Costruttore: Max Kohl

Inventore: Carl Anton Bjerknes, n.1825 – m.1903.

Datazione: primo quarto sec. XX

Descrizione

L'apparato di Bjerknes è uno strumento piuttosto raro, che documenta una serie di ricerche svolte tra la fine dell'Ottocento e l'inizio del Novecento finalizzate a scoprire la natura intrinseca del campo elettromagnetico, e in particolare delle “interazioni a distanza”. Per questo motivo gli studiosi gli riconoscono una grande rilevanza storica. 

Lo strumento fu ideato dal matematico e fisico Norvegese Carl Anton Bjerknes (1825 – 1903) e presentato all'esposizione internazionale di elettricità che ebbe luogo a Parigi nel 1881. Lo studioso, che si occupava di ricercare le analogie tra il campo elettromagnetico di James Clerk Maxwell e i campi idrodinamici, progettò l'apparato allo scopo di mettere in evidenza le similarità fra questi vari campi per via sperimentale. Vilhelm Bjerknes (1862 - 1951), figlio di Carl Anton, continuò e completò il lavoro del padre, ed espose i risultati da lui ottenuti nel corso di alcune conferenze tenute nel 1905 alla Columbia University di New Jork, e pubblicate dalla stessa Università. 

L'apparato è costituito da una pompa con motore elettrico, da una vasca che veniva riempita di liquido, e da alcuni oggetti che potevano “pulsare” oppure “oscillare” al suo interno.  I “pulsatori” erano piccoli cilindri dotati di pareti flessibili; questi venivano collegati alla pompa che permetteva, alternativamente e a grande velocità, di aspirare l'aria da essi e di reintrodurla. Gli “oscillatori” erano sfere metalliche dotate di un mecanismo che le faceva muovere avanti e indietro attorno a una posizione fissa.  Utilizzando queste due tipologie di strumenti era possibile produrre nella vasca un campo idrodinamico in cui si osservavano fenomeni analoghi a quelli relativi ai campi elettrici e magnetici. Ad esempio, si verificava che inserendo due cilindri pulsanti in concordanza di fase essi tendevano ad avvicinarsi, così come accade a due oggetti dotati di cariche di segno opposto. Facendoli invece pulsare in opposizione di fase, i cilindri tendevano ad allontanarsi, come accade a due cariche dello stesso segno.  Le forze che si generano all'interno del liquido, e che producono l'avvicinamento o allontanamento dei cilindri, sono conseguenza della legge di Newton e di un'estensione del principio di Archimede. Si noti ora la specularità dei fenomeni: il campo idrodinamico generato da pulsatori concordi corrisponde al campo elettrico prodotto da cariche di segno opposto, e viceversa. Fatti simili si osservano sostituendo i pulsatori con gli oscillatori.  Bjerknes estendeva la similitudine tra campi idrodinamici ed elettromagnetici a molti altri aspetti; lo studioso la paragona a quella che intercorre tra un oggetto e la sua immagine riflessa in uno specchio: ogni dettaglio dell'oggetto si riscontra nell'immagine, ma la destra e la sinistra si scambiano. 

La pompa reca una targhetta metallica su cui è presente in rilievo la firma del costruttore Max Kohl. Vi sono due pulsatori, ciascuno sostenuto da un tubo metallico tramite il quale l'aria veniva immessa ed aspirata. Mentre il primo tubo è fissato al bordo della vasca, il secondo è inserito in un cilindro di colore giallo, staccato dal resto dello strumento. Gli oscillatori, che in origine completavano l'apparato, sono ora mancanti.  All'interno della vasca è stato invece integrato un elemento che serviva a realizzare un altro tipo di esprimento, al momento non identificato. Vi è infatti un cilindro di vetro, fissato al fondo della vasca, alla cui estremità superiore è appoggiato un supporto metallico a tre bracci che sostiene una sfera di vetro cava. Questa è collegata a un tubo metallico che può essere raccordato con la pompa.

Iscrizione

MAX KOHL A.G. Fabrik Physicalischer Apparate CHEMNITZ

Collocazione: Università degli Studi di Padova, Collezione di idraulica - Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale