Scienza, invenzioni, sviluppo, pionieri

Il nostro mondo tecnologico non è fatto soltanto di invenzioni brevettate. Sopratutto non sono soltanto le invenzioni che contano, ma dobbiamo distinguere tra visioni o voglia di sapere e scoperte scientifiche, che precedono le invenzioni. Ma un’invenzione non serve a niente, se non finisce nello sviluppo di una procedura utile o un oggetto utile che poi devono essere anche interessanti, finanziabili, capaci di soddisfare un fabbisogno concreto e, in tal modo, di costituire un'innovazione.

Se parliamo allora di invenzioni, dobbiamo chiederci se si tratta veramente di un’invenzione utile che risulta generalmente praticabile almeno per un certo tempo. Dobbiamo anche fare a meno di dichiarare come inventore qualche nostro pioniere nazionale a meno che non si tratti veramente del inventore che è riuscito a sfondare, segnalando anche le restrizioni dei suoi predecessori.

Ogni paese conosce i suoi pionieri, ma quando viene praticata falsificazione della storia, come nell'era dei totalitarismi e del nazionalismo, e queste falsificazioni vengono tuttora copiate, bisogna parlare di inganno del lettore. Così in Germania regna tuttora l’opinione che Robert von Lieben abbia inventato la valvola termoionica e Goebel la lampada ad incandescenza.

Quest’ultima favola è scritta addirittura in un libro significativamente titolato “Die Sieger” (i vincitori) e, dallo stesso, è ripetuto nel libro “Das Lexikon der populären Irrtümer” (L’enciclopedia degli errori popolari) di Krämer-Trenkler, o in scritti così tendenziosi e spesso falsi come il “Tagebuch der Nachrichtentechnik” (diario della tecnica delle comunicazioni, 1980, Sigfrid von Weiher).

Per la presunta invenzione della lampada ad incandescenza di Goebel esiste un brevetto di A. King, che risale al 1845. A partire da questa data alcune persone hanno sperimentato senza successo con la lampada ad incandescenza (sviluppata successivamente anche in Italia grazie ad Alessandro Cruto, al Tecnomasio Italiano e ad Arturo Malignani). Così anche Goebel nel 1854, nove anni dopo il brevetto di King. La falsificazione della storia non serve né a diffondere la pace tra i popoli né alla comprensione della storia della tecnica, quantomeno chi la diffonde.

L’inizio dell’era tecnologica

Ovviamente esistono antiche invenzioni importanti come la ruota, la tipografia in Cina, poco dopo anche in Europa (Gutenberg). Esistono anche dei misteri sul Machu Picchu in Peru o le dorature (galvaniche?) dei sumeri, cioè ben prima di Werner Siemens. Si può notare comunque dal 1600 in poi un sempre crescente “rivolgersi” alla tecnologia, che ha anche a che fare con la riforma cristiana.

Dopo l’invenzione della macchina a vapore di James Watt, si può parlare veramente dell'inizio dell’era tecnologica con grandissime conseguenze.

Le applicazioni dell'elettricità

Alcuni esperimenti con magnetismo ed elettricità per sfregamento risalgono a migliaia di anni fa, ma soltanto dopo l’anno 1799 grazie agli esperimenti del fisico lombardo Alessandro Volta con la batteria, si poteva utilizzare la corrente elettrica. Seguirono altre invenzioni che portarono all’epoca dell’elettricità. Volta fu animato dalle relazioni sugli esperimenti sulle cosce di rana effettuati dal fisiologo ed anatomista bolognese Luigi Galvani nel 1786.

Mentre Edison si occupò soltanto di corrente continua, altri sperimentarono con corrente alternata. Negli USA sopratutto Elihu Thomson e Nikola Tesla, in Germania Werner Siemens, in Italia l'ingegnere piemontese Galileo Ferraris.

Bisogna conoscere i fenomeni del elettromagnetismo (Arago 1809, Oersted 1819) e dell’induzione, per arrivare al trasformatore (Faraday, 1831), il motore magneto-elettrico (Pixii, Clarke 1832) e le oscillazioni ad alta frequenza (Josef Henry 1840).

La telecomunicazione basata sull’elettricità

Soltanto dopo tante scoperte in relazione con la corrente elettrica ed il magnetismo, si poteva seguire il vecchio sogno della telecomunicazione elettrica, prima via filo con il telegrafo di F.B.Morse (1835) e il telefono di Antonio Meucci (1854) e di Graham Bell (1876), successivamente con la telecomunicazione senza fili di Guglielmo Marconi (1896). Tutte queste invenzioni erano precedute da numerosi esperimenti poco pratici e portati subito alla fine da Morse, Bell e Marconi.

L’opera scientifica di Maxwell (1865) e la conferma in pratica della stessa tramite un'opera assolutamente convincente di Heinrich Hertz (1887) si sono rivelate decisive per l’inizio degli esperimenti per la telecomunicazione senza filo.

Il dramma: benché David Edward Hughes avesse sperimentato e dimostrato già nel 1878 la trasmissione senza filo nella Royal Society su una distanza di 400 metri, non si credeva alle onde elettromagnetiche di Maxwell.

Circa 100 anni dopo le prime comunicazioni senza filo di Marconi, al giorno d'oggi il telefono cellulare è diventato un boom.

Interesse e lo spirito dei pionieri da una parte, la necessità di trovare soluzioni dall’altra hanno portato a tutte queste scoperte, invenzioni, sviluppi e commercializzazioni.

Sopratutto apparecchiature e metodologie, spesso non senza le necessarie conoscenze e una notevole quantità di brevetti per tecniche di produzione, sono di grande, ma non riconosciuta importanza. Buoni circuiti p.e. sono realizzazioni molto importanti.

Quando un’invenzione non è direttamente praticabile, l’invenzione stessa non basta. Ci vuole anche la creatività per la realizzazione utile ed economica. Per questo Armstrong sta al primo posto per l’invenzione della supereterodina benché l’idea era di Levy (1917) ed era stata formulata da Round (1913). Armstrong però ha migliorato il principio e lo ha portato ad una buona realizzazione a partire dal 1918, come più tardi la modulazione/demodulazione di frequenza e la superreazione nel 1922.

La supereterodina fu costruita dalla grande ditta RCA (col modello AR-812, prodotto in più di 160.000 pezzi) e contemporaneamente da diverse piccole ditte. Soltanto dopo il 1932 la supereterodina ha avuto il successo meritato, fino ad essere diffusa in tutti i moderni ricevitori.

Valvole termoioniche

Mentre l’effetto Edison portò alla costruzione di valvole termoioniche, il telescopio elettrico è di importanza solamente per la televisione meccanica ma non per la televisione su base elettronica praticata dal 1930. Così non si va a chiamare Smith e May, che nell’anno 1873 hanno scoperto l’effetto luce del selenio. E così anche von Lieben non ha niente a che fare con lo sviluppo del triodo (Audion) inventato da Lee de Forest nel 1907. L’invenzione era basata sulla valvola diodo di Fleming (1904).

Se von Lieben non si fosse aggrappato con paraocchi al suo tubo termoelettronico a controllo magnetico (relais) del 1906 e si fosse rivolto alle valvole di Lee de Forest prima del dicembre 1910, e non si fosse rivolto alla valvola al vapore di mercurio dal 1911 al 1914, la Germania avrebbe potuto arrivare prima allo standard mondiale. Così, però, non si poteva fare altro che chiudersi alla concorrenza d'oltreoceano.

Se si è di opinione diversa, la paternità di ciascuna invenzione, sebbene non sempre ben chiara, si può verificare tramite i brevetti e letteratura primaria neutrale.

Paragonate la situazione del 1913 negli USA con la situazione in Germania oppure la situazione in Francia nel 1914: Triodo a vuoto spinto e zoccolo europeo includente tutti le connessioni per gli elettrodi interni, che deriva direttamente da un triodo di Lee de Forest.

Tecnica dei semiconduttori

Tante applicazioni che conosciamo oggi, in prima linea il telefono cellulare, si basano sulla tecnica dei semiconduttori: erano necessarie conoscenze di fisica per portare Bardeen, Brattain e Shockley alla costruzione del transistor nei laboratori della Bell verso la fine dell’anno 1947 e sviluppare un concetto utile nel 1948.

La radio a transistor del 1954 era però una prima applicazione popolare, presentata da Texas Instruments (TI), mentre altre ditte si occupavano di computer e amplificazione telefonica.

Il 10 maggio del 1954 TI annunciò la costruzione di transistor al silicio.

Miniaturizzazione

Non bisogna dimenticare, che il telefono mobile in pratica era già realizzato con la tecnica valvolare come ci dimostrano tanti vecchi film televisivi. La miniaturizzazione era possibile soltanto con i circuiti integrati (IC, integrated circuit) che però non derivano dalla valvola Loewe del 1926. Ugualmente noi amici della radio chiamiamo quest'ultima il primo circuito integrato, non soltanto perche è una valvola multipla: in essa sono infatti contenuti tre stadi di amplificazione alta frequenza con i rispettivi elementi di connessione.

Traduzione: Ekkehard Gröbner e Alessandro De Poi

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