Fisica per le superiori/Introduzione: l’interazione tra un corpo carico e uno neutro

Con l’aiuto del vostro insegnante, realizzate un pendolo di torsione utilizzando una bacchetta rigida (meglio se di vetro, di plexiglass, di ebanite, di ambra o, genericamente, di uno qualunque dei cosiddetti materiali isolanti) e un filo sottile. Poi prendete un corpo di materiale isolante e strofinatelo energicamente con un panno.

Subito dopo avvicinate la bacchetta strofinata al pendolino.

Magicamente, si crea un effetto di attrazione reciproca tra la bacchetta e il pendolino.

Questo fenomeno, elementare, ma al tempio stesso misterioso e affascinante, è solo una delle tante manifestazioni dei cosiddetti fenomeni elettrostatici. Si tratta di una categoria di esperimenti che, per molto tempo, sono stati poco considerati dagli scienziati e dai pensatori antichi.

Solo nel corso del XVIII secolo, grazie alla ricerca sistematica di uno scienziato illuminista di grande fama (Benjamin Franklin) e di un gruppo di altri fisici e matematici di straordinaria profondità visuale, come Carl Friedrick Gauss e Charles Augustin Coulomb, il dibattito della Comunità Scientifica si è sviluppato in una direzione nuova e imprevista che ha trasformato il nostro punto di vista sui fenomeni elettrici.

A prima vista, i fenomeni elettrici appaiono evanescenti, agiscono a piccole distanze, sono di breve durata e di modesta intensità. È difficile farne uso per applicazioni pratiche concrete. Tendono a scomparire spontaneamente in tempi brevi e non permettono di riconoscere la presenza di proprietà conservate.

Per questi motivi è facile inquadrare i fenomeni elettrostatici in teorie che, a lungo andare, risultano inefficaci o addirittura errate. Per esempio, l’attrazione tra un corpo carico e uno scarico, di cui stiamo parlando, può dar luogo a molti fraintendimenti. Prima di Franklin, ad esempio, l’unica forza di attrazione conosciuta era la forza di gravità. Per questa ragione, si immaginava che il semplice sfregamento con uno straccio potesse generare in un corpo una capacità nuova di generare forza di gravità. Oggi, pensiamo che questa idea sia del tutto errata.

Noi uomini moderni, invece, siamo portati a commettere errori di tipo diverso, rispetto a quelli diffusi prima dell’illuminismo. Per esempio, osservando un’attrazione, abbiamo la tendenza a individuare immediatamente la presenza di due cariche elettriche di segno opposto. Anche questo, però, è un grave errore. Infatti una delle due bacchette è stata strofinata, mentre l’altra no. Possiamo accettare che la prima abbia acquisito carica per strofinamento, ma non possiamo dire altrettanto per la seconda.

Forse, imparare a capire l’elettrostatica significa proprio comprendere e giustificare in un modo corretto l’attrazione mutua tra un corpo carico e uno scarico. Oppure, come sarebbe meglio dire, neutro.