Hans Christian Oersted iniziò una nuova epoca scientifica quando scoprì che elettricità e magnetismo sono collegati. Dimostrò con un esperimento che una corrente elettrica che scorre attraverso un filo poteva muovere un magnete vicino. La scoperta dell’elettromagnetismo pose le basi per l’eventuale sviluppo del nostro mondo moderno basato sulla tecnologia. Oersted scoprì anche il composto chimico piperina e realizzò il primo isolamento dell’elemento alluminio.
Elementi
Hans Christian Oersted (Ørsted in danese) nacque nella piccola città di Rudkøbing sull’isola di Langeland, in Danimarca, il 14 agosto 1777. Suo padre era Soeren Christian Oersted, un farmacista, e sua madre era Karen Hermandsen.
Hans e suo fratello minore Anders sono stati educati attraverso una combinazione di lezioni a casa e tutori privati – un parrucchiere tedesco ha insegnato ai fratelli a parlare correntemente il tedesco. Anders divenne il primo ministro della Danimarca.
- A 12 anni, Hans iniziò ad aiutare nella farmacia del padre e si interessò alla chimica.
- A 16 anni superò l’esame di ammissione all’Università di Copenhagen.
- A 19 anni, nel 1796, si laureò in farmacologia.
- A 22 anni, nel 1799, si laureò con un Ph.D. Oggi la maggior parte dei premi di Ph.D. (Doctor of Philosophy) non sono fatti per ricerche di filosofia, ma quello di Hans Christian Oersted lo era – la filosofia della natura di Immanuel Kant. Come vedremo, questo ha contribuito a formare la sua visione del mondo.
La vita di Oersted nel contesto
La vita di Oersted e le vite di scienziati e matematici correlati.
La scienza di Hans Christian Oersted
Nel 1800 Oersted era un direttore di farmacia. In questo anno iniziò una rivoluzione scientifica. Alessandro Volta annunciò i dettagli della sua batteria, aprendo un nuovo territorio per chimici e fisici: La batteria di Volta permise loro di produrre un flusso costante di elettricità per la prima volta e, fortunatamente, i materiali necessari per costruirne una erano facilmente ottenibili.
Oersted si tuffò nella nuova scienza e, nel 1801, pubblicò un documento scientifico che descriveva una nuova batteria che aveva inventato. Descrisse anche come calcolare la quantità di corrente elettrica che scorreva misurando il tasso di produzione di gas quando l’elettricità divideva l’acqua in idrogeno e ossigeno.
Il governo danese finanziò Oersted per approfondire la sua formazione in altri paesi europei – trascorse gli anni dal 1801 al 1803 in Germania e Francia.
In Germania fu influenzato dalle idee del filosofo Friedrich Schelling che credeva che tutta la natura fosse unificata. Piuttosto grandiosamente, Schelling credeva che gli scienziati dovessero sforzarsi di trovare la teoria alla base di tutta la natura piuttosto che usare esperimenti per studiare parti isolate della natura.
“…tutti i fenomeni sono correlati in una legge assoluta e necessaria, dalla quale possono essere tutti dedotti.”
Oersted assorbì molto della filosofia della scienza di Schelling, ma non era d’accordo con il suo disprezzo per il lavoro sperimentale – come farmacista Oersted aveva imparato quanto potente potesse essere la sperimentazione. Tuttavia, condivideva l’entusiasmo di Schelling per l’unità della natura.
“La nostra fisica non sarebbe più un insieme di frammenti sul movimento, sul calore, sull’aria, sulla luce, sull’elettricità, sul magnetismo e chissà cos’altro, ma includerebbe tutto l’universo in un unico sistema.”
Nella città tedesca di Jena, Oersted incontrò e fece amicizia con il fisico tedesco Johann Wilhelm Ritter. Condividevano un interesse comune per l’elettricità. Ritter era anche entusiasta della filosofia di Schelling di un’armonia di fondo della natura – in particolare era convinto che l’elettricità e il magnetismo fossero strettamente collegati.
Professor Oersted l’educatore
Dopo essere tornato dai suoi viaggi, il governo danese finanziò Oersted per continuare il suo lavoro di ricerca. Nel 1806, all’età di 29 anni, divenne professore di fisica all’Università di Copenhagen. Era un eccellente conferenziere e gli studenti accorrevano alle sue lezioni. A volte teneva lezioni per ben cinque ore al giorno – un carico molto pesante. Oltre a tenere lezioni, fondò laboratori di fisica e chimica per la ricerca e l’insegnamento.
Scoperta dell’elettromagnetismo
Il famoso esperimento di Oersted che dimostra che l’elettricità e il magnetismo sono collegati, ebbe luogo durante una conferenza il 21 aprile 1820, quando Oersted aveva 42 anni.
Nell’esperimento fece passare la corrente elettrica attraverso un filo, che fece muovere un vicino ago della bussola magnetica.
Oersted tiene un filo sopra un ago magnetico sostenuto su un perno. L’ago viene deviato quando la corrente elettrica scorre attraverso il filo.
Appunti originali di Oersted. Egli mostra come una corrente elettrica che scorre in un filo fa girare un vicino ago di bussola magnetizzato.
Nei mesi successivi Oersted fece altri esperimenti, scoprendo che la corrente elettrica produce un effetto magnetico circolare intorno ad essa.
Oersted dimostrò che la corrente elettrica produce un effetto magnetico circolare intorno ad essa.
Oersted annunciò la sua scoperta il 21 luglio 1820, in un documento composto da quattro pagine di latino, che fu presto tradotto nella maggior parte delle principali lingue europee. L’articolo inglese di Oersted aveva il titolo Experiments on the Effect of a Current of Electricity on the Magnetic Needle.
Nel settembre 1820 François Arago stava dimostrando l’effetto elettromagnetico all’élite scientifica francese all’Accademia di Francia, che quasi immediatamente portò André-Marie Ampère a fare i passi successivi nella storia dell’elettromagnetismo.
Così come l’invenzione di Volta della batteria aveva aperto nuovi orizzonti nella fisica e nella chimica, la scoperta di Oersted di un legame tra elettricità e magnetismo ha scatenato una rivoluzione nella fisica che ci ha portato al nostro attuale mondo digitale.
“Oersted stava cercando la connessione tra queste due grandi forze della natura. I suoi scritti precedenti lo testimoniano, e io, che l’ho frequentato quotidianamente negli anni 1818-1819, posso affermare per esperienza personale che il pensiero di scoprire questa connessione ancora misteriosa riempiva costantemente la sua mente”.
Premi
La British Royal Society assegnò a Oersted la Copley Medal del 1820, il più grande premio della scienza, per la sua scoperta dell’elettromagnetismo. Tra i precedenti vincitori del premio c’erano Benjamin Franklin e Alessandro Volta. L’Accademia Francese inviò a Oersted 3000 franchi d’oro.
Fu Oersted il primo?
A volte si sostiene che l’elettromagnetismo fu scoperto dal giurista italiano (e appassionato di fisica) Gian Domenico Romagnosi.
Nel 1802, due giornali italiani riportarono i resoconti di Romagnosi di un ago magnetico che deviava vicino ad una batteria da lui costruita.
Oggi, guardando il suo metodo, è chiaro che l’esperimento di Romagnosi non ha coinvolto un circuito elettrico completo, quindi la corrente elettrica non avrebbe potuto scorrere. Senza corrente, non può esserci stato alcun effetto elettromagnetico.
L’ago nell’esperimento di Romagnosi fu probabilmente deviato da un accumulo di cariche elettriche statiche sull’ago, che si mosse come risultato della reciproca repulsione di cariche elettriche simili.
Così, Oersted fu il primo.
La chimica di Oersted e l’isolamento dell’alluminio
Anche se professore di fisica, Oersted, con il suo background farmacologico, fu attratto dalla chimica.
All’inizio rifiutò il concetto di Antoine Lavoisier di utilizzare gli elementi chimici come mezzo per razionalizzare e comprendere la chimica. Oersted voleva qualcosa di più in armonia con le idee di Friedrich Schelling, secondo cui “tutto dovrebbe essere regolato da un’unica legge di natura”.
Ha anche cercato di ancorare la chimica alle idee del filosofo Immanuel Kant, il cui lavoro aveva studiato con entusiasmo per la sua tesi di dottorato. Kant credeva che la materia potesse essere divisa all’infinito (cioè che non ci fossero atomi) e che tutta la materia fosse costruita da due forze fondamentali e opposte, che erano in equilibrio tra loro.
Per un certo periodo questo portò il giovane professor Oersted a promuovere le fantasiose teorie del chimico ungherese Jakob Joseph Winterl, che credeva che tutta la chimica potesse essere compresa dalle forze opposte di due sostanze – Andronia (il principio di acidità) e Thelycke (il principio di alcalinità). Winterl credeva che queste sostanze fossero più fondamentali degli elementi.
“I principi costitutivi del calore che giocano il loro ruolo negli alcali e negli acidi, nell’elettricità e nella luce sono anche i principi del magnetismo, e così abbiamo l’unità di tutte le forze… e le vecchie scienze fisiche si uniscono così in una fisica unita.”
Tuttavia, Andronia e Thelycke si rivelarono inesistenti.
Dopo aver abbandonato la sua adesione alle idee di Winterl, Oersted fece una serie di importanti contributi alla chimica.
Nel 1819, scoprì la piperina, il composto chimico responsabile del sapore forte e pungente del pepe nero.
Il suo contributo più significativo fu il primo isolamento dell’elemento alluminio. Nel 1825 riportò:
un grumo di metallo che per colore e lucentezza assomiglia un po’ allo stagno.
Produsse l’alluminio riducendo il cloruro di alluminio con un amalgama di potassio e mercurio.
Esperimenti di pensiero
Oggi, quando sentiamo le parole Esperimento di pensiero, pensiamo spesso ai famosi esperimenti di pensiero di Albert Einstein che lo guidarono verso le sue teorie della relatività.
Un esperimento di pensiero consiste nel chiedere “e se…?” e poi pensare logicamente alle conseguenze.
Oersted fu in realtà la prima persona a usare il termine tedesco reso famoso da Einsten: Gedankenexperiment.
L’altro famoso Hans Christian
Hans Christian Oersted divenne grande amico dello scrittore danese Hans Christian Anderson prima che lo scrittore diventasse famoso. Oersted divenne un campione delle fiabe di Anderson, aiutando a farle pubblicare nel 1835.
Alcuni dettagli personali e la fine
Nel 1814, Oersted sposò Inger Birgitte Ballum, la figlia di un pastore, e negli anni successivi la coppia ebbe tre figli e quattro figlie.
Hans Christian Oersted morì all’età di 73 anni il 9 marzo 1851 a Copenaghen dopo una breve malattia.
Fu sepolto nel cimitero di Assistens nel sobborgo di Copenaghen di Noerrebro. Questo è anche il luogo di riposo finale del fisico Niels Bohr, dello scrittore Hans Christian Andersen e del filosofo Soeren Kierkegaard.
Autore di questa pagina: The Doc
Immagini migliorate digitalmente e colorate da questo sito web. © Tutti i diritti riservati.
Cita questa pagina
Si prega di utilizzare la seguente citazione conforme a MLA:
"Hans Christian Oersted." Famous Scientists. famousscientists.org. 26 Sep. 2015. Web. <www.famousscientists.org/hans-christian-oersted/>.
Pubblicato da FamousScientists.org
Altre letture
Robert C. Stauffer
Speculazione ed esperimento sullo sfondo della scoperta dell’elettromagnetismo di Oersted
Isis Vol. 48: p33-50, marzo, 1957
Andrew Cunningham, Nicholas Jardine
Romanticismo e le scienze
CUP Archive, 28 giugno 1990
Robert D. Purrington
Physics in the Nineteenth Century
Rutgers University Press, 1997
Sandro Stringari e Robert R. Wilson
Romagnosi e la scoperta dell’elettromagnetismo
Rend. Fis. Acc. Lincei s. 9, Vol 11, p115-136, 2000
Roberto de Andrade Martins
Romagnosi e la pila di Volta: Le prime difficoltà nell’interpretazione dell’elettricità voltaica
Nuova Voltiana: Studi su Volta e i suoi tempi, Pavia / Milano, Università degli Studi di Pavia, Vol. 3, p81-102, 2001