La scienza in famiglia nel 1862

Il francese Louis Figuier (1819-1894) medico, chimico e professore di scienze naturali, era assai famoso alla fine dell’Ottocento per una serie di libri sul mondo della natura e sulle scoperte della scienza, che vennero tradotti in numerose lingue. Scritti con prosa semplice e attenta, riccamente illustrati da pregevoli incisioni, i libri di Figuier divennero dei classici della letteratura divulgativa scientifica.

Nel 1862 Figuier pubblicò per Hachette di Parigi Le Savant du foyer ou Notions scientifiques sur les objets usuels de la vie, testo originale di merceologia che illustrava i principi scientifici e tecnologici che erano alla base di oggetti, sostanze, apparecchiature e tecniche di uso quotidiano nelle case borghesi. L’opera fu tradotta in italiano e annotata da Carlo Anfosso, medico e naturalista torinese, che aveva frequentato i circoli positivistici della città natale e poi aveva intrapreso la carriera di insegnante di scienze naturali a Venezia, poi a Milano e infine a Roma, al liceo Mamiani, tra il 1905 e il 1918, dove avrebbe organizzato il museo di scienze e il laboratorio. Docente appassionato, lungimirante anticipatore delle mappe concettuali, scrisse molti libri scolastici e di divulgazione (Fantasie scientifiche, 1882, La fisica per ridere, 1906, I mestieri strani, 1911, La Terra e i suoi segreti, 1912, La fisica dilettevole, 1913, La chimica dilettevole, 1923, questi ultimi largamente ispirati dall’opera di Tom Tit, ecc.). Collaborò anche al Giornalino della Domenica di Vamba nel biennio iniziale 1906–1907.

Il testo del Figuier tradotto dall’Anfosso fu pubblicato dall’editore Treves di Milano nel 1876 con il titolo LA SCIENZA IN FAMIGLIA – Nozioni scientifiche sugli oggetti comuni della vita, un bel volume di 343 pagine in 4° grande (un formato quasi simile a quello dei moderni fogli A4), e copertina in tela editoriale, arricchito da 325 incisioni nel testo, alcune delle quali a piena pagina. Sono in possesso da pochi giorni di un esemplare in discrete condizioni di conservazione, che mi consente di illustrarne i contenuti.

La prima nota va senz’altro alla prefazione, che riflette il clima culturale nel quale Figuier e il suo traduttore erano immersi. La reazione al predominio della cultura classica è evidente sin dai primi periodi, nei quali l’autore dichiara con ragione che:

In conseguenza del modo d'istruzione che si segue nelle scuole, la nostra generazione è quasi estranea all'elemento materiale ond'è circondata, malgrado l'ordine variatissimo di conoscenze che comprende. Noi abbiamo studiato l'antichità, la letteratura, la storia, e la filosofia della Grecia e di Roma. Siamo perfettamente, iniziati alle imprese di Alessandro e di Cesare, alle gesta di Catone l'antico e di Dionigi il tiranno, e possiamo dire il numero delle galee che erano presenti alla battaglia di Salamina. Conosciamo il valore del sesterzio romano, del talento e della mina d'Egitto, di Corinto e d'Atene. Ma per contro siamo ignorantissimi riguardo alla natura ed alle proprietà dell'aria che ci fa vivere, dell'acqua che beviamo, degli alimenti che soddisfanno alla nostra fame, dei combustibili che c'illuminano e ci riscaldano. Se un bimbo c'interroga col suo sguardo chiaro e fisso sul nostro, semplicemente sopra un oggetto usuale, sulla causa d'un fenomeno fisico comunissimo, quante volte saremo costretti di restare muti alla sua ingenua interrogazione!

Appunto per diffondere nella gioventù quest'ultimo ordine di cognizioni, questo libro è stato scritto. In esso ci proponiamo di dare delle informazioni scientifiche sull'origine, la natura e le proprietà delle sostanze, degli agenti, degli apparecchi usati nella vita ordinaria. Noi introduciamo la scienza nella famiglia; la facciamo sedere al focolare domestico, affinché ci porga la spiegazione dei diversi atti che si compiono nel corso della nostra esistenza.

Tale impostazione sarebbe stata fatta propria dalla scuola italiana dell’epoca liberale, assai meno sensibile alle sirene umanistiche di quanto oggi si pensi. Le odierne critiche alle ingenuità del positivismo sono condivisibili, ma dovrebbero tener conto di quanto esso contribuì alla diffusione delle scienze a livello dell’opinione pubblica (almeno di quella che aveva accesso all’istruzione). La scuola italiana, e la società in generale del nostro paese, pagano tuttora le conseguenze della reazione della cultura idealista elitaria e antiscientifica a questa stagione, rappresentata dalla riforma Gentile del 1923, non a caso considerata da Mussolini “come la più fascista fra tutte quelle approvate dal mio governo” e ben vista in Vaticano e di cui Gramsci sottolineò “il grave torto di separare la scienza dalla tecnica, il lavoro intellettuale da quello manuale”.

La prefazione del Figuier prosegue con l’esposizione degli argomenti trattati nel volume, distribuiti secondo l’ordine per cui “Respirare, nutrirsi, vestirsi, riscaldare ed illuminare il nostro ambiente, reagire contro le influenze fisiche esterne, combattere le malattie eventuali; in questo circolo sono contenute quasi tutte le operazioni e gli atti della vita comune”. Ecco il contenuto dei capitoli nelle parole dell’autore:

Il primo capitolo si occupa dell'Aria atmosferica, della sua composizione, de'suoi effetti sull'uomo e sugli animali.

Nel secondo capitolo, che tratta degli Alimenti, studiamo il pane e le sue numerose varietà, il latte, il burro, il formaggio, le uova. Poi consideriamo le carni, che comprendono le bestie macellate, la selvaggina, il pollame. Di là passiamo ai pesci di mare e d'acqua dolce che servono d'alimento. Vengono quindi i legumi ed i frutti alimentari. Diamo delle informazioni scientifiche sulle diverse specie animali e vegetali che son passati in rassegna.

Il terzo capitolo è dedicato alle Bevande. Qui trova il suo posto la storia dell’acqua, considerata sotto i varii rispetti, fisico, chimico ed economico; quella del vino, della birra, del sidro, ai quali abbiamo aggiunto l'acqua gasosa, liquido che al dì d'oggi tiene un certo posto fra le bevande.

Il quarto capitolo ha per oggetto i Condimenti, sostanze che non sono precisamente dei commestibili, ma che entrano nell'alimentazione come base dei condimenti di cucina. Il sale marino è studiato qui nella sua origine, nelle sue proprietà e nei differenti modi d'estrazione. L'aceto, le spezie, lo zucchero, il cioccolatte, sono esaminati rispetto sia alla scienza, sia all'industria.

Il capitolo quinto abbraccia lo studio delle differenti sostanze che s'impiegano pegli usi della teletta [toeletta, NdR]: sapone, pomate, pettine, acque d'odore e profumi.

Lo studio delle materie tessili componenti i Vestiti ed i Tessuti, e che forma la materia del sesto capitolo, presentava molte difficoltà per un'esposizione elementare.

Per introdurre qualche chiarezza in questo complicato soggetto, abbiamo diviso in tre gruppi i tessuti serventi a fabbricare le stoffe dei vestiti o d'ornamento : 1° le tele, 2° le lane, 3° le seterie. Parlando delle tele consideriamo successivamente il cotone, la canapa ed il lino, e facciamo conoscere i processi che servono nell' industria a trasformare in tessuti queste materie vegetali. Nelle lanerie, descriviamo la fabbricazione de'panni e delle stoffe di lana: nelle seterie, diamo un'idea delle differenti operazioni che compongono la bella industria della fabbricazione della seta.

In aggiunta al capitolo dei tessuti e dei vestiti, abbiamo posto la storia del cuoio e quella del cautsciù, materie essenziali alla fabbricazione delle calzature e d'altri oggetti di vestiario.

I capitoli settimo ed ottavo sono dedicati alla descrizione degli apparecchi o strumenti che servono a darci calore e luce. Riguardo al riscaldamento, consideriamo a parte i camini, le stufe, i camini-stufe ; il riscaldamento col gas e coi caloriferi.

Le sostanze minerali, i minerali ed i metalli forniscono preziosi strumenti all'economia domestica. Il capitolo nono, intitolato: i Minerali utili ed i Metalli usuali, ha per iscopo di far conoscere le specie minerali e metalliche che rendono i maggiori servigi all’uomo. Li abbiamo divisi in tre gruppi : pietre, corpi combustibili e metalli.

II decimo capitolo ha per titolo: i Giojelli, le Monete e le Pietre preziose. Le cognizioni scientifiche acquistate dal lettore nei precedenti capitoli, trovano le loro applicazioni nello studio delle monete, la composizione ed il valore delle quali devono essere note a tutti; nello studio dei gioielli e delle pietre preziose che compongono gli ornamenti personali o servono a decorare le abitazioni.

Nell'undecimo capitolo, si tratta degli Eccitanti, cioè delle sostanze usate da tutti i popoli antichi e moderni, e che producono l'effetto di risvegliare e stimolare il sistema nervoso. Il tabacco, il caffè, il thè, le diverse acqueviti ed i liquori sono gli eccitanti che passiamo in rassegna, sono i più sovente usati nella società attuale.

Abbiamo distribuito in dodici gruppi gli agenti principali cui ricorre la medicina, e che noi studiamo nell'ultimo capitolo sotto il titolo di Medicamenti. Questi dodici gruppi sono: i narcotici, i tetanici, i sedativi, i purganti, gli emetici, i diuretici, i sudorifici, gli emollienti, gli stimolanti, gli astringenti, i tonici ed i modificatori.

Tale è il complesso delle nozioni che, abbraccia la scienza in famiglia. 325 figure eseguite colla massima cura, completano ed animano le nostre descrizioni. Saremo lieti se quest'opera modesta sveglia in alcune giovani menti il gusto delle scienze positive, e sopratutto se giova a dare ai nostri lettori delle nozioni precise sopra soggetti troppo trascurati nella educazione. (…)

Riporto l’ottavo capitolo, quello dedicato agli apparecchi di illuminazione, che ancora non considera l’uso dell’elettricità: il brevetto della prima lampada ad incandescenza sarebbe stato registrato da Edison solo nel gennaio del 1880, come suo solito senza riconoscere che l’invenzione non era sua. Di tutte le altre materie trattate da Figuier avrò modo di parlare in altri articoli, sulla base delle reazioni e degli interessi dei lettori.

VIII.

GLI APPARECCHI DI ILLUMINAZIONE

L'olio abbruciato nelle lampade, il sego o l’acido stearico modellati in candele, il gas fornito dalla decomposizione del carbon fossile, infine liquidi combustibili conosciuti sotto il nome di idrocarburi, tali sono i diversi prodotti che servono all'illuminazione, pubblica o privata. La storia abbreviata e la descrizione dei varii istrumenti e sistemi ai quali l'uomo è ricorso per procacciarsi una luce artificiale fu già esposta in altri volumi di questa collezione che trattano delle grandi invenzioni. Qui considereremo in modo generale la questione dell'illuminazione, portando la nostra attenzione sullo studio fisico e chimico della fiamma, nella quale sta tutta la potenza dell'illuminazione.

Che cosa è la fiamma? Dice la chimica che è un gaz riscaldato sino al punto di divenir luminoso. Tutti i corpi, qualunque sia il loro stato fisico, diventano luminosi, cioè si trovano incandescenti, allorché sono portati o mantenuti ad una temperatura sufficientemente elevata. Allorché un gas è molto riscaldato, si arroventa: da invisibile, che era, se incolore, diviene visibile e luminoso, ed allora forma la fiamma.

La temperatura rossa dei corpi gassosi, cioè quella della fiamma, è superiore al calore bianco dei corpi solidi. Volete provarlo? avvicinate alla fiamma d'una lampada un filo di platino o d'amianto, e prima di toccar la fiamma questo filo diventa rosso, ossia s'arroventa. Se fate arroventare al calore un tubo di vetro, e fate passare una corrente d'aria attraverso questo tubo, l'aria non s'arroventa; ma se proiettate allora dei corpi solidi in quest'aria oscura, que' corpi solidi diventano incandescenti; il che prova che: il grado di temperatura che basta per produrre l'incandescenza d'un corpo solido, è insufficiente a produrre l'incandescenza d'un gas, o, in altri termini, che la temperatura della fiamma è superiore al calor bianco dei corpi solidi.

La luce essendo l'effetto d'un accumulamento di calorico, pare, a priori, che quanto più un gas abbruciando sviluppa calore, tanto più deva essere luminoso; in altri termini, che una fiamma deva essere tanto più risplendente quanto più è calda. Ma l'esperienza insegna che questa relazione non è fondata. Ciò che produce sovratutto lo splendore d'una fiamma, è il deposito fatto nel suo interno, d'un piccolo corpo solido; in questo caso, il corpo solido divenendo luminoso aggiunge il suo proprio splendore a quello della fiamma.

In appoggio di questo principio, citiamo alcuni fatti.

L'idrogeno è di tutti i gas quello che, abbruciando, sviluppa la maggior quantità di calore: eppure la fiamma del gas idrogeno è appena visibile: dipende da ciò, che il prodotto della combustione del gas idrogeno è il vapore d'acqua cioè una sostanza non solida. L'alcool produce, abbruciando, una temperatura molto elevata; tuttavia la fiamma dell'alcool è estremamente pallida, poiché, durante la sua combustione, il suo idrogeno ed il suo carbonio abbruciano intieramente senza lasciare residuo solido. L'etere solforico abbrucia con una fiamma splendida, perché esso contiene più carbone che l'alcool, ed una parte del carbonio non abbruciato si deposita nell'interno della fiamma.

Il fosforo abbruciando diffonde per l'aria uno splendore straordinario, perché il prodotto della sua combustione è un corpo solido e non volatile, l'acido fosforico. Lo zinco, come il fosforo, abbrucia all'aria con uno splendore straordinario, perché il prodotto della sua combustione, l'ossido di zinco, è un corpo solido e non volatile. Il gas dell'illuminazione è luminosissimo, perché contiene molto carbonio, ed una parte di questo carbonio si deposita nella fiamma; al contrario l'ossido di carbonio brucia con una luce pallidissima, perché tutto il carbonio che contiene, si disperde durante la sua combustione in molecole di un composto gassoso, l’acido carbonico. Tutti questi esempi provano, che lo splendore d'una fiamma non dipende unicamente dalla sua temperatura, ma anche da piccoli corpi solidi che si depositano nel gas in combustione.

In una fiamma è solamente la superficie esterna del gas che trovasi in combustione ; il rimanente del corpo gassoso è poco riscaldato. In una fiamma (fig. 198) vi sono tre spazii, tre zone, di diversa temperatura; la zona interna A è affatto oscura; essa è formata dal gas o dai vapori del corpo grasso che dileguano nella combustione, poiché i gas essendo cattivi conduttori del calorico, il calore della zona esteriore non penetra più sino a questo strato. Per questo motivo la zona interna A e oscura ed appena calda. Ciò si prova introducendo nell'interno di questo spazio un po' di polvere da fuoco raccolta in un piccolo cucchiaio e assicurata in questo con un piccolo coperchio, che si ritirerà dopo aver introdotta la polvere nel centro della fiamma; questa polvere si conserverà senza abbruciare. La zona esterna C è quella che raggiunge il più elevato grado di temperatura; difatti è la parte che trovasi da tutte le parti a contatto dell'aria, e che per conseguenza subisce una combustione completa. Qui la temperatura è elevatissima, ma il grado di splendore è debole, perché tutto il carbonio è consumato abbruciando, e nel centro della fiamma non si deposita alcun corpo solido che possa dargli splendore. La zona di mezzo B è meno calda della zona esterna, perché l’aria non vi penetra che in parte, e la combustione è incompleta: ma considerevole è il suo potere illuminante, il suo grado di splendore, perché, a causa appunto di quest'incompleta combustione, un corpo solido, cioè il carbonio, si deposita in questa parte della fiamma, il che la rende luminosa.

Da che proviene la forma conica che presentano tutte le fiamme? Essa proviene da ciò, che il corpo che abbrucia è un gas, ovverossia dei vapori combustibili che sfuggono dal corpo grasso che impregna lo stoppino. Il gas che, sviluppandosi, traversa la zona infiammata, abbrucia in questo punto continuando sempre a sollevarsi nell'aria: ma a misura che s'innalza, la combustione, che subisce, lo diminuisce di volume ad ogni istante; questa specie di cilindro di vapori combustibili va sempre più riducendosi, il suo diametro continua a diminuire o termina a punta. Da ciò, la forma conica sotto la quale appaiono tutte le fiamme.

Tenendo una campana di vetro od un bicchiere, al disopra d'una fiamma, sia fiamma di lampada, o di candela, o di gas, ecc., bentosto scorgerete che le pareti interne del vaso si ricoprono d'acqua liquida. Perché? perché i prodotti risultanti dalla combustione delle materie che ci danno l'illuminazione, sono l'acido carbonico ed il vapore d'acqua: in questa esperienza l'acido carbonico, corpo gassoso, si spande per l'aria senza lasciar traccia alcuna: ma. il vapore d'acqua, incontrandosi con un corpo freddo, vi si condensa, e produce nell'interno del vaso di vetro le piccole gocciole che avete osservate.

Varie sostanze danno alla fiamma un colore speciale : i sali di stronziana la colorano in rosso, i sali di rame in colore azzurro, i sali di barite in giallo verdastro, l'acido borico in verde. Mescolando questi sali nei fuochi artificiali ne escono fuochi di color rosso, azzurro, ecc. L'abilità del pirotecnico sta nel disporre saviamente ed acconciamente questi sali per dare alle fiamme svariati colori.

Una fiamma, quando i vapori combustibili si sviluppano senza essere intieramente consumati, diviene fumosa. Quest'inconveniente succede sovratutto nella candela e nelle lampade mal costrutte. La candela fuma, perché lo stoppino, mutato in una massa voluminosa di carbone, sta nell’interno della fiamma; questo corpo estraneo, voluminosissimo, posto in mezzo alla fiamma, ne abbassa continuamente la temperatura; quindi i vapori del corpo grasso non sono abbruciati completamente; il fumo che apparisce è l'effetto di questa combustione incompleta. Le lampade munite d'un tubo-caminetto di vetro, diventano fumose, se la corrente d'aria, provocata da questo tubo-caminetto, è troppo debole per l'intiera combustione del corpo grasso.

A noi basti questo sguardo generale sulla fiamma sotto il rispetto chimico. Queste considerazioni, per essere applicate a tutti i casi speciali dell’illuminazione, richiederebbero uno sviluppo maggiore di quanto possano concedere i limiti di questo libro.