannico: non più la religione, come nell’epoca puritana, ma la conquista della ricchezza attraverso l’industria e il commercio. Alcuni grandi inventori furono poveri operai privi d’istruzione o cultura scientifica, ma guidati nelle applicazioni delle industrie da loro esercitate da un intuito meccanico che rasentava il genio: come Kay di Bury che, nel 1733, con la sua spoletta automatica, raddoppiò abbondantemente le possibilità di lavoro dei tessitori oltre a migliorarne le qualità, e Giacomo Hargreaves che, con la sua filatrice meccanica (1754), rese otto volte maggiore la potenza produttiva del tessitore. E così pure Riccardo Arkwright di Preston (1732-92), creatore del dispositivo per ottener con la filatrice fili di ogni grossezza e resistenza. fondatore dell’industria inglese del cotone e padre della fabbrica. Pochi inglesi influirono più profondamente sulla civiltà di questo vigoroso abitante del Lancaster che, dopo esser stato successivamente garzone di barbiere e fabbricante di parrucche, rese possibile, con una. serie d’invenzioni per cardarlo e filarlo, la produzione del cotone su larga scala, e, nelle fabbriche che fondò per sfruttare la propria scoperta, installò il sistema di lavoro complesso e disciplinato, caratteristico dell’epoca capitalistica. Derivando dall’acqua la loro forza, le prime fabbriche di tessili furono erette accanto a cascate, generalmente su qualche alta e desolata brughiera, lontana dai centri naturali di popolazione, dove oggi ancora si può trovare l’involucro in rovina di uno sfiancato edificio dalle grandi ciminiere, un tempo scena di affannosa attività e ormai da tempo abbandonato. La sostituzione del vapore all’acqua come forza agente nelle filature di cotone rese opportuna la concentrazione delle fabbriche nelle città. Potendosi generare la forza ovunque fosse più conveniente, non fu più necessario spostare i lavoratori ad acque lontane. La fabbrica isolata seguì l’industria casalinga nel limbo delle antichità e l’applicazione del vapore alle macchine segnò l’avvento della fabbrica cittadina. 21 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 L’ingegnere Giacomo Watt di Greenock non scoprì l’uso del vapore come forza agente, né creò la macchina a vapore. Ma, meditando sui difetti di una macchina inventata cinquantotto anni prima, questo genio delicato, inquieto e malinconico, scoprì il segreto della macchina a condensazione (1769), che permise alla forza del vapore di rivoluzionare l’industria. La macchina di Newcomen era stata adoperata come pompa nelle miniere: ma a un livello molto basso non funzionava, e a qualsiasi livello, sia perché dissipava una gran quantità di calore che per altre cause, aveva scarsa potenza e incerto funzionamento. Watt eliminò questi difetti, applicando la macchina a condensazione. Un lampo geniale diede all’umanità il dominio delle miniere con tutto ciò che tale dominio comportava: più forza, più macchine , più luce e più calore, e insomma più alto livello di vita per una grande popolazione. L’applicazione del movimento rotativo a imitazione della ruota ad acqua portò ben presto la macchina a vapore nelle fabbriche di cotone. Ciò avveniva nel 1781, l’anno della capitolazione britannica a Yorktown. Inosservato da tutti, il timido inventore meccanico aveva creato negli Stati Uniti e Inghilterra un nuovo legame assai più utile delle catene ormai spezzate del monopolio e dei privilegi imperiali. Un secolo dopo, il cotone americano, lavorato nelle filature del Lancashire, era diffuso in tutto il mondo. Queste invenzioni meccaniche ebbero tanta efficacia per l’aiuto dato all’inventore da un grande uomo d’affari la cui fiducia nel vapore non si lasciò abbattere da perdite o rischi finanziari. Senza l’aiuto di Matteo Boulton, fabbricante di chincaglierie di Birmingham, l’invenzione di Watt sarebbe stata forse trascurata. Boulton, chiamato Watt in suo aiuto (1775), cominciò a fabbricare macchine a vapore e a lanciarle sul mercato. Radunò il capitale necessario, assunse la mano d’opera, cercò il lavoro, e finì col convincere il pubblico. La sua confidente energia e le sue qualità indomabili, unite alle invenzioni meccaniche del suo intelligente amico, attuarono in dieci anni una rivoluzione che in altre circostanze avrebbe forse richiesto un secolo. La prima macchina efficace uscì dalla sua fabbrica di Soho nel 1776. Quattro anni dopo, quaranta macchine erano spedite alle miniere della Cornovaglia. Nel 1789, il vapore si era ormai affermato come fattore dominante in quasi tutte le industrie principali dell’Inghilterra. Nella prima metà del secolo diciottesimo, l’unico grande ostacolo allo sviluppo industriale in Inghilterra erano le comunicazioni. Mentre la Francia possedeva canali e strade che formavano l’ammirazione di tutti i viaggiatori, le strade inglesi, la cui sovrintendenza era affidata a funzionari parrocchiali non pagati, erano in condizioni vergognose e, quanto a canali, non ne esisteva neppure uno. Finché durava questo stato di cose e molte strade eran praticabili soltanto nei mesi estivi, mentre altre, troppo cattive per carri e vetture, permettevano soltanto il traffico a cavalli, un grande sviluppo industriale era assolutamente impossibile. Ma finalmente, verso la metà del secolo, il pubblico inglese cominciò a rendersi conto di un guaio da troppo tempo tollerato con indulgenza. Si promulgarono leggi sul pedaggio, che attuarono migliorie sostanziali anche se non sistematiche. Il geniale analfabeta Guglielmo Brindley diresse la costruzione dei canale di Bridgewater tra Liverpool e Manchester; poi, sotto il vigoroso impulso di tre grandi ingegneri, Metcalfe, Telford e Macadam, si ricuperò il tempo perduto e il paese fu arricchito da un sistema di strade, ponti e canali, non inferiori a quelli degli altri paesi d’Europa. L’epoca del trasporto a cavalli svaniva nell’ombra del passato, e s’iniziava la breve epoca delle corriere. "L’anno 1770", scrive Giuseppe Aston nella sua Storia di Manchester pubblicata nel 1816, "esisteva soltanto una corriera per Londra e una per Liverpool, che andava da Aston a Manchester; ed entrambe non partivano che due volte alla settimana. Ora abbiamo settanta corriere in partenza di qui, di cui cinquantaquattro fanno servizio ogni giorno, e sedici tre volte alla settimana, per diverse destinazioni. Nell’anno 1754, si parlava di una corriera volante, affermando orgogliosamente che ‘per quanto possa apparire incredibile, questa corriera va, veramente (salvo incidenti) da Manchester a Londra in quattro giorni e mezzo’. Oggi le corriere percorrono normalmente questo tragitto in sole trenta ore, e in diverse circostanze, quando la rovina di Bonaparte era imminente, e quando si ebbe la notizia della definitiva vittoria di Waterloo, le diligenze Diego Cecato 22 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 Viaggiatore, Sfida e Telegrafo, arrivarono in sole diciotto ore." Fu l’epoca breve, ma aurea dei viaggi inglesi, immortali nelle pagine di Pickwick, in cui il cavallo era in piena gloria e al viaggiatore era concesso di godere le bellezze del paesaggio e le scene umoristiche della strada. La ferrovia di Giorgio Stephenson (1829) chiuse quel capitolo della storia inglese, iniziando per tutta l’umanità un’epoca di maggiore mobilità, ricchezza e irrequietezza. Già alla fine delle guerre napoleoniche (1815), si potevano scorgere in Inghilterra le caratteristiche di una società capitalistica, qual si venne poi creando in tutto il mondo. In una forma o nell’altra, il Capitalismo è esistito sin dall’alba della storia. Ma il nuovo capitalismo non era più, come nelle epoche precedenti, essenzialmente agricolo o commerciale, bensì prevalentemente industriale: ne seguì necessariamente una separazione tra capitale e lavoro in un’ampia sfera dell’economia in cui capitale e lavoro erano prima generalmente combinati e uniti. Nelle nuove fabbriche, le cui ciminiere annerivano il cielo, l’operaio non poteva rendere altro che il proprio lavoro. La classe dei datori di lavoro comperava la mano d’opera, la classe operaia la vendeva. Agli antichi rapporti tradizionali, resi più blandi dal sentimento umano, si sostituiva ora il legame puramente economico tra padrone e operaio. Ma, sin verso il 1840, la nazione non ebbe coscienza dei mali derivanti da tale rapida e spietata industrializzazione. Si trattava di problemi nuovi che mal poteva intendere un parlamento dominato da facoltosi possidenti di campagna. La vita che si conduceva nel Lancashire o nella Black Country, il faticoso lavoro delle donne e dei fanciulli, le abitazioni vergognose, la mancanza di ogni sollievo, la sproporzione tra salari e profitti, le condizioni incerte e provvisorie del lavoro, erano problemi che non attiravano l’interesse né destavano la simpatia dei legislatori di Westminster. Lo stesso Burke che con la sua ardente immaginazione, abbracciò India e America, e seppe intendere il grande significato della rivoluzione francese, non aveva occhi per gli urgenti problemi interni della rivoluzione industriale. E poiché la legge proibiva le unioni del lavoro, i lavoratori erano disorganizzati e senza voce. La lunga guerra con la Francia, benché non riuscisse ad arrestare l’espansione dell’industria e del commercio britannici, fu sotto tutti gli altri aspetti assai dannosa alla Gran Bretagna e al mondo intero. I nuovi e importanti problemi della società industriale, alla cui soluzione erano appena sufficienti le forze unite di un governo laborioso e intelligente, furono, a causa della guerra, completamente trascurati. Mentre il governo d’Inghilterra lottava per la propria esistenza contro la Francia rivoluzionaria e napoleonica e la classe dirigente era atterrita dalla possibilità di una rivoluzione interna, era vano sperare che i bisogni della nuova popolazione industriale, ignota e semibarbara, moltiplicatasi così rapidamente nelle fabbriche delle regioni settentrionali dell’isola, fossero considerati con simpatia. Lo stesso Guglielmo Pitt che, a un certo punto dimostrò fuggevolmente interesse e comprensione, non volle dedicarsi ad alleviare il destino dei salariati. Non bisogna dimenticare come la mentalità che, dentro e fuori del parlamento, sostenne il commercio degli schiavi sino al 1807, fosse un elemento dell’atmosfera spirituale dell’epoca; altro elemento era la paura della rivoluzione: entrambi sfavorevoli a una saggia soluzione dei problemi sociali imposti dalla rivoluzione industriale. Adamo Smith, salutando ne La ricchezza delle nazioni (1776) l’aurora di una nuova epoca industriale, esalta l’enorme produzione di ricchezza possibile in un regime fondato sulla libertà del commercio, l’uso della macchina e la divisione del lavoro. Nel suo classico trattato, che ben si può definire la Bibbia del libero commercio, l’acuto professore di Glasgow additava le terribili forze economiche. latenti nel popolo inglese e necessariamente scatenate da un sistema di libertà. La cauta fiducia dell’economista scozzese fu giustificata dai fatti. La libertà del commercio si dimostrò efficace e l’industrialismo fu una fonte di prosperità materiale in continuo aumento; comunque si consideri la ricchezza nazionale, il suo progresso 23 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 non incontrò ostacoli, per tutto il diciannovesimo secolo. Ma novantun anni dopo la pubblicazione della sua Ricchezza delle nazioni, quando il sistema capitalistico britannico era ormai giunto alla maturità e veniva rapidamente diffondendosi in Europa, Carlo Marx, un ebreo tedesco residente a Londra (1818-83), volse la sua intelligenza critica all’esame delle sue conseguenze. Mentre Smith ne aveva visto soltanto il lato luminoso, Marx non vide che le ombre gettate sulla vita umana dallo sfrenato esercizio della libertà individuale: una divisione del lavoro così minuta da ottundere l’intelligenza e togliere all’artigiano la gioia della propria fatica, un abisso sempre più ampio tra ricchezza e povertà, la perdita del senso di stabilità e permanenza, caratteristico delle società più antiche, e l’inesorabile sfruttamento del proletariato da parte dei datori di lavoro. Il quadro era eccessivo e in certi particolari importanti infedele alla realtà; ma fa utile a richiamare l’attenzione su mali gravi e indiscutibili che, pur non giustificando una rivoluzione, chiedevano però imperiosamente un’efficace riforma. H.A.L. FISCHER, Storia d’Europa, volume II, traduzione di A. Prospero, Laterza, Roma-Bari 1973. Diego Cecato 24 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 Alessandro Volta e la storia della "scienza elettrica" Il periodico scientifico-letterario "Il Conciliatore", edito a Milano tra il 1818 e il 1819, ebbe la funzione, come già aveva fatto nel Settecento la rivista "Il Caffè" quanto alle idee illuministiche, di diffondere i principi liberali e i programmi del romanticismo italiano. Tra i suoi autorevoli collaboratori (tra i quali si annoverano Giovanni Berchet, Giandomenico Romagnosi e Silvio Pellico, che ne fu direttore) vi fu il medico e patriota Giovanni Rasori (1766-1837): sul primo numero della rivista (giovedì 3 settembre 1818) comparve una sua recensione alle opere del fisico Alessandro Volta, l'inventore della pila, nella quale egli fa un resoconto delle scoperte nel campo dell'elettricità di "questo genio di cui l'Italia va superba" nell'intento di "contribuire a render sempre più vivo e generale presso di noi il gusto della fisica sperimentale". La scienza elettrica, tutta quanta è, appartiene ai tempi moderni. Gli antichi seppero che l'ambra soffregata traeva a sè de' corpiciattoli, ma non seppero più di così, e dall'ambra, electrum, il fenomeno ebbe il nome di elettricità. L'inglese Gilbert, sebbene vissuto in tempi ancora infelici per le scienze sperimentali, tentò nondimeno alcuni sperimenti, coi quali riuscì ad ampliare il catalogo dei corpi godenti della proprietà stessa dell'ambra, e a posare alcuni fatti, ragguardevoli sì in quanto ai tempi, e sì per essere le origini prime di questo bellissimo ramo della fisica. Ma il primo embrione d'una macchina elettrica, corso pel capo d'un borgomastro di Magdeburgo, non è vecchio di due secoli, e lo strepitoso sperimento della bottiglia di Leyden non fu fatto prima del 1746. D'allora in poi, che vuol dire nella seconda metà dell'ultimo passato secolo, lo studio dell'elettricità ebbe tanto favore e fu coltivato in tanta ampiezza, che non ci si offre esempio simile nella storia di nessuna altra scienza sperimentale. L'Europa e l'America hanno gareggiato a promuovere l'elettricità, e l'Asia stessa vi ha contribuito la sua utile quota col celebre esperimento delle lastre di vetro, in cui s'imbatterono i Gesuiti di Pekino. Sovra tutti però i numerosi e benemeriti coltivatori della elettricità, due uomini sursero altissimi, meritevoli del nome di genj creatori ed ampliatori della scienza elettrica, l'americano Franklin e l'italiano Volta. L'uno, quasi gli paresse di non avere beneficato abbastanza la schiatta umana consacrandosi a posare l'indipendenza della sua patria, creò le prime leggi dei fenomeni elettrici, e finì coll'insegnare all'uomo a padroneggiare i fulmini del cielo. L'altro diede alla scienza un principio fondamentale, ne creò un nuovo ramo importantissimo, ed inventò il più mirabile strumento, il più possente all'analisi de' corpi, la pila, che giustamente ed esclusivamente chiameremo voltiana. Or di questo genio, di cui l'Italia va superba, e che è ad un tempo l'Achille e il Nestore della fisica sperimentale de' nostri giorni, sono state finalmente raccolte in uno e pubblicate tutte le opere, che quasi tutte di picciola mole, e date fuori dall'autore secondo l'opportunità del ritrovamento dei fatti, giacevano disperse e quasi sepolte per entro a molti e giornali scientifici e volumi accademici di molti anni addietro. Del qual divisamento, dettato dall'amor dell'Italia e delle scienze, andiamo debitori al sig. Vincenzo Antinori; ma il divisamento non sarebbe venuto ad effetto senza la protezione onde onora tutti i buoni studj S.A.I.R. l'Arciduca d'Austria, Gran Duca di Toscana. Imperocché la numerosa e scelta biblioteca di questo principe si è quella che ha somministrato tutte le varie opere periodiche, da cui si è potuto ricavare il materiale della bella collezione che abbiamo sott'occhio. Noi la percorreremo rapidissimamente, toccando alcuna delle più principali cose, non per rammentarle a chi le sa di lunga mano, né per dichiararle a chi ne è affatto al buio; ma colla mira se non altro di contribuire a render sempre più vivo e generale presso di noi il gusto della fisica sperimentale. Da Galileo in poi gl'ingegni italiani mirabil prova fecero di questi studj, i quali possono dirsi veramente solidi ed utili, come quelli dove si cammina sempre sulla via dei fatti, col modesto, ma sicuro lume dell'induzione. 25 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 La prima è una dissertazione epistolare, scritta in latino, diretta al padre Beccaria, piemontese, altro fra gl'Italiani i più benemeriti della scienza elettrica. Il subbietto si è di dimostrare la forza attrattiva del fuoco elettrico, e così al gran principio fondamentale dell'attrazione newtoniana riferire i principali e sino allora male intesi fenomeni elettrici. Questo scritto di tanta importanza e vecchio oramai d'un mezzo secolo (18 aprile 1769), e vi si veggono per entro già sviluppati i germi della teoria che più sempre l'Autore perfezionò; e degli altri fatti che andò via disotterrando coll'andar degli anni. L'abbate Nollet, il più insigne fisico sperimentale che avesse a que' tempi la Francia, ragguagliato per lettere dal N.A. di ciò ch'egli stava maturando, gli scriveva: "personne jusqu'à prèsent n'a osé l'entreprendre; il sera glorieux pour vous de l'avoir fait avec succès" [nessuno ha mai osato farlo prima; sarebbe gloria per voi l'averlo fatto con successo]. Pone dunque il fuoco elettrico diffuso largamente in natura per tutti i corpi, e ciascun corpo averne secondo la capacità attraente vicendevole di esso e del fuoco. Finchè ne ha ognuno la naturale sua porzione, stanno tutti per questo riguardo in un perfetto equilibrio. Come prima, per qualsivoglia modo, più se ne accumuli in uno, i corpi circostanti verranno tratti ad ubbidire alla cresciuta forza attrattiva di quell'eccesso di fuoco elettrico. Ciò che avviene per rispetto d'un corpo elettrico in eccesso, avviene, solo che in senso inverso, d'un corpo elettrico in difetto, a cui cioè sia stata sottratta una porzione del natural suo fluido elettrico; da che il fluido de' circostanti corpi tenderà a lui, ed egli a quello. Ed ecco la cagione dello attrarsi effettivo ed accorrer l'uno all'altro due corpi vicendevolmente elettrici in più ed in meno. Che se taluno dimandasse perché non lo stesso fluido elettrico trascorra egli, mobilissimo com'è, di là dov'è eccessivo in verso dove è difettivo, senza dar punto occasione ai movimenti dei corpi a cui tende, la cagione si è la forza coibente dell'aria circostante, la quale malagevolmente accorda il passo, e trattiene il fluido che si sprigiona, e fa sì che i corpi, le cui particelle sentono la forza attraente del fuoco elettrico, più presto accorrano elle a lui, che non esso a quelle. Il perché, rarefatta al sommo l'aria nella macchina pneumatica, cessano o scemano d'assai i movimenti elettrici de' corpi, da che il fluido passa più agevolmente di per sé ad equilibrarsi dagli uni agli altri. Ci ha dei corpi, che, fregati, tramandano dal loro seno il fluido elettrico; ce ne ha, che, parimente fregati, il ricevono. Dei primi è lo zolfo, e sono anche le resine, la seta, la lana, ec., dei secondi è il vetro; quindi le due improprie denominazioni di elettricità vitrtea e resinosa. Ma né lo zolfo e quegli altri sempre danno; né il vetro sempre riceve, e ci ha di molte diversità giusta la diversità di circostanze anche minime. Tutti i quali fenomeni, meglio che a niun'altra cagione sono riferibili all'attrazione. Imperocchè il fregamento non può non indurre una mutazione, foss'anche minima, nella disposizione reciproca delle particelle del corpo, e per conseguente una mutazione nelle forze loro attraenti per rispetto al fluido elettrico. E le diversità stesse del fregamento, secondo che sarà fatto più coll'uno che coll'altro corpo, ovvero col corpo medesimo ora liscio, ora aspro di superficie, o secondo che il corpo sarà battuto piuttosto che fregato, e così si dica di tante altre diversità di circostanze benchè tenuissime, sono cose che debbono operar sì che il corpo medesimo ora dia dal suo seno, ora riceva egli fluido elettrico, secondo che sarà variamente sollecitato dal fregamento. È una legge nella scienza elettrica, statuita prima di tutti da Franklin, che, accumulato il fluido elettrico sur una faccia d'un vetro, altrettanto ne perde l'opposta faccia, e vicendevolmente. Questa legge, che altri poi dilatò a tutti i corpi coibenti, si è appunto quella che comprende il gran fenomeno della bottiglia di Leyden o quadrante magnetico, che torna lo stesso. Se certo era il fatto, ignote erano le cagioni, e tutt'al più non erano state mosse che delle impotenti conghietture. L'attrazione spiegò finalmente l'oscuro fenomeno in tutte le sue parti, e fu questo uno de' primi trionfi del genio di Volta. Quando, mediante un conduttore, si carica di fluido elettrico la faccia d'un vetro, ne consegue uno scemare proporzionato della Diego Cecato 26 INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 forza d'attrazione del vetro pel fluido, dovendo essa forza, che è determinata, impiegarsi contra una indeterminata crescente quantità di fluido, la quale soprassatura, per così dire, la capacità del vetro. Ma il fluido, del quale il vetro si sopraccarica, rimansi tutto su quella faccia che è esposta alla carica, da che il vetro, coibente, non gli dà passaggio. Siccome però esso vetro, che è pur sempre un tutto, non può non andar soggetto in tutte le sue parti alla soprallegata diminuzione di forza attrattiva in verso al proprio fluido elettrico; perciò la faccia inferiore va perdendo del suo proprio, attratto dai corpi circostanti, a misura che ne è sopraccarica la faccia superiore. Della forte esplosione poi del fluido elettrico allo aprirsi la comunicazione tra la faccia caricata in eccesso e quella in difetto vuolsi accagionare precipuamente la somma elasticità e tendenza all'equilibrio di esso fluido. Il fenomeno qui sopra considerato si è ne' corpi coibenti; e a prima giunta parrebbe dovess'essere loro peculiare ed esclusivo. Ma non è già. Perché, ove si darà il caso che un corpo deferente subisca soltanto certa approssimazione o applicazione, come l'autore la chiama, al fuoco elettrico, da toccare quella che dicesi atmosfera elettrica, e non però rimanervi immerso, la cosa allora tornerà la stessa come fosse un corpo coibente. Allora scemerà anche nel deferente la forza d'attrazione che ha per la sua natural dose di fluido, e diverrà elettrico per difetto. A questo principio si riferiscono tutti gli esperimenti registrati nella dissertazione del Beccaria intorno all'atmosfera elettrica. Che se uno volesse pur anco vedere in questo caso il fenomeno ultimo dell'esplosione e della scossa; tenue sì, ma pur potrà vederlo a non dubitarne. Collocato perciò un corpo deferente ad una debita distanza dal conduttore carico, e ponendogli presso il dito d'una mano, mentre con un dito dell'altra tenta il conduttore, da questo partirà una scintilluzza al dito, mentre un'altra ne partirà dall'altro dito e si gitterà sul corpo deferente. Né la sensazione mancherà di farsi sentire nelle dita almeno, e talvolta anco nelle braccia; ciò che è in diminutivo quello stesso che accade quando si scarica la bottiglia di Leyden, ovvero il quadrante magico. Alla spiegazione del fatto soprallegato sembra opporsi lo sperimento famoso, detto del pozzo elettrico di Beccaria. In un cilindro metallico, discretamente alto, largo alcuni pollici, chiuso in fondo, isolato, reso elettrico per comunicazione colla catena, s'immerga una sferetta coperta di lamina metallica, sospesa ad un filo di seta, e le si faccia toccare il fondo del pozzo. Estrattala poscia, si troverà non dar essa alcun segno elettrico. Ma la diversità delle circostanze salta all'occhio; e si comprende anzi non dovere la sferetta presentar segni elettrici neppure secondo i principj del nostro Autore. Imperocchè, a questo modo, vien essa a trovarsi circondata in ogni sua parte da un'atmosfera elettrica, dove rimansi in equilibrio qual corpo elettrico per eccesso, senza potere scaricarsi del fluido suo proprio, come accade nel caso della semplice applicazione di un corpo all'atmosfera elettrica di un conduttore. Che se un corpo deferente verrà posto a contatto non già d'altro deferente, ma d'un coibente reso elettrico per eccesso, poi ne venga rimosso e subito esplorato, offrirà segni d'elettricità negativa. La qual cosa in sostanza torna lo stesso del caso precedente. Perché, sebbene il corpo coibente stentatamente comunichi il proprio fluido eccessivo al deferente applicatogli, nondimeno ne comunica tanto o quanto, e sì che in quel corpo venga a scemare dell'attrazione sua verso il proprio fluido, e ne perda. Per la stessa ragione poi, quella cioè del distrigarsi tanto difficilmente il fluido elettrico dai corpi coibenti, accadrà che, istituito lo sperimento precedente, ed esaminata di poi la lastra di vetro, staccato che ne sia il corpo deferente, essa lastra dura tuttavia a dare aperti segni di elettricità per eccesso. Ed ecco la sorgente dei fenomeni che tanta meraviglia eccitarono nei coltivatori della scienza elettrica, e a cui Beccaria si piacque di dare il nome di elettricità vindice. Col qual nome egli intese di far comprendere che, laddove nel combaciamento l'elettricità eccessiva del corpo coibente era rimasa distrutta, nel distacco se la rivendicasse di bel nuovo. Ma in effetto né vi è distruzione di fluido elettrico dapprima, né riproduzione dappoi; ma soltanto un equilibrio del fluido ridondante nel corpo coibente col difettivo del deferente. E 27 Diego Cecato INVENZIONI E INVENTORI DELLA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE 1700-1800 che distruzione d'elettricità non ci abbia nell'atto del combaciamento, lo dimostra a chiare note la durata stessa di quello; che tale si è appunto la proprietà dei corpi oppostamente elettrici, accorrere e aderire l'uno all'altro. Questo difficile distrigarsi del fluido elettrico da' corpi coibenti adopera giudiziosamente il nostro Autore a dare la spiegazione anche dell'altro curioso fenomeno delle due lastre di vetro sovrapposte ed elettrizzate colla catena alla foggia del quadrante magico. Le quali, separate prima di scaricarle, si trovano essere elettriche; la superiore per eccesso da ambedue le facce; l'inferiore egualmente da ambidue elettrica per difetto. Ma basti di questa dissertazione per dimostrare il valore di ciò che contiene, e il rinnovamento che portò a que' giorni nella scienza elettrica. GIOVANNI RASORI, Alessandro Volta e la storia della “scienza elettrica”, in “il Conciliatore”, n 1, 3-9-1818 Diego Cecato 28