L’invenzione della radio è una di quelle invenzioni che ha fatto discutere molto, sulla sua paternità. I molti attribuiscono a Guglielmo Marconi il diritto di tale invenzione. Ma è proprio così ? Analizziamo gli eventi storici e scopriamo come sono andate le cose.
Partiamo dalla teoria.
James Clerck Maxwell, fisico scozzese, unificò i lavori sull’elettricità ed il magnetismo di Michael Faraday, André-Marie Ampère e di molti altri in una serie di quattro equazioni differenziali (estratte da una prima stesura di 20 equazioni). Note ormai come equazioni di Maxwell, furono presentate alla Royal Society nel 1864. Esse descrivono il campo elettrico e quello magnetico, e le loro interazioni con la materia. Le equazioni prevedono l’esistenza di onde elettromagnetiche, ossia di oscillazioni del campo elettromagnetico. Maxwell cercò – sulla base dei dati disponibili all’epoca – di misurare sperimentalmente la velocità di queste onde, ottenendo il risultato di 310.740.000 m/s.
Nel 1865 scriveva:
« Questa velocità è così vicina a quella della luce che ho ragione di supporre che la luce stessa sia un’onda elettromagnetica »
Lintuizione di Maxwell era giustissima e la scoperta delle altre onde elettromagnetiche fu uno dei trionfi assoluti della fisica ottocentesca. Heinrich Rudolf Hertz fu il fisico che sperimentò l’esistenza di tali onde ma, sia Maxwell che Hertz, non trovarono alcuna applicazione tecnologica per tali studi.
Dalla teoria alla pratica.
Nel 1880 circa (otto anni prima di Hertz), David Edward Hughes trasmise segnali radio utilizzando un trasmettitore a scintilla, comandato da un orologio, raggiungendo una distanza di circa 500 metri. Nel 1885 Thomas Alva Edison usò un vibratore a magnete per trasmissioni ad induzione. Dal 1886 al 1888 Hertz provò la consistenza delle onde radio, dimostrando la veridicità degli studi di Maxwell. Riformulò le equazioni di Maxwell in un’equazione differenziale e parziale chiamata equazione d’onda. L’antenna di Hertz era un dipolo di mezza-lunghezza d’onda centro-alimentato. In telecomunicazioni l’antenna a dipolo o più semplicemente dipolo è il più semplice tipo di antenna per le comunicazioni radio, costituito da due bracci uguali aperti realizzati con un conduttore elettrico lineare su cui scorrono le correnti elettriche che irradiano il campo elettromagnetico a distanza. Il prototipo di Hertz consisteva in un sistema radio primitivo capace di emettere e ricevere onde spaziali attraverso spazio libero. La trasmittente era poco efficiente e di potenza limitata. La sua antenna a dipolo fu in seguito sostituita da Tesla ed altri con una a quarto di lunghezza d’onda verticale collegata a terra. Hertz poteva rilevare onde radio ad una distanza di circa 20 metri. Non ebbe la necessità di aumentare la distanza poiché il suo intento era di provare la teoria elettromagnetica e non di sviluppare una comunicazione senza fili. Quando Hertz morì nel 1894, il perfezionamento della radio fu opera di altri. Tesla (1891) e Marconi (1895) fecero esperimenti di trasmissione radio basandosi sui lavori di Hertz, usando una fonte a scintilla definita spinterometro.
Nikola Tesla fu uno dei primi a brevettare un mezzo per produrre correnti a radiofrequenza. Il suo brevetto del 10 marzo1891, (” Metodo di azionare lampade ad arco”) descrive un alternatore che produceva corrente ad alta frequenza e che eliminavano il suono prodotto dalle lampade ad arco, usando frequenze oltre la percezione dell’udito umano. L’alternatore produceva corrente ad una frequenza di circa 10000 cicli al secondo (in seguito il termine ciclo-per-secondo verrà sostituito con “hertz”). Attorno al luglio dello stesso anno, nel laboratorio di New York, Tesla conduce esperimenti con correnti di 15000 e 18000 hertz ed, in questa occasione, riuscì ad accendere tubi a vuoto senza fili. Nel 1896 Tesla, riusci a ricevere segnali radio ad una distanza di 30 miglia.
Guglielmo Marconi nel 1894, mentre era in vacanza, lesse degli esperimenti di Hertz degli anni 80 e del lavoro di Tesla nel suo libro da poco pubblicato (Invenzioni, Ricerche e Scritture) . Marconi cominciò a comprendere che le onde radio potevano essere usate per comunicazioni senza fili. Dapprima sviluppò il lavoro del laboratorio di Hertz modificandolo per le comunicazioni. Sostituì il dipolo di Hertz con l’antenna di Tesla , per il trasmettitore. Per il ricevitore sostituì lo spinterometro con un coesore (o coherer) di polvere di metallo. Il coherer, ideato da T. Calzecchi-Onesti, nel 1884, altro non è che un tubetto di vetro all’interno del quale è stata inserita della limatura metallica estremamente fine, solitamente formata da nichelio e ferro interposta fra due elettrodi ( “tappi metallici” che chiudono anche il tubetto di vetro). La resistenza di questa limatura fra gli elettrodi, in condizioni normali è molto elevata, quindi la conducibilità elettrica risulta praticamente nulla; questa resistenza si abbassa bruscamente quando il coherer è investito da un’onda elettromagnetica, quindi nel circuito si ha un notevole aumento o una completa conducibilità della corrente che rivela il segnale.
Guglielmo Marconi creò la sua fortuna rendendo commerciabili questi sistemi. Introdusse nelle navi, sistemi di comunicazione senza fili salva-vita, stabilendo il primo servizio radio transatlantico e costruendo le prime stazioni per il servizio ad onde corte britannico.
Per questo motivo, Guglielmo Marconi è ricordato come “inventore” della radio. A noi piace estendere il contributo a tutti questi grandi personaggi citati ed anche ad altri non citati per motivi di sintesi. Senza di essi non staremo qui a leggere e scrivere su internet.
Sotto un video sulla nascita della radio.
