Audioguide

Il museo è stato inaugurato il 7 luglio 2001 ed è intitolato a due sacerdoti scienziati: Giovanni Sanguineti e Gaetano Leonardini, che negli anni hanno prestato la loro attività nell'insegnamento della fisica e nelle rilevazioni meteorologiche.

Il vecchio osservatorio meteo del seminario di Chiavari, invece, è intitolato ad un altro prete scienziato: Andrea Bianchi, che fondò l'osservatorio nel 1883 e ne fu il primo direttore.

Il museo è caratterizzato da un originale percorso di visita che consente al pubblico di immergersi in un ambiente scientifico e in un'atmosfera culturale ottocentesca. Il visitatore potrà partecipare in prima persona, azionando appositi dispositivi di simulazione.

Il museo è diviso in tre sezioni:

• Laboratorio di fisica
• Sismologia
• Meteorologia

La visita inizia dalla sala di meteorologia classica. In questa sala è stato ricostruito l'ufficio meteorologico che si trovava sulla torretta del seminario. In questa sala sono esposti i barometri, la radio per la ricezione del segnale orario e la scrivania su cui si trova uno dei registri sui quali venivano riportati a mano tutti i valori forniti dagli strumenti.

Su un lato trovate la fedele ricostruzione della terrazza meteorologica posta sulla torre del seminario. Qui potete vedere gli apparecchi che, per il tipo di misure fornite, devono necessariamente essere collocati all'esterno: l'anemometro per la misura del vento, il pluviometro per la pioggia e il solarimetro per il sole. Se azionate gli appositi comandi, provocherete vento, sole, pioggia e potrete vedere l'immediata risposta degli apparecchi.

Nell'angolo a destra c'è la ricostruzione della finestra meteorologica, che è il tipico dispositivo che deve trovarsi sempre sul lato nord di tutti gli osservatori ed è concepito per collocarvi gli strumenti atti a rilevare la temperatura e l'umidità dell'aria. In questa finestra sono esposti gli originali termometri e igrometri. Questi apparecchi devono essere esposti all'esterno, ma protetti dalle intemperie e dai raggi del sole. Venivano quindi collocati nello spazio compreso tra la persiana e il vetro di una finestra.

Prima di lasciare questa sala, però, spendiamo alcuni minuti per parlare degli orologi e della necessità, per un osservatorio meteo-sismico, di avere una registrazione perfetta dell'ora. L'ufficio meteo possedeva un orologio a pendolo che periodicamente doveva necessariamente venire registrato. Per verificare l'ora esatta, veniva utilizzata una meridiana che, con discreta approssimazione, consentiva di rilevare il passaggio del sole sul meridiano di Chiavari a mezzogiorno e di regolare tutti gli altri orologi dell'osservatorio. Il pendolo dell'osservatorio divenne così il pendolo su cui venivano poi registrati tutti gli orologi della città di Chiavari.

Per migliorare e perfezionare la taratura dell'orologio regolatore, nel 1913 fu acquistato un ricevitore Ducretet e Roger, che permetteva di ricevere il segnale orario trasmesso da Parigi dalla Torre Eiffel. Nel 1921 si poté migliorare la ricezione con l'acquisto di un ricevitore Carborundum. E infine, nel 1924, venne acquistato un apparecchio ricevente a tre valvole. Non tutte queste radio sono a noi pervenute; una di esse è visibile sulla parete di fianco alla finestra meteorologica.

Di fronte alla finestra c'è un altro strumento interessante: il microbarografo. È stato costruito a Genova verso la fine della prima metà del XX secolo dal professor Bossolasco. L'apparecchio, di concezione semplice e geniale, è basato su un'applicazione della legge generale dei gas.

Ora cambiamo argomento e passiamo nelle due sale successive, che appartengono alla sezione sismologica.

Prima di accedere alla sala macchine vera e propria, si entra in un'antisala. Questo ambiente veniva impiegato un tempo per sorvegliare il corretto funzionamento delle macchine e per la preparazione dei rulli di carta affumicata per la registrazione dei terremoti. Qui vi erano anche le attrezzature per il successivo fissaggio con bagni in soluzione alcolica di colofonia.

Questo ambiente è separato dalla sala macchine da una vetrata, per consentire l'osservazione a distanza degli strumenti senza perturbare le delicate registrazioni in corso.

Entriamo ora nel cuore dell'osservatorio sismico: la sala macchine. Questa sala ospita i sismografi. Nell'angolo nord-est della sala vi è una coppia di sismografi Stiattesi, installati a 90° tra loro. Al centro della sala invece, collocati su un pilastro in muratura, si trovano tutti gli altri strumenti:

• una coppia di sismografi Agamennone orientati a 90° tra loro;
• un sismografo Alfani;
• un tromometro di Bertelli per le misurazioni dei microsismi;
• un pendolo Bianchi;
• due avvisatori sismici Brassart (uno per le scosse sussultorie e uno per le scosse ondulatorie);
• altri avvisatori sismici costruiti da Cecchi;
• cronometri di precisione;
• e infine lo strumento registratore del livello del pozzo di falda acquifera.

Sul medesimo pilastro si può osservare un contenitore di colore arancio: è un sismografo elettronico moderno. L'apparecchio invia i dati registrati a un ricevitore, che può anche trovarsi a grande distanza dal sismografo. Nella presente esposizione, il ricevitore con la relativa stampante sono stati collocati nella stanza attigua.

Il pilastro in muratura è stato concepito in modo tale che i sismografi si potessero trovare su una base completamente svincolata dalle fondamenta e dalle strutture portanti dell'edificio. Questo perché gli strumenti non risentissero di eventuali movimenti di assestamento dell'edificio e perché non venissero disturbati da qualunque tipo di sollecitazioni.

Il pavimento della sala macchine, come il visitatore può facilmente osservare, è in legno e si interrompe a pochi centimetri di distanza dal pilastro per garantire l'isolamento, in modo tale da non trasmettere agli strumenti le vibrazioni causate dal calpestio del pavimento.

Tre oblò sul pavimento consentono di scorgere il locale sotterraneo, dov'è ben visibile il pozzo e l'apparecchio per la misurazione del livello della falda acquifera sottostante. L'apparecchio è costituito da un galleggiante che, mediante un sistema di trasmissione a cinghie, invia il livello dell'acqua del pozzo ad uno strumento collocato nella sala macchine.

Chi fosse interessato ad approfondire il funzionamento del sismografo, nella successiva descrizione potrà avere una spiegazione più dettagliata. Proseguiamo ora il percorso ed entriamo nella sala di meteorologia moderna.

In questa sala, a differenza della sala d'ingresso, sono ospitate le apparecchiature che dimostrano come viene svolta oggi la rilevazione e la registrazione dei dati meteo e sismici.

Il visitatore trova qui una vetrina interattiva dove, azionando dispositivi che trova a sua disposizione, egli può modificare la temperatura, la pressione e l'umidità del microambiente rappresentato dalla vetrina stessa. Il visitatore può così osservare l'immediata risposta degli strumenti. Ovviamente, nella realtà delle stazioni meteo questi strumenti non sono chiusi all'interno di una vetrina, ma si trovano collocati all'esterno e quindi esposti all'atmosfera. Osservando gli apparecchi esposti, appare subito evidente che essi sono di concezione molto differente da quelli esposti nella sala di meteorologia classica.

La strumentazione meteo odierna è costituita, come si può vedere in questa vetrina, da sensori elettronici che, mediante linee elettriche o via radio, sono collegati con dei computer che ricevono, archiviano ed elaborano i dati. Il tutto avviene in modalità automatizzata, senza necessitare dell'intervento dell'uomo.

Oggi, negli osservatori meteo di tutto il mondo, i dati che provengono dai sensori della stazione locale vengono integrati con la ricezione e l'elaborazione dei dati che provengono in automatico dai satelliti meteorologici che ruotano intorno alla Terra. Questa sala, quindi, simula un vero e proprio ufficio meteo modernamente attrezzato e realmente funzionante.

Torniamo ora verso l'ingresso del museo ed entriamo nella sala in cui è stato ricostruito l'antico laboratorio di fisica e chimica.

Questa sala è la ricostruzione dell'antico laboratorio di fisica del seminario di Chiavari. È dotata di circa 300 apparecchi datati tra la fine del XVIII e la seconda metà del XX secolo. Venivano un tempo utilizzati per l'insegnamento della fisica ai seminaristi. Infatti, fin dall'inizio della propria attività (1826), il seminario annoverava tra gli insegnamenti impartiti il corso di filosofia e fisica, caratterizzato dal fatto che una sua parte era dedicata a dimostrazioni sperimentali in aula. Per svolgere questo compito, il primo insegnante di filosofia e fisica, padre Giovanni Maria Pittaluga, realizzò un piccolo gabinetto di fisica.

Nelle vetrine disposte lungo le pareti di questa sala, gli strumenti sono raccolti e suddivisi nelle varie branche in cui tradizionalmente si suddivide la fisica, cioè:

• la termologia,
• ottica,
• acustica,
• elettricità e magnetismo,
• meccanica,
• pesi e misure,
• astronomia,
• chimica-fisica.

Per quanto riguarda la descrizione dettagliata di ogni singolo strumento, si rimanda alla consultazione del catalogo del museo disponibile al pubblico.

Al centro della sala sono poste in evidenza tre apparecchiature interattive che il visitatore può azionare. Questi apparecchi occupano un posto di rilievo all'interno della sala perché sono qui collocati per far conoscere l'opera di due scienziati dell'Ottocento nativi del territorio: si tratta di Giuseppe Domenico Botto e di Michele Bancalari. Al centro della sala vi è il modello che illustra il principio di funzionamento del telegrafo di Botto; alle spalle di questo vi è il modello del motore elettrico del medesimo scienziato; a sinistra è esposto l'esperimento di Bancalari.

La descrizione breve del museo finisce qui. Chi desidera approfondire dettagli sui singoli apparecchi esposti può consultare il catalogo del museo. Se invece desiderate ricevere spiegazioni più approfondite sul sismografo di Alfani, sul motore di Botto, sul telegrafo di Botto, sull'esperienza di Bancalari, potete proseguire l'ascolto di questa guida.

The museum was inaugurated on 7 July 2001 and is dedicated to two priest-scientists: Giovanni Sanguineti and Gaetano Leonardini, who over the years dedicated their work to the teaching of physics and to meteorological observations.

The old meteorological observatory of the Chiavari seminary, on the other hand, is dedicated to another priest-scientist: Andrea Bianchi, who founded the observatory in 1883 and was its first director.

The museum features an original tour itinerary that enables visitors to immerse themselves in a scientific environment and in a nineteenth-century cultural atmosphere. Visitors will be able to take part firsthand by operating dedicated simulation devices.

The museum is divided into three sections:

• Physics Laboratory
• Seismology
• Meteorology

The visit begins in the classical meteorology hall. This room reconstructs the meteorological office that once stood on the seminary turret. On display in this room are barometers, the radio for receiving time signals, and the desk displaying one of the logbooks in which all values recorded by the instruments were written down by hand.

On one side, you will find an accurate reconstruction of the meteorological terrace situated on the seminary tower. Here you can see the instruments that, owing to the nature of their measurements, had to be positioned outdoors: the anemometer for wind speed, the rain gauge for precipitation, and the solarimeter for solar radiation. By operating the controls, you will simulate wind, sunshine, and rain, and observe the immediate response of the instruments.

In the right-hand corner stands a reconstruction of the meteorological screen window, a typical fixture that must always face north in all observatories. It was designed to house instruments intended for measuring air temperature and humidity. The original thermometers and hygrometers are on display within this window. These instruments had to be exposed to the outside air while remaining sheltered from adverse weather and direct sunlight; they were therefore placed in the recess between the shutter and the window pane.

Before leaving this room, however, let us pause for a few moments to discuss clocks and the essential requirement for a meteo-seismic observatory to maintain perfectly synchronised timekeeping. The meteorological office possessed a pendulum clock that required periodic calibration. To verify the exact time, a sundial was used, which enabled observers—with fair approximation—to mark the passage of the sun across the Chiavari meridian at solar noon and consequently adjust all other timepieces in the observatory. The observatory pendulum clock thus became the benchmark regulator against which all clocks across the town of Chiavari were set.

To enhance and refine the calibration of the regulator clock, a Ducretet & Roger receiver was purchased in 1913, allowing the reception of radio time signals broadcast from Paris via the Eiffel Tower. In 1921, signal reception was further improved with the acquisition of a Carborundum detector receiver. Finally, in 1924, a three-valve receiving set was acquired. Not all of these radios have survived; one of them can be seen mounted on the wall adjacent to the meteorological window.

Opposite the window stands another intriguing instrument: the microbarograph. It was built in Genoa towards the end of the first half of the twentieth century by Professor Bossolasco. Designed with ingenious simplicity, this apparatus operates on an application of the ideal gas law.

Let us now move on to the next two rooms, which belong to the seismological section.

Before entering the instrument room proper, one passes through an anteroom. This space was once used to monitor the smooth operation of the instruments and to prepare the smoked-paper drums for recording earthquakes. It also housed the equipment for fixing the recordings in a solution of colophony resin dissolved in alcohol.

This anteroom is partitioned from the instrument room by a glass wall, enabling visitors and staff to observe the apparatus from a distance without disturbing the delicate ongoing recordings.

Let us now step into the heart of the seismic observatory: the instrument room. This hall houses the seismographs. In the north-eastern corner of the room stands a pair of Stiattesi seismographs, installed at 90 degrees to one another. In the centre of the room, mounted upon a masonry pillar, are all the other instruments:

• a pair of Agamennone seismographs orientated at 90 degrees to each other;
• an Alfani seismograph;
• a Bertelli tromometer for measuring microseisms;
• a Bianchi pendulum;
• two Brassart seismic alarm indicators (one for vertical shocks and one for horizontal undulatory shocks);
• further seismic warning devices constructed by Cecchi;
• precision chronometers;
• and lastly, the water table well-level recording apparatus.

On the very same pillar, an orange enclosure can be seen: this is a modern electronic seismograph. The device transmits recorded data to a receiver, which may be located at a considerable distance from the seismograph itself. In the current layout, the receiver and its accompanying chart recorder have been installed in the adjoining room.

The masonry pillar was specifically engineered so that the seismographs would rest on a foundation entirely decoupled from the building's footings and load-bearing structures. This prevented the instruments from being influenced by any structural settling or disturbed by external vibrations and mechanical shocks.

As visitors will readily notice, the floor of the instrument room is made of timber and terminates a few centimetres short of the central pillar to ensure complete isolation, preventing footfall vibrations from transferring to the delicate apparatus.

Three viewing apertures in the floor offer a look down into the subterranean vault, where the well and the apparatus for measuring the underlying water table are clearly visible. The device consists of a float that, via a pulley-and-belt drive mechanism, transmits the well water level to a recording instrument located in the machine room above.

Anyone wishing to explore the workings of the seismograph in greater detail will find a comprehensive explanation in the subsequent recording. Let us now continue along the tour into the modern meteorology room.

Unlike the entrance hall, this room houses equipment illustrating how modern meteorological and seismic data collection and logging are conducted today.

Here, visitors will find an interactive display case in which, using the controls provided, they can alter the temperature, pressure, and humidity of the micro-environment within the cabinet. Visitors can thus witness the instantaneous response of the sensors. In operational weather stations, these instruments are naturally not enclosed inside a display cabinet, but are mounted outdoors and exposed directly to the elements. Looking at the modern sensors, it is readily apparent that their design differs substantially from the historical apparatus shown in the classical meteorology room.

Contemporary meteorological instrumentation, as demonstrated in this cabinet, comprises electronic sensors connected via electrical wiring or radio telemetry to computers that collect, store, and process data. The entire workflow is automated, requiring no direct manual intervention.

Today, in weather observatories around the globe, local ground-station measurements are combined with automated data streams transmitted from earth-observation satellites orbiting the planet. This room therefore replicates an operational, fully equipped, modern meteorological station.

Let us now return towards the entrance of the museum and enter the room housing the reconstructed historical physics and chemistry laboratory.

This room is a faithful reconstruction of the historic physics cabinet of the Chiavari seminary. It preserves around 300 instruments dating from the late eighteenth century through to the second half of the twentieth century. These instruments were once used for teaching experimental physics to seminarians. Indeed, from the very beginning of its academic curriculum in 1826, the seminary offered tuition in philosophy and natural philosophy (physics), notable for incorporating live experimental demonstrations in the classroom. To support this teaching, the first instructor of philosophy and physics, Father Giovanni Maria Pittaluga, assembled a modest physics cabinet.

In the display cases lining the walls of this room, the instruments are arranged according to the traditional branches of physics:

• thermology (heat),
• optics,
• acoustics,
• electricity and magnetism,
• mechanics,
• weights and measures,
• astronomy,
• chemical physics.

For an exhaustive description of every individual instrument, visitors are invited to consult the museum catalogue available to the public.

In the centre of the room, three interactive exhibits are prominently featured for visitors to operate. These working models occupy pride of place because they commemorate the pioneering work of two nineteenth-century scientists native to the local area: Giuseppe Domenico Botto and Michele Bancalari. At the centre stands the model illustrating the operating principle of Botto's electric telegraph; behind it is the model of his electric motor; to the left is Bancalari's diamagnetism experiment.

This concludes the general introductory tour of the museum. Visitors wishing to explore specific exhibits in greater depth may consult the museum catalogue. If you would like to hear detailed explanations of Alfani's seismograph, Botto's electric motor, Botto's telegraph, or Bancalari's experiment, please proceed with the remaining audio tracks of this guide.

Approfondiamo ora il principio su cui si basa il funzionamento di alcuni apparecchi esposti al museo.

Principio di funzionamento del sismografo di Alfani.

Portiamoci nella sala dei sismografi e poniamoci dinanzi al grande sismografo al centro: è il sismografo costruito da Guido Alfani all'inizio del XX secolo.

Il sismografo è sostanzialmente un pendolo orizzontale. Il supporto del pendolo è un palo verticale ancorato al suolo. Un'asta orizzontale sostiene la grande massa del pendolo. La parte dell'asta che poggia contro il supporto, cioè il palo, è conica, per permettere l'oscillazione orizzontale in condizione di assenza di attrito.

L'altra estremità dell'asta, invece, è collegata all'apparato amplificatore, il quale è ancorato al suolo tramite una colonnina. L'apparato amplificatore è costituito da un perno su cui oscilla orizzontalmente una leggera asticciola. Questa asticciola è collegata da un lato con l'asta del pendolo, mentre sull'altro lato vi è fissato un sottile pennino di paglia che traccia il sismogramma sulla carta annerita.

La notevole asimmetria dei due bracci dell'asticciola costituisce una leva amplificatrice del movimento del suolo, con un rapporto di ingrandimento da 50 a 1000 volte.

È interessante notare che il pennino tracciante è realizzato in paglia di frumento: questo materiale risulta essere il più idoneo a garantire un basso attrito con la carta annerita e una sufficiente nitidezza del tracciato sismografico, caratteristiche difficilmente ottenibili con altri materiali disponibili all'epoca in cui venivano costruiti questi strumenti.

La notevole asimmetria dei due bracci dell'asticciola costituisce una leva amplificatrice del movimento del suolo, con un rapporto di ingrandimento da 50 a 100 volte.

Completano l'apparato sismografico:

• un tamburo registratore su cui viene disposta la carta annerita, ottenuta con il nero fumo prodotto da un fornello a petrolio;
• e un motore meccanico a orologeria azionato da un contrappeso che mette in rotazione il tamburo registratore.

Un cronografo di precisione provvede a fornire il segnale marcatempo che viene riportato sul registratore stesso. Era poi necessario fissare il tracciato rimuovendo il foglio di carta dal tamburo e immergendo successivamente in un bagno di colofonia sciolta in alcol. Dopo l'evaporazione dell'alcol, il nero fumo risultava fissato alla carta e il tracciato rimaneva in tal modo permanente.

Durante un terremoto, il suolo vibra e vibrano anche il supporto del pendolo e la colonnina. Il pendolo, con la relativa massa, grazie alla sua inerzia resta praticamente fermo. Di conseguenza, l'asticciola che è ancorata alla colonnina inizia ad oscillare e il pennino, solidale ad essa, produce sulla carta annerita una linea ondulata, registrando in tal modo il terremoto. Più forte è il terremoto e più ampie sono quindi le onde raffigurate sulla carta.

Il sismografo è molto sensibile e, anche quando non ci sono reali scosse sismiche, la linea tracciata è sempre impercettibilmente ondulata a causa dei movimenti del suolo. Qualora avvenga un terremoto in qualsiasi parte del mondo, il sismografo lo registra con precisione.

Passiamo ora nella sala di fisica.

Let us now examine in greater detail the operating principles of several key instruments on display in the museum.

Operating principle of the Alfani seismograph.

Let us move into the seismograph room and stand before the large instrument in the centre: this is the seismograph constructed by Guido Alfani at the beginning of the twentieth century.

The seismograph is essentially a horizontal pendulum. The pendulum's support consists of a vertical upright post securely anchored to the ground. A horizontal boom carries the pendulum's heavy inertial mass. The pivot point where the boom bears against the vertical upright has a conical profile, allowing horizontal oscillation with virtually no friction.

The opposite end of the boom is linked to the magnifying lever assembly, which is anchored to the floor via an independent pedestal. The magnifying assembly consists of a pivot on which a lightweight stylus arm oscillates horizontally. This arm is coupled at one end to the pendulum boom, whilst its far end carries a delicate straw pointer that scribes the seismogram onto smoked paper.

The pronounced asymmetry between the two arms of this lever provides mechanical amplification of the ground motion, offering an enlargement ratio of 50 to 1,000 times.

It is worth noting that the recording stylus is fashioned from a wheat straw. This natural material proved ideal because it exerted minimal friction against the soot-blackened paper while producing a sharp, clean trace—qualities that were difficult to achieve with other materials available at the time these instruments were made.

The pronounced asymmetry between the two arms of this lever provides mechanical amplification of the ground motion, offering an enlargement ratio of 50 to 100 times.

The seismograph assembly is completed by:

• a recording drum wrapped with soot-blackened paper, prepared using lampblack produced by a paraffin burner;
• and a clockwork drive mechanism driven by a falling weight, which rotates the recording drum at a steady rate.

A precision chronometer provides periodic timing pulses that are inscribed directly onto the drum chart. The trace then had to be permanently fixed by removing the sheet of paper from the drum and bathing it in a solution of colophony resin dissolved in alcohol. Once the alcohol evaporated, the soot remained bonded to the paper, preserving the seismic recording permanently.

During an earthquake, the ground vibrates, causing both the upright post and the pedestal to move. Owing to its large inertia, the heavy pendulum mass remains essentially stationary in space. Consequently, the lever arm anchored to the pedestal begins to oscillate relative to the boom, and the attached straw stylus traces an undulating line on the smoked paper, thereby recording the seismic event. The stronger the tremor, the greater the amplitude of the waves traced on the sheet.

The seismograph is remarkably sensitive; even in the absence of discernible seismic shocks, the recorded line displays continuous, minute undulations caused by ambient ground tremors and microseisms. Whenever an earthquake occurs anywhere in the world, this seismograph records it with great precision.

Let us now proceed into the physics room.

Principio di funzionamento del motore elettrico di Giovanni Domenico Botto.

Una bobina mobile con nucleo di ferro, alimentata da corrente continua erogata da una batteria di pile elettriche, oscilla come fosse un pendolo tra due bobine fisse, pure esse alimentate da corrente continua. Il movimento oscillatorio della bobina è trasmesso, tramite una biella e un albero a collo d'oca, ad una grande ruota di ottone, la quale a sua volta trasmette il movimento, mediante una cinghia, al congegno che deve essere posto in azione. La ruota è sostenuta da un telaio di ottone.

Il movimento alternativo della bobina mobile è mantenuto attivo grazie a un commutatore di corrente formato da due braccia d'ottone che pescano in sei coppette piene di mercurio, nelle quali si chiudono i contatti elettrici. Il gioco di oscillazione del commutatore, il cui movimento viene a sua volta innescato tramite piccole leve dalla bobina oscillante, inverte periodicamente il senso della corrente nella bobina mobile.

La bobina mobile, posta sul cilindro oscillante di ferro dolce, rappresenta una geniale intuizione dell'inventore: essa garantisce un'ottima resa dell'apparecchio in quanto produce una simultanea repulsione al momento dell'inversione della corrente. Se infatti al posto della bobina ci fosse un magnete permanente, un'adesione superstite all'istante della cessazione della corrente (dovuta al ciclo di isteresi magnetica) causerebbe lo smorzamento dell'effetto meccanico, attenuando di molto il rendimento meccanico del motore.

Operating principle of Giovanni Domenico Botto's electric motor.

A moving coil with an iron core, energised by direct current supplied by a battery of galvanic cells, oscillates like a pendulum between two stationary electromagnets, which are likewise powered by direct current. The back-and-forth swing of the coil is transmitted via a connecting rod and a crankshaft to a large brass flywheel, which in turn delivers mechanical motion, by means of a belt drive, to whatever machine is to be operated. The wheel is supported by a sturdy brass framework.

The reciprocating motion of the moving coil is sustained by an electric commutator consisting of two brass contact arms that dip alternately into six mercury-filled cups, thereby completing the electrical circuits. The oscillating action of this commutator—itself tripped back and forth via small levers by the swinging coil—periodically reverses the polarity of the current flowing through the moving coil.

The moving coil, mounted on an oscillating soft-iron core, represents an ingenious insight by the inventor: it ensures high mechanical efficiency by generating an immediate repulsive force the moment current direction is reversed. Had a permanent magnet been used instead of an energised coil, remanent magnetism following current cut-off (resulting from the magnetic hysteresis loop) would have created an unwanted holding force, severely dampening the mechanical impulse and reducing the motor's overall efficiency.

Principio fisico su cui si basa l'esperimento di Michele Bancalari sul diamagnetismo dei gas.

Bancalari fu il primo scienziato ad osservare che la fiamma di una candela collocata tra le espansioni polari di due elettrocalamite, montate su un medesimo nucleo a U in ferro dolce e orientate in modo che i due poli contrapposti siano affacciati tra loro e collocati a breve distanza reciproca, è fortemente respinta.

Il fenomeno viene manifestato dal fatto che la fiamma, che normalmente arde in posizione verticale, al momento in cui inizia a scorrere la corrente nelle bobine si inclina vistosamente da un lato, cercando in tal modo di sfuggire al campo magnetico. Per ottenere questo fenomeno in modo apprezzabile, l'elettrocalamita deve venire però alimentata da una corrente continua ad intensità piuttosto elevata.

Con questo esperimento Bancalari scoprì il diamagnetismo dei gas. Michael Faraday aveva spesso indagato per riuscire a evidenziare il supposto effetto diamagnetico dei gas, ma i suoi esperimenti furono sempre senza successo. Bancalari ebbe l'intuizione geniale di cercare questo effetto nella fiamma, anziché ricercarla nei comuni gas. Egli fece la considerazione che una fiamma è anch'essa un gas, ma a differenza di tutti gli altri, essa è un gas che si presenta, per ovvie ragioni, molto visibile e luminoso.

Tutte le fiamme presentano in diversi gradi lo stesso fenomeno diamagnetico, cioè vengono respinte dal campo magnetico. L'esperimento concepito da Michele Bancalari era semplice e geniale al medesimo tempo.

In conseguenza della scoperta di Bancalari, Faraday fu indotto a riprendere gli esperimenti sul diamagnetismo dei gas e fece molte fruttuose ricerche e misurazioni. Egli riconobbe apertamente la scoperta dell'illustre chiavarese e lo fece con un articolo scientifico che pubblicò nel 1847 sulla rivista che forse era la più prestigiosa rivista scientifica internazionale dell'epoca: la "Philosophical Transactions".

Physical principle underlying Michele Bancalari's experiment on the diamagnetism of gases.

Bancalari was the first scientist to observe that the flame of a candle placed between the pole pieces of two electromagnets—mounted on a shared U-shaped soft-iron core and arranged so that their opposing poles face one another across a narrow gap—is strongly repelled.

This phenomenon is clearly manifested when the flame, which normally burns upright, tilts sharply sideways the moment electric current energises the coils, seeking to escape the intense magnetic field. To produce this effect distinctly, the electromagnets must be supplied with a direct current of substantial intensity.

Through this experiment, Bancalari discovered the diamagnetism of gases. Michael Faraday had previously conducted numerous investigations in an attempt to detect the hypothesised diamagnetic properties of gases, yet his experiments had consistently failed. Bancalari had the brilliant intuition to investigate this effect within a flame rather than testing ordinary ambient gases. He reasoned that a flame is itself a gas, but unlike ordinary gases, it possesses the distinct advantage of being luminous and clearly visible.

All flames exhibit this diamagnetic repulsion to varying degrees when exposed to an intense magnetic field. The experimental design conceived by Michele Bancalari was at once simple and profoundly ingenious.

Spurred by Bancalari's discovery, Faraday was prompted to resume his own investigations into the diamagnetism of gases, carrying out extensive and fruitful research and measurements. Faraday openly credited the discovery to the distinguished scholar from Chiavari in a scientific paper published in 1847 in what was arguably the pre-eminent international scientific journal of the era: the Philosophical Transactions of the Royal Society.

Principio di funzionamento del telegrafo di Giovanni Domenico Botto.

Il principio su cui si basa questo telegrafo è l'equilibrio fra correnti contrarie generate da pile identiche, quando queste vengono messe in opposizione tra loro. Il sistema si basa quindi sull'assenza di elettricità che risulta una volta raggiunto l'equilibrio di tensione tra pile uguali.

Nel circuito sono inserite, in serie tra loro, due suonerie elettriche che vengono a trovarsi alle due estremità della linea. Ciascuna suoneria è collocata in una delle due stazioni telegrafiche. In questa fase di trasmissione, entrambe le suonerie sono in funzione e tacciono solo se il secondo operatore preme il tasto corrispondente a quello premuto dal primo operatore, che si trova nell'altra stazione.

La trasmissione del messaggio avviene mediante un codice convenzionale: ogni lettera dell'alfabeto è codificata da una coppia di numeri da 1 a 5. Questi numeri vengono trasmessi tra loro in rapida successione. In questo modo, coppia dopo coppia di numeri, vengono trasmesse una dopo l'altra tutte le lettere dell'alfabeto che compongono il telegramma da inviare.

I pregi di questo tipo di telegrafo, che tuttavia non fu mai messo in pratica, sono quelli di richiedere una sola linea di trasmissione e di garantire la sicurezza nelle intelligibilità dell'informazione, data dal fatto che il trasmittente, grazie alle suonerie, è sempre consapevole della corretta individuazione del segnale da parte dell'altro telegrafista.

Operating principle of Giovanni Domenico Botto's electric telegraph.

The principle underpinning this telegraph relies on the balance between opposing currents produced by identical galvanic batteries connected in opposition to one another. The system therefore operates on the condition of zero current that occurs once potential equilibrium is established between identical power sources.

Connected in series within the circuit are two electric bells positioned at either end of the transmission line, with one bell located at each of the two telegraph stations. During transmission, both bells ring continuously and cease ringing only when the receiving operator depresses the key corresponding exactly to the key held down by the transmitting operator at the distant station.

Messages are encoded using a systematic code: every letter of the alphabet is represented by a pair of digits ranging from 1 to 5. These numerical pairs are transmitted in rapid succession. In this manner, pair by pair, all the letters of the alphabet forming the telegram are successively transmitted and verified.

The principal merits of this telegraph design—which was nonetheless never deployed commercially—lay in requiring only a single transmission line wire and ensuring absolute transmission fidelity. Because of the acoustic feedback provided by the bells, the transmitting operator received immediate confirmation that the distant telegraphist had correctly identified the signal.