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Il radiometro di Crookes |
Nel 1873, mentre stava svolgendo alcune ricerche, il grande sperimentatore Sir William Crookes sviluppò un particolare tipo di radiometro, uno strumento per misurare l'energia radiante della luce.Lo strumento consiste di una piccola elica a 4 pale; ogni pala ha una superficie annerita e una bianchissima. Le 4 pale sono collegate a un mozzo centrale che può ruotare sopra la punta di un ago, con un attrito davvero piccolissimo. Tutto il meccanismo è rinchiuso in un bulbo di vetro dal quale è stata estratta l'aria, ma non tanto da creare un vuoto perfetto. Quando la luce colpisce il radiometro, l'elica inizia a girare nel senso in cui avanzano le superfici chiare delle palette, come se si manifestasse una spinta maggiore sulle facce scure. Lo strumento, la cui costruzione è tutto sommato semplice, nasconde bene il suo principio di funzionamento. L'inventore stesso dello strumento credette che fosse la "pressione della luce" ad azionare la girante, e il grande James Clerk Maxwell fece sua questa spiegazione, che si adattava benissimo alle teoria del campo elettromagnetico che lui stesso stava sviluppando in quegli anni. Ma, ripensandoci, se fosse stata la pressione della luce a far muovere le pale, queste avrebbero dovuto muoversi con la parte annerita in avanti, quindi al contrario di quello che si osserva. Si pensò quindi che fossero le molecole del gas rarefatto all'interno del bulbo a far muovere le pale. Essendo il gas più caldo in prossimità delle facce nere, le molecole urtano queste facce più energicamente rispetto alle facce bianche, e l'effetto dovrebbe essere il movimento dell'elica. Ma la risposta non era così semplice. Fu Osborne Reynolds a sottoporre alla Royal Society un manoscritto in cui veniva data una spiegazione del fenomeno in termini di flusso di gas dalle zone calde alle zone fredde. La spinta del gas che passa dalla zona calda (lato nero) a quella fredda (lato bianco) si genera al bordo della pala (e non su tutta la superficie della stessa), quando le molecole "scavalcano" il bordo stesso. La spiegazione del fenomeno non è né intuitiva né semplice. Il grande Maxwell, rimasto per così dire "scottato" dalla prima frettolosa interpretazione, esaminò il lavoro di Reynolds, riconoscendo che l'intuizione di partenza era giusta ma la trattazione matematica del tutto inadeguata (!), e scrisse un articolo che fu pubblicato nel 1879, poco prima della sua morte. Il lavoro di Reynolds non era stato ancora pubblicato, e lui si arrabbiò moltissimo per la pesante critica a un suo lavoro che non era ancora stato divulgato, e pretese che la Royal Society gli pubblicasse delle scuse. Ma intanto Maxwell morì e non venne ritenuto opportuno, per rispetto dei defunti, rivangare ancora la questione. Comunque esistono altre false spiegazioni del movimento del radiometro, e la stessa Enciclopedia Britannica pare ne riporti una falsa. Al di là della curiosità che ci ha suscitato la piccola storia del radiometro e delle piccole ricerche che abbiamo fatto, il radiometro ci è sembrato uno strumento interessante e stimolante. Per questo, oltre ad acquistare un radiometro, gli abbiamo costruito un piccolo basamento fissato a sua volta su di un cavalletto fotografico. Sopra al basamento è fissata la spiegazione di cui sopra, e che può essere stampata direttamente dal file:  Il "battesimo del fuoco" di questo piccolo apparato scientifico-divugativo ha avuto luogo il 9 settembre 2001, a San Romualdo, in occasione della tradizionale osservazione pubblica del Sole, e ci sembra che questa attrezzatura in futuro ci riserverà delle soddisfazioni Paolo Morini |
 Don Angelo, parroco di San Romualdo, intento a leggere la descrizione del radiometro di Crookes |
 Alcuni ragazzi si soffermano attorno alla "turbina a luce" |