AUGUSTO RIGHI: UN PRECURSORE A TUTTO TONDO
Biografia di Stefano Fortini
«Che cosa siano gli elettroni o atomi elettrici rimane un mistero; ma ad onta di ciò la nuova teoria potrà forse acquistare col tempo una non piccola importanza anche dal punto di vista filosofico, poiché essa indica un nuovo modo di considerare la struttura della materia ponderabile, e tende a ricondurre ad un’unica origine tutti i fenomeni del mondo fisico.»
[Augusto Righi, La moderna Teoria dei Fenomeni Fisici, 1904]
Il 27 agosto del 1850 nasceva a Bologna il fisico Augusto Righi, ricordato per i suoi lavori pionieristici sulla struttura della materia e sulle onde elettromagnetiche e per l’invenzione dell’oscillatore a tre scintille, utilizzato da Guglielmo Marconi nei primi trasmettitori radio.
Figlio di Francesco, medico chirurgo, e di Giuseppina Zanelli, Augusto frequentò l’Istituto Tecnico Pier Crescenzi, dove cominciò ad amare le scienze grazie alle lezioni di fisica di Antonio Pacinotti. In seguito si iscrisse alla Facoltà di Matematica, dove fu allievo di Eugenio Beltrami. Completati i quattro anni di studi ne frequentò un quinto, integrativo, che gli consentì di laurearsi anche in ingegneria civile.
Per la sua tesi di laurea realizzò una macchina elettrostatica, denominata elettrometro a induzione, che serviva per misurare piccole differenze di potenziale di contatto tra metalli diversi e che sarebbe stata un importante modello di riferimento per il generatore di Robert Van de Graaff, considerato uno dei primi acceleratori di particelle.

Quando, nel 1873, Pacinotti lasciò Bologna per insegnare all’Università di Cagliari, il neolaureato Righi ottenne la cattedra di fisica all’Istituto tecnico e sostituì il suo maestro. Pochi anni dopo, nel 1877, ottenne la libera docenza in fisica all’Università di Bologna.
L’anno successivo presentò all’ Alexander Graham Bell aveva brevettato il suo apparecchio due anni prima e il dispositivo di Righi non ebbe successo commerciale, tuttavia è considerato il primo modello di altoparlante e ha anticipato l’idea del sistema vivavoce.
Nel 1878 Augusto Righi sposò Giuseppina, figlia del pittore riminese Giuseppe Ravegnani. Dalla coppia nacquero tre figli: Adele, Amelia e Aldo, che sarà ingegnere e per molti anni direttore della Società Bolognese di Elettricità.

Nel 1880 Righi ottenne la cattedra di fisica sperimentale a Palermo, nel 1886 si trasferì a Padova e nel 1889 venne richiamato dall’Università di Bologna per ricoprire la cattedra di fisica, incarico che manterrà fino alla morte.

Come docente Righi fu molto stimato, sia per la chiarezza delle sue esposizioni, sia per la scelta di realizzare numerosi esperimenti dimostrativi nel corso delle lezioni. Come ricercatore si interessò e approfondì tutti i campi della fisica nota all’epoca, dall’elettrostatica alle scariche elettriche nei gas, dai fenomeni magnetici ai raggi X, fino alla radioattività e alla teoria della relatività di Einstein. Le sue pubblicazioni, circa 250, sono uniformemente distribuite tra il 1872 e il 1920, inclusi alcuni lavori pubblicati postumi.

Ritenuto dal fisico e storico della scienza Giorgio Dragoni “il maggior fisico italiano dell’Ottocento”, Righi ricevette numerosi premi nel corso della sua carriera scientifica, tra cui la medaglia d’oro del premio Matteucci dell’Accademia Nazionale delle Scienze e il premio Hughes della Royal Society di Londra. Nel 1905 Righi venne inoltre nominato Senatore del Regno d’Italia per meriti scientifici e didattici.

Benché sia stato ininterrottamente candidato al Nobel per la fisica dal 1905 al 1920, non fu mai premiato con quello che è considerato il massimo riconoscimento per questa disciplina. Tuttavia, ben quattro vincitori citarono Righi nel corso delle rispettive Nobel Lectures: Hendrik Lorentz e Pieter Zeeman nel 1902 per i suoi risultati nel campo della magnetoottica, Philipp von Lenard nel 1905 per i suoi lavori sui raggi catodici e Marconi nel 1909 per i suoi studi sulle onde elettromagnetiche.

Righi può inoltre essere considerato, in senso lato, il maestro di Guglielmo Marconi. Questi, infatti, benché non fosse iscritto all’Università, ne frequentò i corsi come uditore, consultò le pubblicazioni di Righi, conferì con il professore sia nel laboratorio dell’Università sia nella sua abitazione privata e utilizzò un suo strumento – l’oscillatore a tre scintille – per la realizzazione del telegrafo senza fili. Marconi, poi, proseguirà da solo, brevettando la sua invenzione nel 1896 e ricevendo grazie ad essa onori in tutto il mondo.

Il famoso oscillatore a tre scintille di Righi è costituito da un generatore di onde elettromagnetiche e da un risonatore per captarle. Lo strumento è stato realizzato dallo scienziato bolognese per produrre e rivelare le onde elettromagnetiche previste da James Clerk Maxwell nel 1873, le quali sono prodotte dalle oscillazioni di cariche elettriche in un circuito.

L’esistenza di tali onde era già stata dimostrata sperimentalmente da Heinrich Hertz nel 1886, il quale aveva anche studiato alcuni fenomeni, quali la riflessione e la rifrazione, osservando che la lora natura era la stessa di quella della luce e concludendo che le onde luminose non sono altro che oscillazioni elettromagnetiche che obbediscono alle equazioni di Maxwell.

L’oscillatore di Hertz, tuttavia, era in grado di produrre solo onde piuttosto lunghe (minimo 66 cm) e sarebbero state necessarie apparecchiature di enormi dimensioni per studiare con la dovuta precisione tutti i fenomeni di interesse. La prematura scomparsa del fisico tedesco a soli trentasei anni arrestò i progressi nella conferma della teoria.

Righi riprese gli esperimenti di Hertz e li migliorò notevolmente, riuscendo con il suo oscillatore a produrre onde più piccole, con una lunghezza fino a 2,6 cm, e a verificare meglio tutte le proprietà ondulatorie, quale riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione e polarizzazione. Il fisico bolognese discusse i suoi risultati nel trattato “Sulle oscillazioni elettriche” del 1894 e fornì così la conferma definitiva ed ufficiale alla teoria ondulatoria della luce di Maxwell.

Sempre nel tentativo di ampliare ed approfondire gli studi di Hertz, nel 1888 Righi si accorse che una lastra metallica investita da un fascio di luce ultravioletta si carica di elettricità positiva. Augusto Righi descrisse il fenomeno dal punto di vista sperimentale e lo denominò “effetto fotoelettrico” ma solo Einstein, nel 1905, riuscirà a spiegarlo dal punto di vista teorico introducendo il concetto di fotone. Grazie a questo lavoro, il genio di Ulm è stato premiato con il Nobel per la fisica nel 1921, un anno dopo la morte di Righi.

Dopo la scoperta dell’elettrone da parte di Joseph John Thomson, avvenuta nel 1897, Righi si dedicò allo studio della conduzione dei gas nei tubi di scarica ed in particolare a quelle che lui chiamava “radiazioni iono-magnetiche”, conducendo esperimenti che anticiparono la successiva fisica dei plasmi.

Inoltre, negli esperimenti di Righi sulle cosiddette “ombre elettriche”, ovvero immagini del contorno di oggetti immersi in un campo elettrico ottenute mediante particolari polveri, è possibile riconoscere un’anticipazione dell’invenzione della fotocopiatrice, avvenuta nel 1940 ad opera dello statunitense Chester Floyd Carlson.

Nel 1907, per volere di Righi, venne inaugurato il nuovo Istituto di Fisica a Bologna. In un epoca in cui quasi tutti i laboratori esistenti erano privati, l’istituto voluto da Righi era dotato, oltre che delle aule per le lezioni, di una biblioteca e di un museo, anche di laboratori sperimentali di ottica e spettroscopia, di laboratori didattici e persino di un’officina e di una falegnameria.

Nella lezione inaugurale, Righi espresse la convinzione, motivata da ragioni di simmetria, che oltre agli ordinari elettroni negativi, dovessero esistere anche “elettroni positivi”, anticipando così la teorizzazione dell’antimateria da parte di Paul Dirac (1928) e la scoperta del positrone da parte di Carl Anderson (1932).

Nel tempo libero, Augusto Righi amava frequentare il teatro, i concerti di musica classica e, quando all’inizio del secolo scorso aprirono le prime sale, il cinema. Lo scienziato coltivò inoltre per tutta la vita la passione per la fotografia, dapprima utilizzata come mezzo per documentare le immagini di strumenti ed esperimenti scientifici, e in seguito per cogliere angoli suggestivi di paesaggi rurali e aspetti di vita quali mercati e feste paesane. Da alcune delle fotografie di Righi furono tratte delle cartoline postali di Montese, un piccolo comune sull’Appennino modenese dove il fisico aveva acquistato una villa e trascorreva le vacanze.

Augusto Righi morì durante la notte tra il 7 e l’8 giugno del 1920 a causa di un attacco di angina pectoris. Fino a sera inoltrata aveva lavorato, con la solita passione, ad una memoria sulla teoria della relatività. Ai funerali dello scienziato partecipò una folla numerosissima. Accanto al suo sepolcro, nel cimitero della Certosa, qualcuno pose l’oscillatore a tre scintille.

Bibliografia:

– Augusto Righi, La moderna Teoria dei Fenomeni Fisici (Radioattività, Ioni, Elettroni), Zanichelli, 1904;
– Augusto Righi, La nuova fisica, Zanichelli, 1912;
Lavoro Amaduzzi, Augusto Righi in L’Archiginnasio: Bollettino della Biblioteca Comunale di Bologna, vol. 15, Fratelli Merlani, 1920;
– Giorgio Dragoni, Augusto Righi: una meta determinata, in Montese Notizie, 1996.
– Giulio Zavatta, Per una biografia di Giuseppe Ravegnani, in Romagna Arte e Storia, 2007;
– Giorgio Dragoni, Righi, Augusto, in Il contributo italiano alla storia del pensiero: Scienze, Istituto della Enciclopedia Italiana, 2013.

Stefano Fortini – 27 agosto 2022

Foto :

1 – Augusto Righi , dal sito del Museo di Fisica di Bologna

2 – Una delle pubblicazioni di Augusto Righi (foto da wikipedia)