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[Illustrazione: ALESSANDRO VOLTA]
COLLEZIONE
DELL'OPERE
DEL CAVALIERE
CONTE ALESSANDRO VOLTA
PATRIZIO COMASCO
_Membro dell'Istituto Reale del Regno Lombardo Veneto,
Professore Emerito dell'Università di Pavia, e Socio
delle più illustri Accademie d'Europa._
TOMO I. PARTE I.
FIRENZE
NELLA STAMPERIA DI GUGLIELMO PIATTI
_MDCCCXVI._
ALL'ALTEZZA IMPERIALE E REALE
DI
FERDINANDO TERZO
PRINCIPE IMPERIALE D'AUSTRIA
PRINCIPE REALE DI UNGHERIA E DI BOEMIA
ARCIDUCA D'AUSTRIA
GRANDUCA DI TOSCANA
&c. &c. &c.
VINCENZIO ANTINORI
Altezza I. e R.
_Mentre l'amore per le Fisiche Scienze e pel decoro della nostra Italia
mi spinge a pubblicare riunite le Opere di uno dei suoi più celebri
Fisici, la riconoscenza, per tacere di ogni altro motivo, m'invita
a fregiarne la collezione coll'Augusto nome dell'A. V. I. e R., che
destinata al Trono di questa provincia dell'Italia medesima ov'ebbe già
cuna ogni Fisica disciplina, ha con un nuovo tratto di quella Clemenza
che sì la distingue, voluto contribuire in gran parte a facilitare la
riunione di questi classici lavori._
_Infatti senza che l'A. V. avesse avuta la degnazion di accordarmi la
facoltà d'estrarre dai differenti Giornali della ricchissima e scelta
sua Biblioteca le varie Memorie del Professore Alessandro Volta, io
non avrei mai potuto porre sott'occhio agli Amatori delle Scienze
Fisiche riunite le interessanti osservazioni e scoperte di questo
insigne Sperimentatore, che avendo grandemente estesa la scienza della
Elettricità, ed inventato uno dei più mirabili, ed utili strumenti,
forma luminosissima epoca nella Storia della Fisica particolare,
e lascia il desiderio che ciascun ramo di questa scienza, vantar
possa un genio, egualmente attivo e penetrante che lo spinga a tale
altezza di cognizioni alla quale abbiamo veduto giungere ai dì nostri
l'Elettricismo._
_Poichè l'ammirazione per un sì grand'uomo, e il nobil talento di
cooperare alla gloria d'Italia, hanno certamente indotto l'A. V. I. e
R. ad approvare, questa mia impresa, a niuno più giustamente che all'A.
V. offrir posso la presente Collezione._
_Accolga dunque l'A. V. I. e R. questo sincero contrassegno della mia
profonda gratitudine, col quale mentre confermo la giustissima comune
opinione dell'innata di Lei Clemenza, provvedo altresì all'onore della
mia Nazione che per volger d'anni, e di politiche sinistre vicende
non cessa di esser mai sempre di rari e pellegrini ingegni produttrice
feconda._
PREFAZIONE
L'Italia situata sotto un Celo temperato e puro fu sempremai feconda
d'ingegni sublimi, valevoli ad inventare e perfezionare qualsiasi
scienza od arte liberale. Sebbene si sia trovato alcun tempo, in
cui l'Europa tutta fu ingombrata dalle tenebre dell'ignoranza; non
pertanto ella ricevè sempre qualche debil raggio di luce, per cui
sovra l'altre nazioni elevar si potesse. Ma non sì tosto comparve in
questa bella Firenze la celebre Accademia del _Cimento_ sorta dalle
ceneri ancor calde del nostro divin Galileo, che dessa con la maniera
di sperimentare risvegliò i talenti degli stranieri popoli, e come
maestra additò loro il vero sentiero che seguir doveano nelle fisiche
discipline. Di quì pur sorsero i Viviani, i Castelli, i Torricelli,
i Redi, che con le loro esperienze insegnarono la vera maniera di
consultare e d'interrogar la Natura evitando maisempre di sostituire i
loro sogni al maestoso silenzio della medesima. Il genio invero dello
sperimento, che come cantò il nostro Alighieri[1]
»Esser suol fonte ai rivi di vostre arti»
pare che tralucesse in questo bel paese nei tempi ancora i più remoti e
si stimasse il fondamento d'ogni cognizione.
Riconobbero dunque gl'Italiani fin dall'età più tenebrose dello spirito
umano, che le due maestre del vero sapere erano l'_Osservazione_ e
l'_Esperienza_. Dietro a queste con sicurezza avanzandosi pervennero
non solo ad aggrandire le Matematiche discipline, l'Astronomia, a far
risorgere la Meccanica, l'Idrostatica fin dopo l'inventore Archimede
neglette e quasi poste in oblio, ma ancora ad estendere le Fisiche
cognizioni, perlochè assai rami delle scienze naturali doverono
all'Italia il loro lustro e perfezionamento.
Uno di questi si fu al certo l'Elettricità, che dopo essere stata
sistemata e formatone un ramo novello della Fisica dall'Americano
Beniamino Franklin, per cui s'ebbe un'epoca distinta e gloriosa
nell'istoria della medesima, sortì il di lei più grande avanzamento dai
celebratissimi sperimentatori Italiani. Ed invero non solo in Italia
si riconobbe e fu posta in tutto il di lei chiarore l'Elettricità
così detta _Vindice_ mercè de' due valenti Fisici Cigna e Beccaria, ma
ancora fu scoperta la vera di lei sorgente e natura dal nostro Fisico
Alessandro Volta.
Questi col suo ingegnoso sistema dell'_Attrazione del foco elettrico_,
non meno che con le sue penetranti vedute sopra l'_Atmosfere
elettriche_ rese completa e perfetta la bella Teoria del Filosofo
Americano. Desso coll'invenzione di nuovi strumenti fece avanzar
tant'oltre lo studio dell'Elettricità che in nessun altro tempo mai.
Così quei fenomeni elettrici prodotti dalle nostre macchine, che furono
una volta un puro ed inesplicabile divertimento e passatempo, si resero
una seria occupazione per i Fisici, e di tutto inoggi si diè ragione
e s'appagò l'umano intendimento. Per la qual cosa se il Filosofo di
Filadelfia s'acquistò gloria per essere stato il primo a sistemare
e presentare una sì bella Teoria di questa scienza, non minore ne ha
riscossa l'Italiano Volta mostrando tanto di valore nell'aggrandire
ed estendere sì lungi i di lei limiti; così che dir si possa a buona
ragione aver'ei formato e formar tuttora nella scienza elettrica l'onor
d'Italia, come il nostro La-Grange lo formò non ha guari di tempo nelle
Matematiche discipline.
I fenomeni che vengono compresi nell'Elettricità detta _Vindice_ da
Beccaria, ed a miglior ragione chiamata _Permanente_ o _Indeficiente_
da Volta, sono la parte della scienza elettrica la più complicata e
forse ancora non ben conosciuta da molti, quale invero può dirsi da
questo felicemente sviluppata.
Vero si è, com'è ben noto ai Fisici, che le prime idee di questo
ramo d'Elettricità ce le presentarono i Padri Gesuiti del Pekino
fin dall'anno 1755 col fenomeno loro occorso della Bussola nautica.
Imperocchè applicando essi una lastra di vetro elettrizzata mercè
della confricazione sopra il vetro che servia di coperchio alla
medesima s'imbatterono ad osservare maravigliosi effetti, quali
divennero ben presto, come vedremo, il germe delle cognizioni, che
dipoi s'acquistarono sopra di essa. Queste sperienze furono non solo
pubblicate, ma ancora felicemente ripetute dal celebre Fisico Epino[2].
Sappiamo ben'anco che l'Inglese Symmer promosse non poco questo
genere di sperimenti, indotto dalle scintille che s'incontrò a vedere
nel cavarsi le calze di seta, e da altri fatti che ebbe in sorte di
osservare con le medesime[3]; che l'Ab. Nollet s'esercitò, lodevolmente
sopra questo genere d'esperienze sostituendo alle calze di seta i
nastri della medesima sostanza[4]. Ma fin'allora lo spirito umano non
avea fatto alcun progresso nella scienza elettrica. Questi fatti della
Natura rimasero come isolati; e sebbene si ripetessero gli sperimenti
di tanto in tanto, tuttavolta non si rendea ragione, nè si scorgeano le
conseguenze, onde dedurne una ben fondata spiegazione.
Sorse però il Turinese Dottor Cigna, il quale incominciò a spandere
non poca luce sopra somiglianti fenomeni, e finalmente produsse
un'esperimento, quale si è quello di avvicinare ad una picciola lastra
di metallo bene isolata un nastro elettrizzato[5], i di cui effetti,
attentamente esaminati dal sublime ingegno di Volta, si resero tanto
fecondi, che dettero origine alle più luminose scoperte, per cui s'aprì
vasto campo, onde spaziarsi e progredir potesse il Fisico nella scienza
elettrica.
Così avvertito dagli esperimenti dei Symmer e dei Cigna il Padre
Giovan Batista Beccaria Piemontese, nelle cui mani sembrò che prendesse
nuovo aspetto questo ramo di Fisica, dapoichè per mezzo delle di lui
replicate osservazioni ed esperienze sortì maggiore aggrandimento la
scienza dell'_Elettricità atmosferica_, s'illustrarono viepiù le belle
vedute dei Franklin, dei Canton, degli Wilke e degli Epini sopra le
_Atmosfere elettriche_, avvertito, io dissi, osò penetrare in questo
mistero elettrico. S'imbattè da primo ad osservare che due corpi così
detti _Idioelettrici_, come pure un _Idioelettrico_ ed un _Deferente_
allorchè veniano elettrizzati contrariamente, esercitavano fra loro
la medesima azione di due _Deferenti_ in egual modo disposti; che la
sola differenza, e questa notabile, consisteva in una certa _adesione_,
che quei presentavano dopo essersi attratti in ragion della somma
delle loro elettricità contrarie. Or ei si pensava che nella di loro
unione seguisse una reale e total perdita delle proprie elettricità,
e che nella separazione de' suddetti corpi ne succedesse il riscatto
delle medesime. A questa proprietà novellamente scoperta, per cui se
vengano separati i due accennati corpi riacquistano, com'ei si credea
dal disgiungimento l'elettricità smarrita nella loro congiunzione,
o per dir così, rivendicano la perduta elettricità volle dare il
nome di _Elettricità Vindice_. Quest'opinione rimase vittoriosamente
combattuta da Volta, il quale rintracciò la vera causa di un'apparenza
sì maravigliosa.
I fenomeni della Natura sono perlopiù esposti egualmente agli occhi
di tutti sopra il gran Teatro dell'Universo. Scarso è il numero di
quei che s'arrestano a prestar la loro attenzione, ed assai più scarso
di quei che sviluppar ne possono tutte le conseguenze; perlochè sono
sicuramente degni d'ammirazione e di lode quei rarissimi ingegni
sublimi, ai quali nulla sfuggendo possono confrontare una serie di
fatti con occhio penetrante osservati, e dedurne le Teorie più luminose
e le più utili per la specie umana. L'oscillazioni di una lampada
erano state osservate, come tuttogiorno s'osservano da ognuno. Ma
era riservato al Genio sublime del nostro Galileo il fondar sopra di
questo semplicissimo fatto la Teoria de' Penduli, divenuta cotanto
interessante per la misura del tempo non meno che per la ricerca delle
leggi della Gravitazione. Così lo sperimento del soprallodato Cigna
fu quello che risvegliò l'ingegno creatore di Alessandro Volta a fare
una serie di scoperte così collegate insieme, che una veramente si diè
la mano con l'altra. Ed invero una scoperta quante fiate ha prodotto
nuovi fatti più rimarchevoli, ed è stata la sorgente di Teorie le più
grandiose nelle Scienze naturali? Questo celebre Fisico richiamò ad un
rigoroso esame la spiegazione data da Beccaria riguardo al fenomeno
dell'_Elettricità Vindice_. Riconobbe una forza d'attrazione, giusta
la dottrina del Filosofo Americano, fra le molecule che compongono i
corpi dell'Universo e quelle del fluido elettrico; che una porzione
del medesimo ritrovasi in essi secondo la loro natura, quale nominò
_Fuoco nativo_[6]. Quindi volgendosi il nostro Volta a considerare
l'_Ammosfere elettriche_ ossia, come ei dice, l'_Applicazione del
fuoco elettrico_[7], da cui dedusse la bella Teoria della _capacità
de' Conduttori_[8], ravvisò che quella proprietà di cui godono tutti i
corpi _Idioelettrici_ cioè di ritenere in se quasi irretito il fluido
una volta accumulato nè agevolmente spogliarsene nè trasfonderlo
in altri, lo che è proprio de' soli _deferenti_, somministrava la
vera spiegazione di questo fenomeno. Così riconobbe che rimanea
come _applicato_ un corpo qualunque eziandio posto a contatto con un
_Coibente_ fatto elettrico; che non sì tosto s'estinguea l'elettricità
di questo, ma che bensì andava menomandosi con assai lentore e dopo
lunga pezza; che si rendea contraria l'elettricità del suddetto corpo
situato in contatto. Osservò ben anco l'adesione di questi due corpi
allorchè si trovavano uniti, per cui separar non si poteano tra loro
senza alcuna benchè picciola difficoltà, lo che, come diè conto a
Beccaria con lettera, in cui si riscontrano i germi delle di lui Teorie
e scoperte posteriori[9], indicava sicuramente l'esistenza delle due
elettricità contrarie. Avvertito adunque da questi fatti da esso con
occhio sagace osservati stimò meglio e con tutta ragione di nomarla non
più _Vindice_ ma bensì _Elettricità Permanente_ o _Indeficiente_.
Nè quì fermossi, come abbiamo accennato, il celebre nostro
Fisico, ma ravvolgendo nella di lui mente tutte le conseguenze
che dedur si poteano dall'esperimento del soprallodato Cigna si
condusse all'invenzione di quel mirabile strumento così detto da
lui _Elettroforo perpetuo_ ossia Macchina elettrica portatile e
sempre attiva. Inventato che ebbe l'_Elettroforo_ comechè dotato
d'inesprimibile avvedutezza s'approfittò dell'aumento di capacità che
discernea poter ricever lo _Scudo_ del medesimo, detto dipoi _Piatto
collettore_, ponendolo a contatto non più con un perfetto _Coibente_,
ma bensì con un _semicoibente_; ed ecco che tosto tra le di lui mani ne
nacque il _Condensatore_.
Con questo divino strumento pervenne a sorprendere e misurare quella
picciolissima elettricità che si fuggia ai nostri sguardi e ci si
rendea affatto insensibile. Mercè di questo tanto s'avanzò lo spirito
umano nell'estendere i limiti della scienza e nell'acquistar nuove
cognizioni intorno all'elettricità ammosferica, che ebbe origine la
tanto celebrata _Meteorologia elettrica_ del medesimo.
Non contento dell'invenzione del suo _Condensatore_ si voltò a
correggere e perfezionare non solo gli _Elettrometri_ di Saussure,
di Cavallo e di Henly, ma ancora pervenne a rendergli comparabili.
Accoppiò al di lui _Elettrometro_ ridotto cotanto sensibile anco alla
minima Elettricità il poc'anzi ritrovato _Condensatore_. Con questi
strumenti da esso medesimo inventati o perfezionati s'elevò al Celo
ad esaminare non tanto le Nubi tempestose, ma ancor fu il primo ad
applicare sulla cima del filo di metallo che servia di esploratore
dell'elettricità ammosferica, la fiamma della candela, sperimentata
già per uno de' più eccellenti Conduttori dai Dufay, dai Watson e dai
la Tour. Con la fiamma potè richiamare ed a se condurre l'elettricità
_reale_ dell'ammosfera e non quella di _pressione_ o, come ei la
dice, _accidentale_ del filo metallico che spesse fiate s'infinge e si
maschera come un acquisto reale, lochè non è. Con questa potè esplorare
l'elettricità ammosferica non solo de' tempi procellosi, delle Nebbie,
delle Pioggie, ma ancora sorprendere e misurare quella del Cel sereno.
Ma se Franklin fu il primo ad assicurarci dell'elettricità delle Nubi
tempestose e del Fulmine; se Monnier facendo un passo più avanti
scoprì l'elettricità dell'Ammosfera e dubitò di un certo periodo
giornaliero; se Beccaria determinò con maggior precisione questo
periodo, riconobbe l'elettricità _positiva_ dell'aria ed assoggettò
a certe leggi l'andamento e le vicende della medesima; Volta però fu
quello che ne rintracciò la di lei vera sorgente. Imperocchè col suo
pregiabilissimo strumento, ossia col di lui _Condensatore_ giunse con
gran sorpresa dei due gran luminari della Francia, volli dire Lavoisier
e la Place, ad additare il fonte e l'origine di quest'elettricità.
Dimostrò loro ad evidenza che l'acqua ed altre sostanze trasformandosi
in vapore acquistavano una maggior capacità per il fluido elettrico,
com'era noto che l'acquistano per il calorico. Per la qual cosa nel
momento della loro trasformazione il vapor resultante si arricchiva
del medesimo fluido elettrico a spese dei corpi evaporanti e di quei
che erano a contatto, quali rimaneano elettrizzati _in meno_, e seco
lo portavano ad impregnarne l'ammosfera e le Nubi. Quindi è che svelò
in un tempo l'origine dell'elettricità ammosferica _positiva_ nata
dal condensamento di questi vapori medesimi; non menochè con la Teoria
dell'ammosfere elettriche pervenne ad illustrare la causa, che induce
elettricità contrarie in due Nuvole tra loro vicine.
È assai ben noto come i Mahon ed i Coulomb s'applicarono ad indagare la
legge che la Natura osserva nell'attrazioni e repulsioni elettriche;
che dessi e massime il Fisico francese computando le picciole forze
sulla di lui Bilancia di _torsione_ convennero generalmente esser
quella medesima che esercita nella _Gravitazione_ universale, per
cui si regge e si conserva l'armonia di questi Globi rotanti intorno
al sole e si forma questo bel planetario sistema architettato
dall'Onnipotenza Divina. Osò pure il nostro Volta di penetrare in
questo sacrario della Natura, non abbarbagliato dall'altrui autorità,
ma schiarito dalla sicura scorta dell'osservazione e dell'esperienza.
Calcò altra via più diretta e spedita e tanto s'inoltrò che pervenne
a scorgere i limiti ai quali s'estendeva la detta legge. Riconobbe
che dessa, in quanto all'elettricità, applicar si potea soltanto
ad un _deferente_ elettrizzato, il qual s'andasse avvicinando ad un
corpo di natura simile, che comunicasse costantemente colla terra.
Ritrovò parimente in questo caso che se il corpo divenuto elettrico
s'aumentava di diametro o di gradi di carica veniva ancor l'attrazione
ad aumentarsi non in ragion semplice, ma bensì nella diretta dei
quadrati dei diametri o dei gradi di carica. Non pervenne mai a
riscontrar simiglianti leggi, sebben provasse e riprovasse con tutta
la di lui sagacità in altri fatti e soprattutto nelle repulsioni
elettriche delle quali eragli assai ben nota l'incostanza. La ragione
poi, conforme anch'essa alla dottrina dell'Ammosfere elettriche, con
cui avvalorò tutti questi resultamenti si è quella, che a misura o
dell'avvicinamento o dell'aumentazione dei diametri o dei gradi di
carica, il corpo comunicante col suolo diradava o condensava il fluido
elettrico secondo che l'Elettricità del corpo eccitato era _positiva_ o
_negativa_.
Finalmente con il solito di lui occhio penetrante, a cui niuna cosa si
fugge, per quanto leggiera sia, si rivolse ad osservare attentamente
la repulsione di due corpi in simil guisa elettrizzati, e da alcuni
picciolissimi fatti da esso a fondo bene indagati dedusse che ella era
soltanto apparente e non punto reale; lochè ben'anco avea dichiarato il
celebre nostro Beccaria[10]. Per la qual cosa vana ed inutile sarebbe
ogn'altra Ipotesi quantunque si voglia ingegnosa, ne più farebbe di
mestieri moltiplicar gli agenti della Natura mostrandosi assai valevole
a spiegare tutti i fenomeni elettrici la bella Teoria di Franklin.
Ma se il nostro Fisico s'inalzò tanto sovra gli altri mercè delle
soprallodate scoperte, si rese ancora immortale nell'aver sorpresa la
Natura in quel celebre fatto dell'Elettricità sviluppata dal semplice
contatto di due diverse sostanze _deferenti_; per lo che ne sarà fatta
come di altri suoi ingegnosi ritrovamenti laudevol ricordanza nel
progresso di questa pregiabilissima collezione.
G. B.
DE VI ATTRACTIVA IGNIS ELECTRICI
AC PHAENOMENIS INDE PENDENTIBUS
AD JOANNEM BAPTISTAM BECCARIAM
_DISSERTATIO EPISTOLARIS_
DE VI ATTRACTIVA IGNIS ELECTRICI
Cum primum incidi in egregium opus, quod de Electricitate Artificiali
atque Naturali inscripsisti, ac primo pariter Franklinianam theoriam
mira sane sagacitate a Te illustratam didici, existimare coepi tum
motus electricos, tum etiam plura alia inter praecipua electricitatis
phaenomena, vi alicui attractivae referri posse. Opinionem hanc meam
Cl. Nolleto significabam jam inde ab anno 1763, quo tempore nulla adhuc
experimenta institueram. At ille difficillimum sibi quidem videri
phaenomena electrica eo deducere, ut notis Newtonianae attractionis
legibus apprime consentiant; quod quidem neminem adhuc praestitisse
affirmabat[11]. Neque vero re magis attenta animum abjeci; quin imo
cum postea opportuna instrumentorum supellectile instructus phaenomena
eo usque detecta ad trutinam revocarem, eorumque leges, prout theoria
Frankliniana postulat, firmiter stare experimento compertum haberem;
nonnulla occurrebant animo attractionis indicia, praeter electricos
motus; caetera vero eidem principio haud valde absona videbantur: quae
scilicet explicationi inde erutae non aegre se praeberent. Et vero
indicia attractionis, nec ea spernenda, mihi offerebat vitrum, cujus ea
est aptitudo, ut quantum ignis in una ejus facie congeritur, tantundem
ex facie opposita discedere nitatur.
Haec ego conjectabam tunc temporis: at et novum experimentorum genus
prodiit, per quod late campus patet; et nova accesserunt reperta, uti
profecto est _Electricitas Vindex_, quam Tibi potissimum acceptam
referimus: quae omnia, siquidem cum meo principio attractionis
consentiunt; imo ex ipso sponte fluunt, ceu totidem consectaria, rem
mihi plane conficere videntur. Equidem hoc ipsum scribebam tibi, Vir
clarissime, duobus circiter abhinc annis, perlecta dissertatione illa
tua ad Franklinium: nempe arbitrari me e principio attractionis non
tantum electricos motus, sed et plura alia phaenomena oriri debere:
attractionem scilicet idipsum efficere in vitro, ut excessui, qui uni
ejus faciei inducitur, defectus respondeat in facie adversa: insuper et
hoc praestare, ut _facies vitri post explosionem denudata vindicet sibi
electricitatem quam habuit ante explosionem_; quod est electricitatis
vindicis principium. Erat mihi quidem in animo rem totam quamprimum
explanare; sed cum nunc ad alia me contulissem, nunc etiam otio plus
aequo indulsissem, usque in hoc tempus res est protracta. Ut vero nulla
amplius interponeretur mora, libellus tuus de _Athmosphaera Electrica_
nuperrime editus, mihique, quod summopere gratum habeo, transmissus,
effecit: enim vero experimenta, pulcherrima illa quidem, quae illic
proferuntur, analoga sunt iis, quae ipse capiebam ad evincendum eandem
legem attractionis aeque in corporibus deferentibus locum habere, ac
in vitro; et principia, quae ibidem statuis, satis accedunt ad meam
attractionis theoriam, licet vocabulum hocce attractionis nondum
usurpaveris.
Propositum mihi est itaque ostendere vim quamdam attractivam ignis
electrici prorsus admitti debere; tum quod vis hujusmodi ubique se
prodat, tum quod ea posita praecipua electricitatis phaenomena nullo
negotio explicentur. I. nempe patet, cur corpora diversimode electrica
mutuo se petant. II. inspecta earum virium, quas attractivas vocant,
natura, atque indole; ac rationibus potissimum ex analogia petitis
ducti, conjectare possumus quae in caussa sint, ut vitrum, sulphur,
serica etc. ope affrictus nunc ignem alienum hauriant, nunc exuantur
suo, prout illo, vel hoc corpore fricantur. Hinc et pro novorum
quorumdam tentaminum successu lux quaedam affulget. III. ratio apparet,
cur ignis, qui in una vitri facie cumulatur, tantundem ignis nitatur
dispellere ex facie opposita: et vice versa ignis, qui ex una hauritur,
tantundem alliciat ad alteram: quod non in vitro tantum, sed in
corporibus omnibus coercentibus aeque locum habere compertum est. IV.
evidens est eandem legem extendi debere ad corpora etiam deferentia
(habita tantummodo ratione, quod haec facillime permeat ignis
electricus, illa non item): huc nempe redeunt experimenta illa omnia,
ac theoremata circa electricam athmosphaeram, que singulari libello
nuper protulisti. V. demum ipsa se prodit, quae apto sane vocabulo, ac
rem proxime exhibente _Vindex Electricitas_ a Te appellatur.
Haec si praestitero, nonne praecipua electricitatis phaenomena,
eaque e penitiore loco educta, explanabuntur? Nonne magna Physicae
accessio fiet, cum ad unicum attractionis principium jam reducantur
theoriae Franklinianae principia, pauca illa quidem ac simplicia,
sed quae ulteriorem caussam requirunt ac simplicissimam, qua invicem
connectantur; reducantur, inquam, principia Frankliniana una cum iis
quae Tibi addenda visa fuerunt? At singula fuse persequi, prout res
postulare videtur, non est hujus loci: abunde faciam, si specimen
tantum exhibuero, contentus aliis latiorem viam praemonstrasse.
Cum dico attractionem fluidi electrici ubique se prodere, satis
intelligis, Vir Clarissime, quid mihi velim: nempe jam non insistere
universali illi attractioni, quae est massae proportionalis, et
decrescit in ratione duplicata distantiarum: qua nimirum et corpora
adducuntur in centrum, et Planetae in eorum orbitis continentur.
Praeter generalem hanc vim, quae iccirco generalia phaenomena edit,
cujusque legibus constat Macrocosmum, alia attractionum genera
deprehenduntur in corporibus quibusque, ac in eorum partibus, quae
ideo specificas proprietates in iis inducunt, unde et particularia
phaenomena oriuntur. Et vero harum virium existentiam, vel sola luminis
refractio evincit; ubi illud, caeteris omissis, notatur, radios jam
tunc prope corporum superficiem deflecti, antequam eam attingant. Sed
et alia quamplurima suppetunt exempla harum virium: ut in corporibus
perfecte laevibus, quae mutuo adhaerent vi pondus athmosphaerae longe
excedente: et in duabus aquae guttis, quae ad minimam distantiam sitae,
primo apicem extendunt invicem, quo se contingant; tum in unam coeunt:
et in suspensione fluidorum in tubis capillaribus; sive quod adhuc
melius visitur, in ascensu accelerato guttae olei inter duas laminas
vitreas: ne quid dicam de operationibus Chemiae, cujus nulla est pars,
in qua praeter inertiam massae, et specificam gravitatem, alia virium
mutuarum genera non ubique se prodant, et vel invitis incurrant in
oculos; quod quidem vel in sola postrema quaestione Opticae Newtoni
abunde patet, ubi tam multa virium mutuarum indicia, atque argumenta
proferuntur[12].
Differunt autem hae vires, ut supra innuimus, ab attractione
universali, eo quod nec sint massae proportionales, nec legem servent
decrementi in ratione duplicata distantiarum; sed ut plurimum in exigua
a contactu distantia evanescant: generaliter variae admodum leges in
diversis corporibus obtineant; ita ut difficillimum sit eas assequi in
aliquibus, in singulis prorsus impossibile. Nonnulli tamen ex iis, qui
Newtonianam Philosophiam excoluerunt, uti _Keil_ et post eum _Freind_,
leges quasdam, ac theoremata statuerunt non sine successu.
Sunt quos tam multiplex attractionum genus, tam variae leges
deterreant, quique propterea censeant omnes has vires, quas vocant
immechanicas, prorsus a Philosophia eliminandas. Fatentur hi quidem
in caussarum investigatione generalia quaedam esse principia,
quorum ulterior ratio neutiquam peti potest, quocum perventum est
acquiescendum sane; at principia hujusmodi volunt numero pauca. Anne,
inquiunt, tot attractionum species habebuntur ut naturae principia,
quot phaenomena inde pendentia recensentur; cum pro singulis singulae
ferme leges condantur? Verum haec difficultas tota evanescet, si
consideretur vires has tam varias in corporibus, tamque diversis
legibus obnoxias minime esse primaria principia, sed ex elementorum
compositione consurgere. Concipi enim potest duo tantum vel tria virium
genera indita esse particulis primordialibus, his videlicet, quae
_Prima Naturae_ vocari possunt; vel si malimus genus unum vis certis
quibusdam legibus agentis, quae a sola distantia pendeant. Porro mirum
quam variae vires existere possint in massulis compositis etiam primi
ordinis; ex varia nempe particularum positione: quid vero dicendum de
massis secundi, vel tertii ordinis, omniumque inferiorum, cum numerus
combinationum in infinitum excrescat? Anne dubium supererit vires
omnes ex uno eodemque principio consurgere posse, quae nobis ob oculos
versantur, quantumvis leges, quibus illae agere videntur prodigiose
differant? Certe Boscovichius[13] principiis corporum, quae illi sunt
puncta indivisibilia, unam tantum virium legem tribuens, quam per
quamdam curvam asymptoticam exprimit; et generalem magnorum corporum
attractionem inde petit, ostendens quomodo sit massae proportionalis,
et inverse ut quadratum distantiae, et caetera attractionum genera in
minoribus corporibus, et in minoribus distantiis facili applicatione
deducit.
At quoquomodo se res habeat, illud mihi in praesentiarum sufficit,
si constet vires attractivas in corporibus revera existere; meque
clarissimorum hominum exemplo tueri, dum naturalium quorumdam effectuum
explicationem inde peto; eorum scilicet, qui ab impulsu, sive a notis
legibus minime proveniunt.
Plurima igitur sunt corpora sive solida, sive fluida, in quibus vis
attractiva manifesto satis indicio se prodit: postremae hujus classis
exemplum sane luculentum perhibet lux, ut supra innuimus, quam magna
attractiva vi praeditam phaenomena omnia praedicant. Quidni igitur
et ignis electricus vi polleat sua? Videtur in aliquibus corporibus
majorem hujus ignis copiam inesse, in aliis minorem; licet hoc fluidum
valde sit elasticum: quod quidem argumento est diverse diversa corpora
attrahere, ac ab ipsis appeti ad habendam quamdam saturitatem. At
nullibi vis haec mutua clarius deprehenditur, ac magis in oculos
incurrit, quam in motibus electricis. Nam vel hi motus efficiuntur
pressione alicujus fluidi, vel nullam aliam agnoscunt caussam, praeter
allatam: vim nempe attractivam ignis electrici. Porro si effectus
essent alicujus fluidi; vel istud fluidum esset ipse ignis electricus,
vel aer; cum nullum aliud adsit, quod in subsidium possit vocari. Ignem
vero electricum imparem esse hisce motibus incursu suo ciendis, et Tu,
Praestantissime Vir, invictis argumentis ostendisti, et ipse confirmare
conatus sum in epistola altera superiore anno ad Nolletum conscripta,
quam et Tibi notam feci. Illud vero rem conficit, quod est Theoriae
Franklinianae fundamentum: ignem electricum una tantum directione
moveri. Quis enim non videat motus diversos levium bracteolarum, nunc
accessus, nunc recessus respectu ejusdem corporis electrici, a fluido
inde erumpente minime effici posse?
At dicent aerem idipsum efficere, ut corpora diversimode electrica se
mutuo petant (cui unico principio redigi posse motus omnes electricos,
tum accessionis ad invicem, tum discessionis ostendi in memorata
epistola), concipi quodam modo potest: ignis enim electricus, qui
ex uno corpore erumpens in aliud ingreditur, interpositum aerem
natura impermeabilem vel disjicit, vel summopere dilatat; quo fit
ut circumfusus aer elasticitatis vi motus, dum ad supplendum vacuum
inter duo haec corpora inductum accurrit, ipsa ad invicem appellat.
Hanc opinionem, quam experimenta in vacuo desumpta suadere videntur,
a Te amplexam videram in Epistolis ad Beccarium: quid nunc de eadem
sentias, non queo satis colligere; nec video quam aliam _attractionum,
discessionum, cohaesionum caussam omnino mechanicam_ proferre possis,
uti in primo Specimine novorum quorumdam in re electrica experimentorum
anno 1766 pollicitus es.
Interea mihi quidem persuasum est rem nequaquam in aere ita se habere;
proinde nec illi adscribendum esse, quod duo corpora diversimode
electrica urgeat, atque unum alteri apprimat. Nec desunt argumenta,
eaque potissimum ab experimentis desumpta, quibus hoc evincam; utque
caetera omittam, illud referri meretur, quod nempe motus electrici
non in aere tantum, sed et in fluidis omnibus coercentibus, uti ex.
gr. est oleum, aeque locum habent. Porro si accessus duorum corporum
diversimode electricorum, dum in aere innatant, efficeretur pressione
ipsius aeris eo modo se restituentis; idem obtineret et dum haec
corpora in oleo merguntur, quod est medium similiter coercens: nempe
ignis electricus, dum ex uno ex his corporibus mersis trajicit in
aliud, interpositum fluidum disjiceret, dilataret, vacuum induceret:
consequenter alia pars fluidi in ejus locum succedens, corpora secum
traheret, atque ad accessum adigeret. At re quidem vera corpora in oleo
mersa se attrahunt, quin aliquid tale animadvertamus in hoc fluido;
quod tamen aliquomodo sub sensus caderet si ita se res haberet. Alia
igitur est eorum motuum caussa.
Quod autem spectat ad experimenta, quae probant motus electricos in
vacuo vel plane interire, vel saltem aegre obtineri, id cuinam caussae
sit referendum, mox videbimus.
Iam ergo nil aliud superest, nisi ut vim attractivam fluidi electrici
agnoscamus, eique id muneris tribuamus, ut corpora inaequaliter
electrica determinet ad mutuum accessum. Hoc autem qua ratione fiat,
facile patet, si concipiatur corpus quodcumque praeter portionem hanc
fluidi, quae ipsi naturaliter competit, ut inter hoc idem corpus, et
caetera, cum quibus communicat, habeatur quaedam respectiva saturitas,
adhuc vi aliqua absoluta pollere, qua novum usque ignem appetit, et
ab ipso appetitur. Huc usque nil novi erit; nam cum vis haec residua
sit undique aequalis, non est cur seu ignis electricus, seu corpora
cogantur respectivum statum mutare, quoad aequilibrium perstat. Iam
vero demamus hocce aequilibrium, ac consideremus corpus aliquod excessu
electricum, in quod nempe major pars fluidi congesta est: quid inde
consequetur? Corpora circumquaque posita, nequidem aere excepto,
ignem hunc redundantem ad se trahent pro sua quaeque vi, et invicem
ab illo trahentur. Ut autem vi huic attractivae obtemperetur, vel
ipsa corpora circumposita ad corpus electricum properabunt, vel ignis
ipse ex hoc ad illa se cito transferet. Videtur quidem primo aspectu
ignem electricum potius vi attractivae parere debere, ipsumque magis
ad corpora accedere, quam haec ad illum, utcumque levia ea sint, cum
ignis electricus incomparabiliter levior sit, atque immani mobilitate
praeditus. At rem intimius perspicienti contrarium videbitur: illud
enim est considerandum, quod interpositione aeris, qui est medium
coercens, efficitur ne ignis ipse ex corpore redundante in alia corpora
ad quamdam distantiam sita, liberrime transcurrat; quare haec potius,
si satis levia sint, ad corpus electricum advolabunt; et hoc vicissim,
si satis libere pendeat, nisui ignis redundantis obsequendo, cui est
quodammodo alligatum, versus illa porrigetur.
Quod in corpore per excessum electrico observavimus, idem omnino
evenire debere respectu corporis electrici per defectum, satis
ostendit: imo generaliter patet, duo corpora, quae comparatis eorum
viribus copiam ignis non habeant respondentem, sive, quod eodem redit,
quorum unum excessum habeat respectu alterius, ad mutuum accessum
determinari debere pro majori, vel minori, quae intercedit differentia:
quae unica lex est, ad quam generaliter motus omnes electrici
referuntur; nam et in corporibus eadem electricitate praeditis, quid
aliud, quaero, produnt mutuae discessiones, nisi accessum ad corpora
extra se posita (aerem etiam considero) respective inaequalia?
Iam hinc intelligitur cur in machina pneumatica aere summopere
rarefacto, motus electrici vel nulli obtineantur, vel admodum debiles.
Ratio est, quia ignis in corpore electrico redundans, cum et particulas
corporum non electricorum attrahat, et invicem attrahatur, debet ipse,
in medio non resistente, ad haec corpora potius se conferre, utpote
qui summa prae illis mobilitate praeditus sit, ac liberrime fluat, quam
haec ad illum accedere. Uno verbo res huc omnino refertur: duo corpora
diversimode electrica nequaquam se invicem petunt, quod particulae
unius corporis absolute attrahant particulas alterius; sed quod haec
attractio unice existit inter particulas unius corporis deficientis,
atque ignem corporis redundantis; quo fit, ut vel ipsum hoc fluidum
ubi minus coarctatur, in spatio scilicet non resistente, unice se
effundat in partem, in quam tendit; vel ubi medium aliquod coercens
huic effluxui impedimento est, idem ignis una secum trahat corpus, cui
inhaeret, ac veluti alligatur, dum tempore ipso pro ea vi corpora extra
se posita similiter ad se accedere cogit: quod et rationi apprime, et
experimentis consentaneum est.
Cum ergo phaenomena omnia motuum electricorum, quae aliter conciliari
nullo modo possunt, ex posito principio attractionis sponte fluant,
nonne hoc principium amplectendum erit, atque uti vera illorum caussa
considerandum? Nisi forte illud absonum videatur, uti hic quidem
viro, quod miror, satis experto visum fuit; vim hanc attractivam
ignis electrici ad tam magnam distantiam extendi; exempla enim, quae
proferuntur attractionum inter particulas corporum, eas vires produnt,
quae nonnisi in minimis distantiis agunt. Motus vero electrici longe
differunt, cum observemus quandoque distantiam duorum, vel trium pedum,
minime obstare quominus filum erigatur ad catenam.
At futilis haec quidem objectio: vulgatum enim est illud _plus minus
non variat speciem_. An licet assignare limites, ultra quos vis
attractiva particularum extendi nequit? Qui ergo erunt hi limites? An
si positio particularum corpus componentium plurimum confert, ut in
hoc vires resultent plus, vel minus agentes; ea nequit esse positio in
minimis fluidum electricum componentibus, quae maxime faveat, ut vis
hujus attractiva ad satis notabile intervallum pertingat? Deinde nec
illud omnino verum: exempla nobis tantum suppetere attractionum, quae
in minimis distantiis agant. Extat exemplum sane luculentum in Magnete
chalybem ad plures pedes attrahente[14]. Tandem difficultas omnis
evanescet, si consideremus nequaquam opus esse, ut vis attractiva ignis
electrici ad tam magnam distantiam se extendat, ut est intervallum,
quod inter duo corpora, quae se mutuo petunt, intercedit; ignis enim
redundans expandit se circa corpus electricum excessu, ac quamdam
athmosphaeram efformat: quare concipi potest filum ex. gr. ad duos
pedes a catena situm, non ita longe distare a limite, quo se extendit
athmosphaera catenae; imo tunc solum persentire vim attractivam, cum
hunc limitem jam prope pertingit.
Videndum nunc an ex attractione, quam inter fluidum electricum, et
particulas cujuslibet corporis observavimus, ratio peti possit, cur
quaedam affrictu ignem suum impertiantur, quaedam hauriant alienum;
ac ferme omnia nunc hauriant, nunc impertiantur, pro diversa nimirum
ipsorum constitutione, et corporum, cum quibus fricantur: satis enim in
praesens habeo, si haec, et omnia quae huc pertinent, felicius hac via
explicentur, quam alia quacumque hypothesi hucusque excogitata.
Ac primo illud mihi nunc demum plane constat: dum corpus aliquod, ut
sulphur, de suo amittit, neutiquam hoc provenire ex eo, quod major
copia ignis electrici illi naturaliter inhaereat; itemque dum aliud
corpus, puta vitrum, alienum ignem haurit, hoc ideo evenire, quod
in illo naturaliter deficiat: quae olim mihi sententia fuerat. Nam
experimenta illa omnia, quae postmodum capiebam circa serica, docebant
me, eandem taeniam diverse affici a diversis corporibus deferentibus,
in quibus tamen ignis electricus aequaliter est diffusus; nec id
solum, sed, quod magis mirabar, eandem taeniam frustulo sive ligneo,
sive metallico nunc impertiri, cum nimirum ejus lateri, quod erat
laevigatum, taenia affricaretur, nunc accipere ex ipsomet ligno, vel
metallo, cum videlicet fricaretur parte ejus valde aspera. Tandem
experimenta longe plurima, ac clariora, quae super hac re instituebas,
Vir sollertissime, ut totam electricitatis historiam augeres, uti
comprobarunt nec vitrum semper accipere a corporibus deferentibus, nec
sulphur semper dare, caetera vero, ut serica, pili felis etc. plurimum
variare; ita ostenderunt has omnes varietates a minimis pendere
circumstantiis, neutiquam ab ipsa corporum intrinseca natura.
Majorem in uno, quam in alio corpore elasticitatem, calorem etiam
intensiorem in illud frictione inductum, posset quis censere ignem
electricum irritare, ac versus eam partem extrudere, ubi una, vel
altera ex praedictis caussis, vel etiam ambo minus vigent. Verum, ut
illud concedam, tum elasticitatem, tum calorem non parum quandoque
conferre, ut electricitas existat ex affrictu vividior; inde tamen
non infertur eas corporum affectiones caussam esse efficientem ut
ignis electricus ex hoc in illud corpus se congerat; fieri enim potest
ut alteri caussae diversae prorsus naturae adjumento tantum sint.
Experientia autem quaestionem finit. Etenim compertum habemus, dum
diversa corpora fricantur, nec illud, quod majore pollet elasticitate,
nec illud, in quo major caloris gradus affrictu invalescit, nec vero
illud, in quo haec simul concurrunt, ignem suum semper impertiri; nam
et quandoque hujusmodi corpora accipiunt a minus elastico, minusque
calescente.
Iam vero nullam aliam video rationem tam varia effecta conciliandi
cum viribus corporum prementibus, sive mechanicis. Alia igitur ineunda
est via: alia caussa prorsus ab his diversa investiganda. Quae impulsu
fieri concipi nullo modo potest, quid vetat ad principium attractionis
referre, quandoquidem vires hujusmodi, ut ubique, sic peculiariter
in fluido electrico existere jam liquet, et haec omnia phaenomena, de
quibus nunc quaestio est, harum virium indoli optime respondent?
Igitur mihi persuasum est, dum corpus aliquod, puta sulphur, ex
affrictu partem ignis nativi amittit, nequaquam hoc corpus impulsu
agere in hunc ignem, veluti si particulae sulphuris eo motu vibratorio
concitae, coarctatis porulis, contentum in iis fluidum exprimerent; sed
ideo portionem hujus fluidi dimittere, quod in sulphure ita confricato
vis attractiva detrimentum patiatur. Eodem plane modo evenit in vitro,
ut hauriat ignem extraneum, nempe a manu: nullam enim concipio vim,
quae ignem a manu extrudat; sed hunc ignem allicit ad se vitrum,
cui affrictus id confert, ut vis attractiva in eo valde intendatur.
Electricitas vero in corporibus ita confricatis tum se prodit, cum
primum, cessante ipso affrictu, eadem, quae ante obtinebat, attractio,
hoc est idem gradus intensitatis, incipit restitui.
Sedenim quid caussae est ut affrictus mutationem hanc pariat virium
attractivarum? Recolendum est quod superius dixi: in massulis
compositis leges virium consurgere a diversa positione particularum
primigeniarum: nempe cum hae vires particularum pendeant a distantiis,
et in Systemate quidem Boscovichiano in minimo insensibilique
spatio plures habeantur transitus ex repulsivis in attractivas, et
iterum in repulsivas, patet ex varia ratione, qua hae particulae
disponuntur invicem, sic ut vires vel se collidant, vel conspirent,
diversas admodum vires resultare debere in corporibus, tum respectu
intensitatis, tum distantiae, ad quam pertingunt, tum rationis
decrementi etc.
Haec igitur si ob oculos habeantur, an erit mirandum, quod dispositione
particularum immutata in aliquo corpore immutentur et vires, ita
ut intendatur vel remittatur attractio hujus corporis erga fluidum
electricum? Porro affrictum in particularum dispositione perturbationem
parere, manifestum est; ac quidem talis ea videtur, quae virium
mutationi inducendae maxime est apta; minimae enim partes eae sunt,
quae dum succutiuntur, novum statum, seu novam respectivam positionem
acquirunt.
Equidem quinam ille minimarum partium motus sit, quo attractio
minuitur, ut in sulphure, quinam ille, quo augetur, ut in vitro, etsi
definire non licet, eo quod intimum cujusque textum non perspiciamus,
satis tamen pro re nostra habemus, si illud in genere pateat, haec
diversa a diverso motu praestari posse. Patet autem et illud: vitrum,
sulphur, serica diverse affici debere, prout diversis corporibus
fricantur; imo et ab iisdem, prout nempe fricantur superficie nunc
aspera, nunc laevi etc. diversos enim pro mutatione utcumque parva
motus excitari necesse est: sed haec mutatio dispositionis in
particulis, distantiae videlicet etiam indiscernibilis, quot quantaque
virium discrimina inducere possit, quis non videat? Iam ergo mirari
desinamus sulphur, ceram signatoriam etc. quae chartae nudae, sicuti
et corporibus fere omnibus dant, accipere a charta inaurata: nimirum _a
tantula superficiei crassitie pendere electricitatis contrarietatem_.
Quod autem dicebam: electricitatis signa in corporibus fricatis
apparere, quod attractio ope affrictus sive aucta, sive imminuta,
statim ac affrictus cesset incipiat pristino statui se restituere,
id facile admodum concipitur. Cum vitrum ex. gr. frico manu, muto
naturalem dispositionem particularum vitrum constituentium; ea autem
nova positio, quae inducitur, vi illius attractivae magis favet; quare
portionem ignis electrici extrahit a manu. Mox vero ut partes vitri
discedunt a manu, sublata pressione, pristinum statum recuperare
nituntur; quare illo auctu, quod vi attractivae accesserat, iterum
pereunte, ignis redundans incipit effluere.
Eadem est ratio in sulphure manu, aut lamina metallica fricato:
ut nempe post affrictum electricitatis signa edat. Quod autem
electricitatem praeseferat contrariam, sive defectus, id ex eo
proficiscitur, quod dispositio particularum, quam affrictus inducit in
sulphure, minus faveat vi ejus attractivae, unde ignis proprii jacturam
pati debet; ut vero cessante attritu, ac naturali partium dispositione
se restituente, pristina quoque vis redeat, amissum ignem sibi
vindicat, qui iccirco ad sulphur confluere incipit.
Dixi ignem a vitro adeptum _incipere_ inde effluere; similiter
_incipere_ confluere ad sulphur quod amiserat: nam nec ignis in
illo excessivus, effluit illico totus, nec ignis deficiens in hoc,
momento temporis in integrum suppletur; sed haec paullatim tantum,
et successive fiunt: quod verosimillimum sit, nonnisi paullatim,
et successive fieri restitutionem particularum tum in vitro, tum in
sulphure ita fricato. Satis autem hoc est ad intentum: ut nempe signa
excessus in vitro, defectus in sulphure, statim ac affrictus cessat,
se prodant. Quin etiam haec signa ipsa sunt, quae docent tam vitrum
tractu temporis indigere, ut totum ignem deponat, quem assumpserat,
quam sulphur, ut illo prorsus reficiatur, quem amiserat; nam haec
corpora licet repetitis vicibus explorentur, signa electrica usque et
usque nova satis diuturne edunt. Caeterum ni ita se res haberet, facile
ostendi posset, quod corpora frictione nullatenus evaderent electrica;
ignis enim, qui in vitro ex. gr. cumulatur a manu fricante, reflueret
totus in digitos, ubi desinit fricari. Quod si fit electricum, tenendum
est quod supra dicebam: hunc ignem _incipere_ tantum effluere. Sed
haec iterum in medium proferre, quae alibi fusius exposui, cum Tibi
tentamina a me facta circa serica scriberem, supervacaneum fortasse
videbitur.
At nullane erit alia caussa praeter affrictum, quae vires attractivas
corporum respectu fluidi electrici vel augeat, vel imminuat? Nonne
plures adsunt viae, queis motus minimarum partium excitentur? Ubi autem
hi motus reperiantur, ibi et mutari positiones, et vires attractivas
vel intendi vel remitti oportere, unde et ignem electricum eas pati
vicissitudines, quas supra vidimus, facile ex iisdem principiis
deducitur.