| Studi con l'elettrometro condensatore
All'avvicinarsi dell'armata francese l'università di Pavia viene chiusa dagli austriaci.
Volta indirizza a Friedrich Gren di Halle tre lettere Sull'elettricità eccitata dal contatto dei conduttori dissimili, in cui descrive le proprie esperienze sull'elettricità di contatto utilizzando uno strumento di sua invenzione, l'elettrometro condensatore, capace di rilevare anche le più piccole quantità di elettricità.
Nell'aprile 1798 l'Università di Pavia viene riaperta con il sostegno di Parigi. Luigi Galvani pubblica le Memorie sull'elettricità animale, dedicate allo Spallanzani, in cui ribadisce le proprie tesi. Volta risponde con le sue Lettere del cittadino N.N. di Como, indirizzate all'Aldini. La controversia con i galvaniani è ormai insanabile.
Invenzione della pila
Disegni della pila a corona di tazze e varie configurazioni di pila a colonna, inclusi nella lettera inviata da Volta a sir Joseph Banks per annunciargli la sua invenzione
Rientrati in Lombardia gli austro-russi nell'aprile 1799, l'Università di Pavia viene soppressa e i suoi professori dimessi (molti addirittura incarcerati o proscritti). Volta fa ritorno a Como, dove "sulla fine dell'anno 1799" giunge al "gran passo", "passo che mi ha condotto ben tosto alla costruzione del nuovo apparato scotente": è l'invenzione della pila, che avviene nella sua casa a Lazzate, dove si recava per riposarsi e continuare i suoi esperimenti.
Prima pagina della comunicazione di Volta sulla pila pubblicata sulle Philosophical Transactions
In una comunicazione datata 20 marzo 1800 e indirizzata al presidente della Royal Society, sir Joseph Banks, Volta annuncia alla comunità scientifica l'invenzione della pila (o "apparato elettromotore" o "apparato a colonna"), da lui qui chiamata "organo elettrico artificiale" e paragonata all'organo elettrico del pesce Raja Torpedine. La comunicazione viene pubblicata sulle "Philosophical Transactions" con il titolo On the Electricity excited by the mere Contact of conducting Substances of different Kinds. Dopo la vittoria a Marengo sugli austriaci (14 giugno 1800), il primo console Napoleone Bonaparte riapre l'Università e reintegra i professori. A giugno Napoleone conferma Volta professore di fisica sperimentale nell'Università di Pavia e direttore del "Gabinetto di fisica".
Onori tributati da Napoleone
Alessandro Volta mostra la sua pila a Napoleone nel 1801. Tela di Giuseppe Bertini presso il complesso delle Ville Ponti (Varese).
Nel settembre 1801, con il collega Luigi Valentino Brugnatelli, Volta si reca a Parigi per portare al primo console gli omaggi dell'Università di Pavia e presentare la sua invenzione. Il 7 novembre, in una seduta plenaria dell'Institut de France, Volta dimostra a Napoleone Bonaparte la pila e legge la sua Memoria sull'identità del fluido elettrico col cosiddetto fluido galvaniano. Al colmo dell'entusiasmo e dell'ammirazione, Napoleone propone che l'Accademia lo onori della medaglia d'oro (poi conferita nella sessione del 2 dicembre), lo nomina membro straniero dell'Istituto e gli assegna una donazione e un vitalizio. Nel dicembre Volta e Brugnatelli vengono nominati membri del Congresso di Lione per la Repubblica Cisalpina.
Nomine a senatore e conte e caduta di Napoleone
Nel 1802 Volta è nominato da Napoleone membro dell'Istituto lombardo di scienze e lettere. La prima sessione dell'Istituto è presieduta dallo stesso Volta. Nel 1805 è nominato da Napoleone membro della Legion d'onore e nel 1809 è senatore del Regno d'Italia; nel 1810 è investito del titolo di conte, trasmissibile alla discendenza diretta per ordine di primogenitura. Dopo la nomina a senatore Volta dimora quasi costantemente a Milano dove nel 1814 abita nella casa d'angolo fra via Brera e via Monte di Pietà. In quello stesso anno subisce il grave lutto della perdita del secondogenito diciottenne Flaminio,[6] a cui era particolarmente legato e che aveva dimostrato particolare interesse per la matematica.[7]
Nell'aprile del 1814, in seguito alla battaglia di Lipsia, Napoleone abdica e viene esiliato sull'Isola d'Elba. Con la caduta dell'imperatore cade anche il Regno d'Italia e a Milano nei giorni successivi all'abdicazione si scatenano rivolte popolari che culminano con l'assassinio del ministro delle finanze di Napoleone Giuseppe Prina (20 aprile 1814). Tornati gli austriaci, Volta è costretto a fuggire per evitare l'ira del popolo che lo sapeva partigiano dei francesi e salendo in carrozza viene colpito da un'ombrellata in faccia. Rimane nascosto per qualche tempo a Mosino (attuale località di Villa Guardia) ospite nella villa dei conti Mugiasca,[6] ma viene presto chiamato dagli austriaci a presiedere la Facoltà di Fisica e Matematica di Pavia dove rimane fino al 1819, anno in cui si ritira definitivamente a Como.[7] Nel 1816 vengono pubblicate le Opere di Volta in cinque volumi, a cura di Vincenzo Antinori di Firenze.
Morte, sepoltura ed esumazione delle spoglie
Sulla formazione della grandine, 1824 (Fondazione Mansutti, Milano.
Ritiratosi nel 1819 a vita privata, Volta si divide tra Como (dove possedeva un'abitazione al civico 62 dell'attuale via Volta[8]) e la casa di campagna di Camnago (successivamente Camnago Volta, in suo onore), dove muore il 5 marzo del 1827[9] all'età di 82 anni. Il corpo viene sepolto nel sotterraneo della cappella di famiglia del locale cimitero, sulla quale nel 1831 viene eretto un tempietto rotondo su disegno dell'architetto Melchiorre Nosetti[10]. Sul frontone del monumento si legge: Ad Alessandro Volta / la Vedova e i Figli.
Nei giorni del 30 e 31 marzo 1875 le spoglie dello scienziato vengono esumate e riposte, dopo una lunga cerimonia, in un nuovo sarcofago scolpito da Giuseppe Mayer e posto di fronte all'ingresso del tempio. I resti di Volta furono, fra gli altri, esaminati e studiati dal celebre antropologo Cesare Lombroso che ne trasse misure e caratteristiche.[11]
Contributi scientifici
Filosofo naturale e scienziato
Alessandro Volta fu forse il primo filosofo naturale che può essere considerato uno scienziato nell'accezione moderna del termine. Con lui si inaugura la figura, ormai a noi così familiare, dello specialista, ossia dell'uomo di scienza che, affrancato da pregiudizi di natura metafisica, affronta lo studio dei fenomeni naturali inquadrandoli in una prospettiva in cui a contare e a essere decisivi sono una buona teoria esplicativa e una valida e inoppugnabile verifica sperimentale. Tanto nel successo quanto nell'insuccesso (si pensi alla mancata scoperta della sintesi e dell'elettrolisi dell'acqua) Volta incarna e inaugura questa importante e nuova figura di scienziato.
Insieme al fisico Gaetano Melandri Contessi, Volta prese parte alla polemica sui sistemi di prevenzione contro i fulmini e la grandine, che coinvolse anche Angelo Bellani, Paolo Beltrami, Giuseppe Demongeri, Alexandre Lapostolle, Le Normand, Giovanni Majocchi, Pietro Molossi, Giovanni Battista Nazari, Francesco Orioli, Charles Richardot, Antonio Scaramelli e Charles Tholard. Le compagnie assicurative usarono questi studi per valutare rischi e premi per i campi agricoli.
Studi sull'elettricità
Nel corso della vita Volta intrattiene rapporti diretti ed epistolari con molti scienziati in varie parti d'Europa e ne ripete e perfeziona gli esperimenti, apportandovi contributi di grande originalità. Fra gli strumenti tipicamente voltiani spiccano l'elettroforo perpetuo, che costituisce la prima macchina elettrostatica a induzione, l'elettrometro condensatore, la cui grande sensibilità permetterà a Volta di rivelare i deboli fenomeni di elettrizzazione per contatto di metalli diversi, e la bilancia elettrometrica (elettrometro assoluto), che lo porta ad accurate misure della forza elettrica, anticipazioni dei risultati di Charles Augustin de Coulomb (1736-1806).
Pila voltaica
Lo stesso argomento in dettaglio: Pila voltaica.
Pila voltaica, Pavia, Museo per la Storia dell'Università.
Nel 1792 Volta avvia estese indagini sull'elettricità animale, al cui riguardo la teoria più moderna era quella proposta da Luigi Galvani, da Volta stesso definita galvanismo. È proprio il disaccordo con Galvani a portare Volta a sviluppare nel 1800 la cosiddetta "pila voltaica", un predecessore della batteria elettrica, che produce una corrente elettrica costante. Inizialmente conduce esperimenti con celle individuali collegate in serie. Ogni cella è un calice da vino riempito di salamoia, nel quale sono immersi due elettrodi dissimili. Nella pila elettrica i calici vengono sostituiti da cartone imbevuto di salamoia. Volta determina che la coppia più efficace di metalli dissimili producenti elettricità è composta da zinco e rame.
Il fenomeno alla base del funzionamento della pila voltaica, per cui tra due conduttori metallici diversi posti a contatto si stabilisce una piccola differenza di potenziale, prende il nome di effetto Volta. Dai suoi lunghi esperimenti Volta ricava tre leggi per descrivere il fenomeno.
L'annuncio dell'invenzione della pila, avvenuto nel 1801 presso la Royal Society, accresce ulteriormente il consenso della comunità scientifica internazionale.
Elettroforo perpetuo
Lo stesso argomento in dettaglio: Elettroforo perpetuo.
L'"elettroforo perpetuo" è un generatore elettrostatico in grado di accumulare una modesta quantità di carica elettrica in modo discontinuo:. È citato da Volta nella Lettera a Priestley del 10 giugno 1775. È costituito da un disco metallico impugnabile attraverso un manico isolante e viene utilizzato in abbinamento a una superficie in materiale isolante, per esempio ebanite, e a un panno di lana.
Elettrometro condensatore
Lo stesso argomento in dettaglio: Elettrometro condensatore.
L'"elettrometro condensatore" viene ideato intorno al 1797 da Volta per aumentare la sensibilità degli elettrometri classici. Esso è costituito da un elettrometro a pagliuzze sul quale è avvitato un condensatore a piatti piani paralleli, separati da uno strato di ceralacca.
Condensatore
Lo stesso argomento in dettaglio: Condensatore (elettrotecnica).
Condensatore a due piatti
Intorno al 1780 Volta nota che lo scudo carico di un elettroforo perpetuo, appoggiato sulla superficie di alcuni materiali scarsamente conduttori, anziché dissipare la propria elettricità, la conserva meglio che isolato in aria. Si convince che l'afflusso di carica sulla superficie prossima a quella dello scudo richiama carica sulla superficie affacciata di quest'ultimo. Due dischi metallici delle stesse dimensioni (così che uno può essere sovrapposto all'altro in modo da combaciare perfettamente) compongono quello che Volta stesso chiama "condensatore di elettricità".
Bilancia elettrometrica
Lo stesso argomento in dettaglio: Bilancia elettrometrica.
La "bilancia elettrometrica" viene creata da Volta per superare le limitazioni degli elettroscopi. Lo strumento è costituito da una bilancia, in cui uno dei piatti è sostituito da un piattello di ottone elettrizzato. Tale piattello è affacciato a un secondo piattello non elettrizzato, fisso e isolato o a un piano conduttore collegato al suolo, detto da Volta "piano deferente".
Potenziale Volta
Lo stesso argomento in dettaglio: Potenziale Volta.
In elettrochimica il "potenziale Volta" si definisce come la differenza di potenziale elettrico tra due punti posizionati l'uno vicino alla superficie del primo metallo, l'altro vicino alla superficie del secondo metallo dove i due metalli elettricamente scarichi sono posti in contatto.
Effetto Volta
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