Fondato nel 1995

Guglielmo Marconi

"La congiura del silenzio"

Lodovico Gualandi, RAI Senior

Parte 2 di 2

Gli italiani non hanno mai conosciuto la verità sull'opera di Marconi perché Egli non rivelò subito il segreto della sua prima fondamentale scoperta: la legge fisica che governava la propagazione a distanza delle onde elettromagnetiche generate dal suo originale oscillatore verticale in quarto d'onda.
Nacquero così le prime congetture e i primi dubbi sul suo reale contributo alla Scienza, dubbi alimentati Ancora ai nostri giorni e che nessuno storico è mai riuscito a rimuovere.

Opinioni non veritiere e fatti reali
In un testo italiano, destinato ai Licei Scientifici, si legge che Marconi realizzò 'la prima trasmissione radiotelegrafica con un trasmettitore e con un rivelatore sostanzialmente simili a quelli usati da Hertz (Trattato di Fisica Elementare, vol.3, Ed. Paravia, pag.348).
Se questa notizia fosse vera chiunque, fino dal lontano 1895, sarebbe stato in grado di realizzare una vera e propria trasmissione radiotelegrafica, ma poiché nessuna marineria militare del mondo riusciva a farlo dovrebbe essere evidente che tale affermazione non può essere che FALSA!
È strano come venga ancora ripetuto questo vecchio ritornello, coniato da quei rivali e concorrenti che avrebbero voluto strappare a Marconi la paternità dell'invenzione, mentre non ci si sofferma mai a riflettere sulla dura ed estenuante lotta che Marconi dovette invece sostenere per fare comprendere il valore dei benefici sociali e umanitari che la radiotelegrafia poteva assolvere.
Solo una visione distorta della realtà può infatti fare supporre che le radiocomunicazioni si sarebbero potute realizzare anche senza l'impiego di grandi risorse finanziarie e a prescindere dall'ambiente adatto: risorse e ambiente che a ben pensarci, nel lontano 1896 Marconi avrebbe potuto trovare solo in Inghilterra.
Abbiamo poi avuto più volte occasione di sottolineare come non sia così difficile imbattersi anche in altre inconsapevoli affermazioni: "Nel 1895 il fisico russo Aleksandr Popov elaborò un telegrafo simile a quello di Marconi"(Mursia, Enciclopedia Illustrata delle Scienze e delle Invenzioni, vol.12, pag.92).
In un altro testo italiano che riassume la storia della radiotecnica è possibile invece leggere: "Combinando abilmente il sistema hertziano, per produrre oscillazioni ad alta frequenza, l'antenna di A. Popov e il coherer di E. Branly, G. Marconi riuscì nel 1896 a trasmettere segnali senza fili ".
In questa versione dei fatti, in cui la disamina tecnica è, a dir poco approssimativa, viene poi commesso un altro errore, veniale se vogliamo confrontarlo al resto, datando erroneamente la prima trasmissione marconiana.
Poiché nel corso delle nostre rucerche abbiamo avuto modo di analizzare praticamente tutta la letteratura marconiana, e non solo quella, infinite sarebbero le citazioni simili a quelle riportate e pertanto riteniamo sia inutile ripetere che non esiste un solo testo, italiano o straniero, che su Marconi la racconti giusta.
Questo fatto, da solo, dovrebbe fare capire come, cento anni di disinformazione su questo argomento, non potevano che distorcere la realtà dell'invenzione e favorire la proliferazione di quelle assurde versioni che, tuttora, impediscono, anche agli storici più scrupolosi, una obiettiva e serena valutazione dell'opera di Marconi e del suo reale contributo alla Scienza.
Per rimuovere ciò che è falso bisogna fornire delle prove: il compito che ci siamo prefissi fino dall'inizio dei nostri articoli sulle pagine di E.F. è stato appunto quello di dimostrare che l'unico sistema che avrebbe potuto permettere la nascita e lo sviluppo della radio, è stato quello inventato da Guglielmo Marconi nell'agosto del lontano 1895, mentre tutti gli altri sistemi ne rappresentavano una semplice parodia.
Le ragioni dovrebbero essere evidenti:

· La possibilità di radiocomunicare era ipotizzabile solo disponendo di un sistema compiuto che prevedesse un trasmettitore e un ricevitore;
· Il trasmettitore doveva riuscire a mettere in gioco una quantità di energia capace di compiere un lavoro a una distanza che si presumeva essere superiore a quella che si poteva già raggiungere con sistemi che non contemplavano l'impiego delle onde elettromagnetiche;
· Il ricevitore doveva presentare quelle caratteristiche di sensibilità e affidabilità necessarie a rivelare una informazione inviata anche a notevole distanza dalla sorgente, e che fosse pertanto in grado di discriminare i segnali utili dai disturbi elettrici di altra natura.

Affermare quindi che con le esperienze di Hertz, Lodge, Branly e Popov, un sistema completo di trasmissione senza filo fosse già stato praticamente delineato è affermare il falso, e chi sostiene tale tesi dimostra semplicemente di aver incondizionatamente accettato quanto asserito a suo tempo da alcuni scienziati che, benché autorevoli nel campo dello studio delle onde hertziane, erano ignari del fatto che Marconi avesse elaborato nuovi strumenti di indagine e scoperto una nuova, fondamentale legge fisica.
Dire altresì che Marconi non aveva ne la formazione ne l'attitudine dello scienziato perché "l'idea di poter utilizzare le onde elettromagnetiche, prima che se ne fossero comprese la natura e le caratteristiche, non rientrava nello stile della ricerca scientifica" (Cento Anni di Radio: Le Radici dell'Invenzione, Ed. Seat - Torino, 1995) ci appare come una affermazione insensata ed incongruente, dal momento che l'idea dello sfruttamento tecnico deve necessariamente essere preceduta dalla scoperta scientifica della vera natura e delle caratteristiche di ciò che si intende sfruttare, altrimenti si cade nel campo della preveggenza ed altre materie esoteriche che hanno poco di scientifico.
Forse non si vuole ammettere che nella nuova branca della Fisica da lui creata, Marconi aveva la piena padronanza delle conoscenze fisiche necessarie? Eppure nessun fisico, prima o immediatamente dopo i suoi clamorosi successi, seppe collegare la semplice legge della scarica dei condensatori con l'originale trasmettitore da lui inventato.
Sebbene la formula della carica di un condensatore fosse a tutti nota, quello che sfuggiva era il collegamento di questa formula con la carica e la scarica del trasmettitore a scintilla marconiano.
Come più avanti vedremo nel dettaglio, eseguendo un rapido calcolo è immediatamente possibile scoprire come l'energia sviluppata dal trasmettitore a scintilla del primo brevetto di Marconi fosse misurabile in Watt, ossia migliaia di volte superiore a quanto era possibile ottenere utilizzando come trasmettitori gli oscillatori di Hertz o di Righi.
Infatti l'energia sviluppata dall'oscillatore Marconi era proporzionale alla capacità elettrica e doppiamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata al conduttore o ai conduttori aerei verticali, cioè al quadrato di questa, e al numero di volte che veniva caricata in un secondo. Essendo poi i treni d'onda di un trasmettitore a scintilla, infinitamente più brevi dell'intervallo fra un treno e l'altro, si può anche facilmente immaginare quale potesse essere la potenza di inviluppo di picco sviluppata dai primi veri e propri trasmettitori radio di Marconi.

L'antenna radio del primo brevetto Marconi
Nel primo brevetto del Sistema Marconi (tradotto in italiano per la prima volta da questa Rivista - E.F. 12/1994), non vi era contemplata alcuna bobina di Tesla.
Era infatti un sistema originale in cui un lungo filo verticale, comprendente un cappello capacitivo terminale, veniva impiegato per irradiare nello spazio dei treni d'onda di determinata frequenza e polarizzazione del campo elettrico. Oppure veniva impiegato in ricezione per ottenere la massima quantità di energia da inviare allo strumento ricevente.
In altre parole l'antenna marconiana era un circuito oscillatorio aperto di notevoli dimensioni spaziali, in grado di convertire, in trasmissione, l'alta tensione fornita da un trasformatore, in energia elettromagnetica nello spazio.
Nello spazio libero un filo conduttore presenta generalmente una capacità elettrica di circa 5 pF e un'induttanza di circa 2 µH per metro lineare, ciò significa che la frequenza di risonanza di un circuito oscillatorio aperto dipende strettamente da questi parametri.
Poiché, come si è detto, il trasmettitore del primo Sistema Marconi non contemplava la presenza di alcuna bobina di Tesla, la lunghezza dei treni d'onda irradiati dipendeva unicamente dal valore dell'induttanza e della capacità elettrica presentata dai conduttori aerei.
La prima antenna trasmittente marconiana, L'OSCILLATORE ANTENNA, poteva essere considerata un condensatore elettrico avente come seconda armatura la capacità "infinita" della Terra. Ogni armatura veniva caricata ogni quarto di periodo e scaricata ogni mezzo periodo della frequenza di carica, mentre la carica e la scarica complessiva dell'antenna avveniva, come per i dipoli di tipo hertziano, alla frequenza di risonanza del circuito oscillatorio aperto e corrispondeva pertanto a parecchi milioni al minuto secondo.
La frequenza di interruzione dell'alta tensione applicata all'antenna determinava la bassa frequenza di modulazione dei treni d'onda (per questo motivo si potevano ascoltare i segnali Morse con un telefono collegato a un buon rivelatore autodecoerente), mentre la frequenza di risonanza del circuito oscillatorio aperto, determinava il reale numero di cariche e scariche che si verificavano allo spinterometro, che erano come si è detto, parecchi milioni al minuto secondo.
Nell'agosto del lontano 1895, a villa Griffone di Pontecchio, Marconi elaborò infatti degli oscillatori verticali in quarto d'onda con cappelli capacitivi terminali che presentavano una superficie di sei metri quadri. I conduttori aerei non superavano gli otto metri di altezza, pertanto il primo valido trasmettitore marconiano irradiava treni d'onda di circa cinquanta metri.
Da quanto si è detto dovrebbe risultare evidente che l'unica sorgente elettromagnetica che, nel 1896, avrebbe potuto mettere in gioco l'energia sufficiente per una comunicazione a distanza per mezzo di onde elettromagnetiche, non poteva che essere rappresentata dal trasmettitore di Marconi, ossia dal suo OSCILLATORE ANTENNA.
Infatti l'energia messa in gioco per ottenere le correnti oscillanti più intense poteva essere ottenuta solo da:

· Alto valore della capacità elettrica;
· Maggior numero di cariche;
· Massimo valore della tensione di carica.

La prima si poteva ottenere solo aumentando la lunghezza d'onda di trasmissione, mentre il maggior numero di cariche della capacità complessiva presentata dal conduttore aereo si poteva invece ottenere solo con sistemi più rapidi di interruzione della corrente nei trasformatori di alta tensione.
Nel sistema del primo brevetto, agli effetti della potenza dell'energia sviluppata dal sistema, il valore dell'alta tensione applicata all'elemento radiatore (oscillatore marconiano) risultava di fondamentale importanza, infatti è noto che nella formula che determina la potenza della scarica di un condensatore, quest'ultima viene espressa al quadrato.
Questa potenza poteva essere raggiunta solo aumentando l'energia della scarica capacitiva presentata dall'antenna e il valore della tensione di carica.
Ma per un circuito oscillatorio aperto, il valore della capacità risultava sempre troppo piccolo e anche l'alta tensione di carica, come si può facilmente comprendere, non poteva superare l'isolamento dei componenti elettrici del sistema e il ragionevole limite di sicurezza per l'incolumità degli operatori.
Non si trattava infatti di generare, come nel caso delle esperienze di Tesla, delle tensioni elevatissime di alta frequenza, ma innocue per la loro debole corrente, bensì tensioni alternate di determinata frequenza e polarizzazione ed elevati valori di corrente.
Come abbiamo avuto modo di sottolineare qualche paragrafo prima, eseguendo un rapido calcolo, ossia moltiplicando il numero delle cariche al minuto secondo dell'antenna marconiana per il suo valore capacitivo e per la tensione di carica elevata al quadrato, si scopre che il trasmettitore di Marconi era l'unico che poteva irradiare parecchi Watt, contro i pochi, insufficienti milliWatt irradiati da tutti gli altri oscillatori di tipo hertziano conosciuti, con i quali pertanto non si sarebbero mai potute generare le correnti oscillanti necessarie e quindi non si sarebbero potute compiere le scoperte scientifiche di Marconi.
Nell'inconfondibile brevetto Marconi dei quattro circuiti accordati simultaneamente, la massima energia emessa dall'antenna trasmittente dipendeva invece unicamente dalla sua perfetta risonanza con il periodo di oscillazione della corrente indotta dal circuito oscillatorio chiuso, il quale, potendo impiegare dei condensatori fissi di elevata capacità elettrica, poteva provocare lo scorrimento di quelle forti correnti oscillanti che permettevano appunto una efficace radiazione dell'energia elettromagnetica a grande distanza.
In ricezione invece la massima tensione a radiofrequenza utile per il circuito di rivelazione era strettamente legata alla rigorosa risonanza fra l'antenna e il circuito oscillatorio chiuso del radioricevitore.
Queste, a sommi capi, furono le caratteristiche tecniche che distinsero il Sistema Marconi da qualsiasi altro sistema di telegrafia senza filo, chiamato Wireless, caratteristiche assolutamente originali che non avrebbero mai dovuto essere confuse, perché furono infatti le uniche in grado di permettere di scoprire che la radiazione elettromagnetica non era limitata, come si credeva, alle brevi distanze, ma poteva raggiungere distanze inimmaginabili.
L'originalità e la rilevanza scientifica delle prime invenzioni e scoperte di Marconi vennero inconsapevolmente distorte fino dal lontano 1897, e se Marconi, nel 1909, fu il primo italiano premiato col Nobel per la Fisica, lo si deve soprattutto a quelle Istituzioni scientifiche straniere che, dopo la trasmissione transatlantica del 1901, avevano compreso il valore Universale della Sua Opera.
Quella nuova scoperta scientifica rappresentò infatti un'altro di quei miracoli di Marconi che la comunità scientifica italiana tardò a comprendere.
I risultati ottenuti da Marconi nel campo delle radiocomunicazioni hanno sempre confuso i fisici e i tecnici dei suoi tempi: lo fu per le onde lunghe, lo è stato per le onde corte e infine, anche per le microonde.
L'esempio più significativo della difficoltà di comprendere quelle che poi venivano definite 'innovazioni di dettaglio" è rappresentato proprio dal suo primo oscillatore verticale in quarto d'onda, ed è per questo motivo che abbiamo voluto analizzarlo in maniera un po' più approfondita di quanto si può trovare nei testi di storia della scienza.
Il secondo esempio più rappresentativo è il suo primo radioricevitore magnetico, la famosa "Maggie", descritto anch'esso su queste pagine (E.F. 3, 7-8 e 12/1992) con particolari tecnici inediti, sempre trascurati sulle riviste scientifiche, e crediamo di non errare affermandolo.
Se si mostra questo strumento a un ingegnere elettronico che non lo abbia mai visto e gli si sveli la sua natura di ricevitore radio completo, la reazione che questi potrebbe avere sarebbe certamente di incredulità, ma dimostrandogli praticamente che è in grado di ricevere il suono di una broadcasting, allora nel suo sguardo farà breccia lo stupore. Infine chiedendogli di offrire una spiegazione esauriente sul suo funzionamento, si potrà notare che questa non è così semplice come potrebbe sembrare.
La grandezza di Marconi stava proprio in questo, lui scopriva ed inventava e i rivali e i concorrenti contestavano immancabilmente l'originalità e la rilevanza scientifica dei suoi trovati ma pochi riuscivano a comprenderli: ne scoprivano l'importanza solo quando i fatti li costringevano ad imitarli.
Nel 1895 fu lui ad inviare e registrare il primo segnale radio alla distanza di 2500 metri e, l'anno seguente, in Inghilterra, offrì la prima dimostrazione pubblica di radiotelegrafia, acquisendo il primo brevetto al mondo per un valido sistema di radiocomunicazione.
Nel 1897 stabilì il primo collegamento radiotelegrafico fisso fra l'isola di Wight e Bournemouth e nel 1899, in occasione delle manovre navali inglesi, raggiunse la distanza di 140 chilometri. Nel 1900, con il collegamento fisso fra l'isola di Wight e Capo Lizard, in Cornovaglia, raggiunse con i segnali la distanza di 300 chilometri, superando abbondantemente l'ostacolo della curvatura terrestre.
Infine nel 1901, dimostrò che era possibile comunicare dall'Europa all'America quando, rivali e concorrenti, pur imitando i suoi trovati e rifacendosi alle sue scoperte, non riuscivano a comunicare oltre i cento chilometri.
Questi fatti inconfutabili rappresentano la verità storica e la realtà scientifica sull'Opera di Guglielmo Marconi e sul Suo incommensurabile contributo alla Scienza e questo, non vi è dubbio, non può che avere irritato molti scienziati, tecnici, rivali e concorrenti, ma nessuna controversia, congettura, o contestazione giudiziaria, ha mai potuto negare a Marconi di essere il Padre della Radio.

La scienza ufficiale non comprese
I fisici che nel lontano 1897 contestarono l'originalità e la rilevanza scientifica dell'opera di Marconi, pur conoscendo che la capacità elettrica di due conduttori isolati fra di loro, variava con la forma dei conduttori stessi e cresceva in proporzione alla loro superficie e al dielettrico interposto, non riuscirono a collegare questa legge fisica con l'antenna marconiana in quarto d'onda.
L'oscillatore marconiano infatti non era altro che un condensatore le cui armature erano rappresentate dal filo aereo e dalla terra, mentre le equazioni che portavano alla formula della potenza della scarica di un condensatore erano descritte in qualunque buon testo di fisica:

W = ½ n C V²

W = Watt
n = numero delle cariche al secondo
C = µF, V = kV

Oggi, col senno del poi, il collegamento di questa formula con la resa dell'oscillatore marconiano sembrerebbe cosa semplice ma, evidentemente, se nessuno riuscì a comprenderla per tanto tempo, significa che non doveva essere altrettanto ovvia.
L'originalità dell'invenzione marconiana infatti la si sarebbe potuta comprendere solo seguendo il cammino percorso da Marconi, cammino che crediamo di aver illustrato consapevolmente sulle pagine di Elettronica Flash, fino dal 1992.

La potenza dell'oscillatore Marconiano
Conferendo alla prima antenna marconiana il valore che le compete di circa l50 pF, e caricando questa capacità elettrica, cinquanta volte al secondo, con una tensione di 20 kV, in base alla formula summenzionata si ottiene il seguente risultato:

0.00015 x (20/2)² x 50 = 0.75 Watt

Una potenza di trasmissione che, nella gamma delle onde decametriche, è ritenuta oggi del tutto irrilevante se non si considera che la potenza di picco di inviluppo "PEP" di un trasmettitore a scintilla, era assimilabile a quella di tipo radaristico. Il fatto che Marconi riuscisse a far compiere a questa pur debole energia un lavoro a distanze che si misuravano in chilometri, dovrebbe fare comprendere che il suo ricevitore permetteva di rilevare delle tensioni a radiofrequenza, che erano assolutamente negate ai ricevitori, ingiustificatamente, ritenuti analoghi a quello da lui elaborato.
Se confrontiamo invece la potenza generata dal trasmettitore di Marconi, con quella che poteva essere sviluppata dagli oscillatori di Hertz odi Righi , che presentavano una capacità del valore di alcuni picofarad soltanto, si può facilmente comprendere che con questi oscillatori nessuno avrebbe potuto sperare di scoprire quello scoprì Marconi.
L'oscillatore Marconi, non fu comunque il solo a non essere compreso, si deve ricordare anche la legge fisica da lui scoperta; quella che riguardava la portata della radiazione (E.F. n^. 180 - febbraio 1999). Infine non si deve dimenticare il brevetto dei quattro circuiti accordati simultaneamente, due in trasmissione e due in ricezione (Brevetto 7777): una elaborazione ingegneristica perfetta perché, dopo un secolo, è tuttora rigorosamente osservata in qualunque sistema ricetrasmittente moderno.
Ma a quei tempi, in quel nuovo e difficile campo di indagine, i fenomeni che derivavano dall'accoppiamento di due circuiti oscillatori a radiofrequenza risultavano complessi perché, mentre le caratteristiche delle oscillazioni generate nei precedenti circuiti isolati, dipendevano solo dalle costanti elettriche RLC dei circuiti stessi, nel caso dei due circuiti accoppiati, le caratteristiche delle oscillazioni dipendevano invece dalle costanti elettriche di entrambi i circuiti e dall'influenza reciproca, poiché ogni circuito esaltava la corrente circolante corrispondente al periodo naturale di oscillazione.
In ciascuno di essi infatti la corrente assumeva la massima ampiezza solo quando raggiungeva l'esatta frequenza di risonanza, questa però cambiava sensibilmente con l'accoppiamento, mentre, il rendimento richiesto, poteva invece essere ottenuto solo mantenendo la rigorosa uguaglianza del periodo di oscillazione di tutti e quattro i circuiti.
Oggi, in virtù delle conoscenze acquisite, dire queste cose potrebbe sembrare anche banale, ma non lo era cento anni fa, quando la questione era di così difficile comprensione da provocare lunghe diatribe e processi giudiziari, in cui i giudici non potevano certo capire di più di quel che non capivano dei tecnici.
Questi episodi potrebbero infatti costituire una interessante materia di discussione anche amena, dato che non sono pochi gli storici, i fisici e i tecnici che ancora oggi confondono circuiti che non funzionavano con quelli elaborati da Marconi che. al contrario, funzionavano così bene da fargli prevedere quei risultati che gli scettici definivano "i sogni di un giovane visionario".

L'ultimo insulto: e speriamo sia l'ultimo
Un giornalista serio non può permettersi di disinformare i lettori. il suo primario obbiettivo è quello di documentarsi con la massima attenzione e, se nonostante la diligente scrupolosità con cui compie questa azione, si ritrova comunque ad esprimere delle opinioni non veritiere significa che errate o tuorvianti sono le fonti cui ha attinto.
Nelle invenzioni e scoperte di Marconi non vi era infatti nessun tipo di alchimia: una parola dal significato ambiguo, impiegata spesso per indicare attività pseudo scientifiche, artificiose e ingannevoli.
Continuare a definire Marconi con termini impropri contribuisce pertanto a mantenere in vita la falsa opinione secondo cui, la sua opera non ebbe carattere scientifico.
Quelle di Marconi furono invenzioni e scoperte scientifiche che, a suo tempo, risultarono di difficile comprensione perfino a eminenti scienziati come Oliver Lodge, Augusto Righi , Henry Poincarè e S.P. Thompson e dimostrando di non comprenderle ancora oggi, si fornisce la prova inconfutabile che la letteratura ufficiale che tratta questo argomento continua a distorcere la realtà scientifica e la verità storica dell'opera di Marconi.
Si afferma spesso che la ostilità di alcuni ambienti culturali italiani nei riguardi di Marconi è solo dovuta a una questione politica: noi pensiamo invece che la ragione non sia solo questa. Marconi infatti, senza assolutamente volerlo, ridicolizzò la scienza ufficiale dimostrando che le opinioni sulla impossibilità di comunicare a distanza per mezzo delle onde elettriche non erano scientifiche, perché non tenevano conto dei fattori da lui indagati e scoperti.
Probabilmente la scienza delle accademie e delle università, questo non lo ha mai perdonato così come non gli ha perdonato di essere stato, nell'arco di circa trent'anni, l'unico italiano premio Nobel nella disciplina delle scienze fisiche.

Bibliografia:

Lodovico Gualandi
Studio inedito sulle origini della radio
marzo 1995
n. di repertorio S.I.A.E. 9501088
La Rivista Elettronica di San Pietroburgo:
Lodovico Gualandi, "Guglielmo Marconi: Realtà ufficiale e Verità storica"
Petersburg Electronics Journal, pagg. da 83 a 97.

Articolo tratto da: Elettronica Flash n.191 - febbraio 2000, pag. 46 ~ 50

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