Per comprendere veramente una cosa, dobbiamo risalire alle sue origini. Lo stesso vale per la comunicazione tramite onde elettromagnetiche — ripercorrendo questa storia, approfondiamo la nostra comprensione della comunicazione wireless che oggi è ovunque intorno a noi.
Hertz fu il primo a dimostrare che le onde elettromagnetiche potevano viaggiare attraverso l'aria, eppure egli stesso non credeva che la scoperta avesse alcun valore pratico. Fu Marconi a cogliere questo fenomeno fisico trascurato e, partendo da zero, passo dopo passo rese realtà la comunicazione radio.
I. Il punto di partenza: leggendo gli esperimenti di Hertz, un'idea prende forma
Marconi era un giovane italiano poco più che ventenne quando lesse degli esperimenti di Hertz con lo spinterometro: il momento della scarica genera onde elettromagnetiche, che possono essere rilevate a distanza da un circuito ricevente.
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All'epoca, la telegrafia via filo era già matura, ma il suo principale difetto era evidente: i fili dovevano essere stesi, impossibile posarli attraverso montagne e mari, e le linee erano soggette a rotture.
Marconi formulò un'ipotesi audace: poiché le onde elettromagnetiche potevano viaggiare senza fili, perché non caricare il codice Morse della telegrafia via filo sulle onde elettromagnetiche, eliminare i fili di rame e inviare segnali telegrafici attraverso l'aria?
Per molti scienziati dell'epoca, questa idea sembrava irrealizzabile. Molti studiosi credevano che, poiché le onde elettromagnetiche viaggiano in linea retta e la Terra è curva, la comunicazione a lunga distanza fosse semplicemente impossibile.
II. Primi esperimenti a casa (1895)
Marconi installò il suo apparecchio nella soffitta della sua tenuta di famiglia:
- Trasmettitore:
- Ricevitore:
All'inizio, la distanza di comunicazione era di solo qualche decina di metri. Marconi continuò a sperimentare e perfezionare:
- Aggiunse antenne metalliche sia al trasmettitore che al ricevitore, sollevandole più in alto;
- Collegò un'estremità del trasmettitore a terra, usando la terra come percorso di ritorno;
- Regolò la struttura del coherer a polvere metallica per migliorare la sensibilità di ricezione.
Presto la distanza crebbe fino a 2,7 chilometri, e i segnali potevano essere ricevuti anche attraverso le colline. Marconi aveva dimostrato con successo che le onde elettromagnetiche potevano trasportare segnali aggirando gli ostacoli.
III. Cercare sostegno, trasferirsi in Gran Bretagna
Marconi presentò la sua proposta al governo italiano ma ricevette poca attenzione. Nel 1896, portò il suo equipaggiamento sperimentale in Gran Bretagna e presentò domanda per un brevetto radio.
All'epoca la Gran Bretagna aveva un'industria marittima fiorente, eppure le navi in mare non avevano comunicazioni cablate — una nave in difficoltà non poteva chiedere aiuto — quindi la tecnologia wireless era urgentemente necessaria. Il brevetto di Marconi fu concesso senza difficoltà.
Durante una dimostrazione pubblica in Gran Bretagna, riuscì a stabilire una comunicazione su diversi chilometri, ottenne investimenti e fondò una società di telegrafia senza fili. Continuò a perfezionare le sue apparecchiature e la distanza di comunicazione continuò ad aumentare.
Nel 1899, Marconi riuscì a comunicare attraverso il Canale della Manica, trasmettendo un segnale dalla Francia alla Gran Bretagna attraverso 45 chilometri di mare. A quel punto la telegrafia senza fili aveva un reale valore pratico e le navi iniziarono a installare le apparecchiature radio di Marconi.
IV. La pietra miliare: la telegrafia senza fili transatlantica (1901)
All'epoca, l'opinione prevalente riteneva che le onde elettromagnetiche viaggiassero in linea retta e, poiché la Terra è sferica, le onde si sarebbero disperse nello spazio dopo poche centinaia di chilometri, rendendo impossibile la trasmissione transatlantica.
Marconi insistette nel provarci. Erezione un'antenna ricevente a Terranova, in Canada, e costruì una stazione trasmittente ad alta potenza in Cornovaglia, in Inghilterra.
Il 12 dicembre 1901, ricevette con successo un segnale Morse inviato attraverso l'Atlantico: la lettera S (···).
Per la prima volta nella storia umana, la comunicazione senza fili attraverso un oceano fu realizzata senza un solo filo.
Solo in seguito le persone compresero che le onde elettromagnetiche vengono riflesse dalla ionosfera nell'atmosfera e viaggiano lungo la curvatura della Terra. Marconi completò questo grande esperimento senza nemmeno conoscere il principio della ionosfera.
V. Applicazioni successive e controversie
La radio di Marconi si diffuse rapidamente e un gran numero di navi oceaniche installò stazioni wireless. Il famoso Titanic si affidò alla radio Marconi per inviare segnali di soccorso, il che contribuì a salvare vite umane.
Una breve nota: All'incirca nello stesso periodo, anche il russo Alexander Popov stava conducendo ricerche indipendenti sulla radio, e c'è una disputa su chi debba essere accreditato dell'invenzione. Ma fu Marconi il primo a realizzare una diffusione ingegneristica a lunga distanza e una promozione commerciale.
Riepilogo
Il contributo principale di Marconi non fu la scoperta delle onde elettromagnetiche, ma piuttosto l'innesto della logica di codifica matura della telegrafia via filo sulle onde elettromagnetiche — ottimizzando continuamente l'antenna, la messa a terra e i sistemi di rilevamento a coherer per trasformare un fenomeno da laboratorio in uno strumento di comunicazione utilizzabile commercialmente su lunghe distanze.