Urbino – Sala Serpieri, Collegio Raffaello 11 NOVEMBRE 2023
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Sismologia e Fisica nell’Ottocento. L’opera di Alessandro Serpieri (1823-1885) nel bicentenario della sua nascita – Giornata di Studi
Incontro promosso dal Gabinetto di Fisica: Museo urbinate della Scienza e della Tecnica dell’Università degli Studi di Urbino Carlo Bo con il patrocinio della Società italiana degli Storici della Fisica e dell’Astronomia (SISFA)
Mattina
Tra Passato e Presente. Le origini della Sismologia in Italia e l’opera di Alessandro Serpieri
Ore 9:30 Benvenuto e Saluti istituzionali
- Giorgio Calcagnini, Rettore dell’Università degli Studi di Urbino Carlo Bo e Presidente del comitato Nazionale per le Celebrazioni del Bicentenario della nascita di Alessandro Serpieri
- Maurizio Gambini, Sindaco di Urbino
- Andrea Vicerè, Direttore del Dipartimento di Scienze Pure e Applicate, Università di Urbino
- Salvatore Esposito, Presidente della Società italiano degli Storici della Fisica e dell’Astronomia
Presidente di sessione: Roberto Mantovani, Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
9:50-10:20 Emanuela Guidoboni, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma I terremoti nelle teorie interpretative del XVII e XVIII secolo
10:20-10:50 Graziano Ferrari, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Bologna Lo sviluppo della Sismologia in Italia nell’Ottocento
10:50-11:20 Gianluca Valensise, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma Padre Serpieri e l’osservazione dei terremoti: dal ‘radiante sismico’ alle analisi del XXI secolo
11:20-11:35 Discussione
11:35-11:50 Coffee Break
Presidente di sessione: Graziano Ferrari, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Bologna
11:50-12:20 Roberto Mantovani, Gabinetto di Fisica: Museo urbinate della Scienza e della Tecnica, Università di Urbino I sismografi di Alessandro Serpieri nell’antico Gabinetto di Fisica dell’Università di Urbino
12:20-12:50 Stefano Santini, Università di Urbino Dai sismografi di Serpieri alla rete sismica locale del Montefeltro
12:50-13:05 Discussione
Pomeriggio
Fisica Teorica e Applicata nell’Ottocento. L’Opera di Alessandro Serpieri
Presidente di sessione: Salvatore Esposito, Università di Napoli, Presidente della SISFA
15:00-15:30 Flavio Vetrano, Università di Urbino Padre Serpieri, Scolopio: uno scienziato sui generis
15:30-16:00 Lucio Fregonese, Università di Pavia Tra l’epoca napoleonica e l’Unità. Lo sviluppo delle scienze fisiche in Italia dopo Alessandro Volta
16:00-16:30 Matteo Leone, Università di Torino Le Scienze in Provincia: i Fisici Italiani al Tempo di Padre Serpieri
16:30-16:45 Discussione
16:45-17:00 Coffee Break
Presidente di sessione: Lucio Fregonese, Università di Pavia
17:00-17:30 Eugenio Bertozzi, Università di Bologna Dal pranzo del Re, al quotidiano degli italiani: la diffusione della telefonia in Italia
17:30-18:00 Roberto Mantovani, Università di Urbino Padre Alessandro Serpieri e le Scienze Fisiche
18:00-18:15 discussione
18:15-18:20 Ringraziamenti e fine dei lavori
18:25 Visita guidata al Gabinetto di Fisica: Museo urbinate della Scienza e della Tecnica
Abstracts
I terremoti nelle teorie interpretative del XVII e XVIII secolo
Emanuela Guidoboni Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Roma
Dopo alcuni accenni alla crisi della teoria aristotelica riguardante l’interpretazione del terremoto, che caratterizzò il XVI secolo, saranno presentati aspetti dei contesti teorici e filosofici in cui si svilupparono le nuove idee a partire dal Seicento e fino alla fine del Settecento. Spesso stimolati dall’accadimento di grandi disastri sismici e dallo sperimentalismo dell’epoca, gli scienziati cercarono anche applicazioni e strumentazioni per ‘misurare’ la forza dei terremoti o per progettare costruzioni in grado di limitare i danni sismici.
Earthquakes in the interpretative theories of the 17th and 18th centuries – After some references to the crisis of Aristotelian theory regarding the interpretation of the earthquake, which characterized the 16th century, aspects of the theoretical and philosophical contexts in which the new ideas developed starting from the 17th century and up to the end of the 18th century will be presented. Often stimulated by the occurrence of large seismic disasters, and by the experimentalism of the time, the scientists also looked for applications and instruments to ‘measure’ the strength of earthquakes or to design buildings capable of limiting earthquake damage
Lo sviluppo della Sismologia in Italia nell’Ottocento
Graziano Ferrari Associato di Ricerca dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Bologna
L’Italia vanta la più antica tradizione nel campo dell’osservazione scientifica dei terremoti. Già dagli anni Trenta del Settecento, infatti, in Italia iniziarono i primi concreti tentativi di registrare i terremoti, prima con semplici sismoscopi, poi nei duecento anni successivi con strumenti sempre più sofisticati. Della sismologia italiana del XIX secolo emerge soprattutto la componente osservazionale sia degli effetti dei terremoti sull’ambiente antropizzato e naturale (con l’elaborazione delle prime scale sismiche moderne) sia con la progettazione di strumentazione per rilevare e registrare i terremoti. La nascita della prima rivista di geodinamica al mondo, il Bullettino del Vulcanismo Italiano (BVI), per iniziativa di M.S. de Rossi, favorì la progettazione di numerosissimi strumenti sismici, molti dei quali rimasti a livello di prototipi, da parte dei numerosi corrispondenti del BVI. Questa intensa attività di progettazione di strumenti sismici e osservativa ha dato vita a una densissima rete di osservazione meteorologico-sismica costituita da osservatori pubblici, privati o afferenti ad alcuni ordini religiosi particolarmente attivi in questi settori scientifici: Barnabiti, Scolopi e Gesuiti. All’interno di questo contesto si collocò l’opera di Alessandro Serpieri con gli importanti studi dei terremoti del 12 marzo 1873 nelle Marche meridionali e del 18 marzo 1875 nella Romagna e con la progettazione e sperimentazione di strumenti sismici. Sul fronte istituzionale nel 1876 nacque l’Ufficio Centrale di Meteorologia (UCM) che con successive modificazioni di denominazione e competenze è confluito nel CREA. Nel 1887 l’UCM assunse anche la competenza geodinamica, arricchendo la propria rete meteorologica con osservatori geodinamici di primo e secondo ordine.
Padre Serpieri e l’osservazione dei terremoti: dal ‘radiante sismico’ alle analisi del XXI secolo
Gianluca Valensise Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Roma
Padre Serpieri è stato certamente uno dei pionieri della sismologia moderna, anche perché il caso volle che nella regione in cui viveva accadessero almeno due forti terremoti durante la sua età matura: nelle Marche meridionali nel 1873 e vicino Rimini nel 1875, più altri minori. Padre Serpieri si stava interessando all’importante tema della localizzazione dei terremoti e – in analogia con quello che aveva appreso dalle sue ricerche in campo astronomico – aveva correttamente stabilito che ogni terremoto originava da un ‘radiante sismico’. Ma il terremoto del 1873 fu per lui un tiro mancino: si trattava infatti di un terremoto che oggi sappiamo essere stato decisamente più profondo – intorno ai 20 km –rispetto ai normali terremoti crostali. Padre Serpieri si interrogò su una serie di quesiti – perché il terremoto si era propagato così lontano, perché in fondo aveva fatto pochi danni, perché era stato sentito anche in Dalmazia – che nei 150 anni trascorsi da quell’evento sono ancora irrisolti anche per noi, fallaci sismologi del XXI secolo. Una rivisitazione di quello che lui annotò potrebbe forse far emergere nuovi indizi per capire le reali caratteristiche di quel terremoto decisamente misterioso.
Father Serpieri and his observations of earthquakes: from the ‘seismic radiant’ to 21st century analyses. Father Serpieri was certainly one of the pioneers of modern Seismology, also because it so happened that at least two strong earthquakes occurred in the region where he lived during his mature age: in the southern Marche in 1873 and near Rimini in 1875, plus other smaller ones. Father Serpieri was interested in the important topic of earthquake location and – in keeping with what he had learned from his research in Astronomy – he had correctly established that every earthquake originates from a ‘seismic radiant’. But the 1873 earthquake was a tricky one for him: that we now know that it was was definitely deeper – around 20 km – than normal crustal earthquakes. Father Serpieri asked himself a series of questions – why the earthquake had spread so far, why it had done so little damage, why it had also been felt in Dalmatia – which in the 150 years that have passed since that event are still unresolved even for us, fallacious seismologists of the 21st century. Revisiting what he wrote could perhaps bring out new clues and help us understanding the real characteristics of an undisputably elusive earthquake.
I sismografi di Alessandro Serpieri nell’antico Gabinetto di Fisica dell’Università di Urbino
Roberto Mantovani Gabinetto di Fisica: Museo urbinate della Scienza e della Tecnica, Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
Il Gabinetto di Fisica: Museo urbinate della Scienza e della Tecnica dell’Università di Urbino Carlo Bo conserva, tra i tanti apparati scientifici risalenti al XIX secolo, anche alcuni sismografi utilizzati dallo scienziato Alessandro Serpieri per i suoi studi sui terremoti. La relazione cercherà di ricostruire la storia di questi apparati. Le prime pubblicazioni del Serpieri su tali studi risalgono al grande terremoto avvenuto in centro Italia il 12 Marzo 1873. Quello studio, ben apprezzato dai suoi contemporanei, fornì anche al Serpieri l’occasione per l’ideazione di un nuovo sismografo le cui caratteristiche principali erano la facile costruzione, l’economicità e la capacità di fornire l’ora e il verso del “primo impulso” del terremoto. Purtroppo di questo modello, ben descritto nel 1873, nulla è sopravvissuto. Gli apparati che, viceversa, si sono conservati sono tre e versano in buone condizioni, seppur incompleti in alcune parti. Si tratta del sismografo De Rossi e di una coppia di sismografi per scosse ondulatorie e sussultorie ideati dal macchinista e assistente al Gabinetto di Fisica Achille Scateni. La storia del primo sismografo ci è data dal ritrovamento della corrispondenza epistolare intercorsa tra il Serpieri e lo scienziato romano Michele Stefano De Rossi. Degli altri sismografi ci è rimasta la sola descrizione dell’apparato per scosse ondulatorie, pubblicata dal medesimo Scateni. Altre copie e modelli della coppia di strumenti di Urbino sono oggi conservati a Roma e a Pesaro.
Dai sismografi di Serpieri alla rete sismica locale del Montefeltro
Stefano Santini Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
Negli ultimi anni, il recupero di alcuni documenti storici ha permesso di comprendere meglio il funzionamento dei sismografi utilizzati da Alessandro Serpieri (1823-1885) presso l’Osservatorio dell’Università di Urbino nel XIX secolo. Egli infatti comprese, tra i tanti parametri caratterizzanti il sisma, l’importanza nell’identificazione dell’istante preciso del verificarsi di un evento e della direzione della relativa scossa, importanza condivisa da altri studiosi internazionali dell’epoca che incominciavano ad approcciarsi a questo tipo di studi. Sulla base di questi concetti, si è cercato di realizzare strumenti che potessero registrare il movimento del suolo e di relazionare le informazioni dai vari Osservatori, fino ad arrivare allo sviluppo di reti sismiche, come le conosciamo adesso, che permettono di analizzare la sismicità per migliorare la conoscenza da un punto di vista geologico strutturale, geodinamico e sismotettonico. Con questo intento si è deciso di realizzare, a partire da dicembre 2018 e nell’ambito di un progetto DiSPeA in collaborazione Università di Urbino – INGV, una rete sismica temporanea nell’area del Montefeltro, allo scopo di poter utilizzare nuovi dati sismici a compendio di quelli registrati dalla Rete Sismica Nazionale (RSNC). La regione storica del Montefeltro, della quale Urbino è il capoluogo, è stata interessata in tempi recenti da sismicità con magnitudo ML inferiore a 4, la cui maggior parte di eventi sismici si sono verificati nei 15 km superiori della crosta. Dai dati registrati è possibile dedurre che nell’area del Montefeltro esiste un bacino caratterizzato da microsismicità, mentre nelle aree limitrofe la sismicità è concentrata principalmente in tre zone: riminese, forlivese e fascia appenninica. Per analizzare sequenze sismiche di bassa magnitudo con una risoluzione abbastanza elevata è necessaria una buona copertura dell’area da studiare. La rete sismica del Montefeltro (codice rete FDSN: 1S) è costituita da stazioni dotate di digitalizzatori dinamici, che registrano in modalità continua a 100 sps, e sensori a banda corta/estesa/larga a tre componenti (sensori Sara SS20 3D/0.5s, Sara SS02 3D/5s, Lennartz 3D/5s, Guralp 3D/30s). I dati vengono utilizzati per analizzare la sismicità e l’evoluzione spazio-temporale di piccole sequenze sismiche fortemente raggruppate nello spazio e nel tempo, verificatesi nell’area considerata e nelle zone circostanti.
Padre Serpieri, Scolopio: uno scienziato sui generis
Flavio Vetrano Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
L’intervento mira ad evidenziare gli aspetti profondamente umani della personalità di Alessandro Serpieri, come emergono dalle testimonianze relative alla didattica da lui praticata per i suoi studenti e dal complesso del suo epistolario; ed a sottolineare soprattutto le particolarità della sua visione scientifica in cui una integra fede cattolica permea un chiarissimo approccio razionalista, evitandogli così di scivolare verso passati estremismi illuministici o verso l’incombente materialismo positivista. Ne emerge il ritratto di un poliedrico scienziato, dotato di qualità non comuni. Si richiameranno altresì alcuni spunti, originali per l’epoca in cui sono stati formulati, che nei decenni successivi ed in particolare nella seconda metà del Novecento troveranno fruttuosi sbocchi nel campo della Fisica Teorica.
Tra l’epoca napoleonica e l’Unità. Lo sviluppo delle scienze fisiche in Italia dopo Alessandro Volta
Lucio Fregonese Università degli Studi di Pavia
L’intervento prende le mosse dando uno sguardo alla collocazione della fisica nelle istituzioni deputate all’insegnamento durante il periodo napoleonico e nel successivo periodo della Restaurazione. L’analisi si sofferma inizialmente sulle figure di Stefano Marianini (1790-1866), Giuseppe Belli (1791-1860), Ottaviano Fabrizio Mossotti (1791-1863), tutti allievi del matematico Vincenzo Brunacci (1768-1818) e studenti a Pavia quando l’influenza di Volta era ancora ben viva, nonostante non tenesse più i corsi istituzionali. Si propongono alcune considerazioni sul tipo di ricerche fisiche che intrapresero e sul rapporto di queste con la matematica. Si considerano anche alcuni aspetti dell’opera di Leopoldo Nobili (1784-1835) e di Macedonio Melloni (1798-1854). Si propongono inoltre alcune considerazioni riguardanti le principali riviste che, nell’area del nord del Paese, raccoglievano le pubblicazioni degli studiosi italiani, il Giornale di Fisica, chimica e storia naturale (1808-1827), edito da Brugnatelli, Configliachi e Brunacci, e gli Annali delle scienze del Regno Lombardo-Veneto (1831-1845), editi da Ambrogio Fusinieri (1775-1853). L’analisi si sofferma infine sull’importante figura di Carlo Matteucci (1811-1868), capace di sollevare un rinnovato dibattito sull’elettricità animale, che condurrà le eredità di Galvani e Volta verso nuovi risultati, dai quali avrà origine la moderna elettrofisiologia ma gradualmente sempre più al di fuori della penisola italiana.
Le Scienze in Provincia: i Fisici Italiani al Tempo di Padre Serpieri
Matteo Leone Università degli studi di Torino
In questo contributo si farà una veloce panoramica sulle cattedre di fisica sperimentale, sui titolari di tali cattedre nonché su alcuni temi di ricerca in fisica nell’Italia della seconda metà dell’Ottocento, in un periodo corrispondente a quello in cui fu attivo Alessandro Serpieri. Si presenteranno inoltre alcuni esempi di tali ricerche tratti dalla letteratura scientifica del tempo.
Padre Alessandro Serpieri e le Scienze Fisiche
Roberto Mantovani Gabinetto di Fisica: Museo urbinate della Scienza e della Tecnica, Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
Il lascito di Padre Serpieri su argomenti e questioni legate alle scienze fisiche è piuttosto ricco. Oltre ai suoi lavori a stampa sono stati rinvenuti i suoi appunti manoscritti diligentemente raccolti di anno in anno in quaderni cartacei ad uso didattico e di ricerca. Serpieri pubblicò, per la sola fisica, undici interessanti lavori, la maggior parte dei quali concentrati tra il 1868 e il 1884. In questi lavori emergono variegati punti di vista: questioni teoriche, ricerche sperimentali, appunti per la didattica e note per la divulgazione scientifica, queste ultime trattate anche in chiave storica. Nel 1851, primo in Italia, Serpieri replicò ad Urbino il famoso esperimento del pendolo di Foucault con il quale il fisico francese forniva la prova sperimentale della rotazione terrestre. Nel 1855 si dedicò a questioni teoriche e sperimentali sulla trasmissione di messaggi simultanei su una linea telegrafica. Nel 1868 pubblicò un lavoro che rivisitava, dal punto di vista storico, i tentativi e gli sforzi che si erano sviluppati per unificare sotto un medesimo concetto, quello di forza, i diversi aspetti della realtà fisica. Sempre nel 1868 si dedicò allo studio dei gas e ai nuovi principi della termodinamica. Seguirono altri lavori relativi al funzionamento dei primi telefoni e agli apparecchi di William Crookes, pioniere degli studi sui raggi catodici. Gli ultimi anni del Serpieri videro l’uscita di due notevoli opere didattiche: il Potenziale elettrico nell’insegnamento elementare della elettrostatica, edito a Milano nel 1882, e Le misure assolute meccaniche elettrostatiche ed elettromagnetiche con applicazione a vari problemi, uscito anch’esso a Milano nel 1885.