Il fisico tedesco Ferdinand Braun (1850-1918) ha ricevuto il premio Nobel per la fisica per il suo lavoro sulla telegrafia senza fili.
Karl Ferdinand Braun nacque a Fulda, in Germania, il 6 giugno 1850, figlio di Konrad e Franziska (Gohring) Braun. Dopo la laurea presso la sua palestra locale, è entrato all’Università di Marburg, completando in seguito il suo dottorato di ricerca. all’Università di Berlino nel 1872 con una dissertazione sulle vibrazioni di bacchette e corde elastiche.
La carriera di Braun iniziò all’Università di Würzburg nel 1872, dove lavorò come assistente di George Hermann Quincke, l’eminente fisico tedesco e autorevolezza delle vibrazioni elastiche, di cui si pensava che la luce (radiazione elettromagnetica) fosse una specie. Braun rimase con Quincke due anni, pubblicando nel 1874 i risultati delle sue ricerche sui solfuri metallici minerali. Ha scoperto che questi cristalli condurrebbero correnti elettriche in una sola direzione. Questa scoperta è stata importante nella ricerca elettrica e nella misurazione di un’altra proprietà delle sostanze, la conduttività elettrica. Tuttavia, non c’erano applicazioni pratiche immediate, e solo all’inizio del XX secolo il fenomeno fu impiegato nei ricevitori radio a cristallo.
Braun ha poi preso una cattedra al St. Thomas Gymnasium di Lipsia, incarico che ha ricoperto per due anni. Poi, dal 1876 al 1880, fu professore straordinario all’Università di Marburg, sua alma mater. Nel 1880 la sua carriera itinerante lo portò fuori dalla Germania, all’Università di Strasburgo in Francia, dove rimase per tre anni impegnato nella ricerca, lasciandolo nel 1883; tornò di nuovo nel 1895 come professore di fisica e direttore dell’istituto di fisica. Negli anni successivi, tuttavia, ha lavorato in Germania. Per tre anni fu professore di fisica al liceo tecnico di Karlsruhe e nell’anno in cui lasciò (1885) sposò anche Amelie Bühler; avevano due figli e due figlie. Questo deve averlo addomesticato, perché rimase al suo prossimo lavoro, a Tubinga, per dieci anni, aiutando a fondare lì l’Istituto di Fisica.
Dopo il 1890 Braun produsse gran parte del lavoro per il quale sarebbe diventato famoso. Qui, la sua abilità di inventore combinata con la sua comprensione dei principi teorici per effettuare due significativi risultati tecnologici: il trasmettitore accoppiato e il ricevitore accoppiato per prestazioni wireless migliorate (brevetto del 1899) e l’oscilloscopio a raggi catodici (1897).
Braun è stato attratto dallo studio della trasmissione wireless dalla domanda sul perché fosse così difficile aumentare il raggio di trasmissione a più di 15 chilometri. Sebbene si aspettasse di estendere la gamma di trasmissione attraverso un semplice aumento della produzione di potenza del trasmettitore, la sua esperienza con gli oscillatori Hertz ha dimostrato che qualsiasi tentativo di aumentare la potenza in uscita aumentando la lunghezza dello spinterometro avrebbe trovato un limite oltre il quale il la potenza erogata diminuirebbe solo. Braun ha trovato la sua risposta nella creazione di un circuito di antenna senza scintille: l’alimentazione dal trasmettitore è stata accoppiata magneticamente attraverso l’effetto trasformatore a un circuito di antenna piuttosto che collegarla direttamente al circuito di alimentazione. Collegato a questo lavoro e complementare era la sua indagine sugli aspetti della radiotelegrafia, compresa la trasmissione direzionale delle onde elettromagnetiche, il lavoro sui rivelatori di cristalli e l’uso di trasmissioni radio come fari per la navigazione. Per questi risultati Braun ha ricevuto con Guglielmo Marconi d’Italia nel 1909 un Premio Nobel per i suoi contributi alla telegrafia senza fili.
Braun ha anche introdotto il primo oscilloscopio utilizzando la tensione alternata per spostare un fascio di elettroni (come è stato successivamente inteso) all’interno di un tubo catodico. La traccia rimanente sulla superficie del tubo corrispondeva all’ampiezza e alla frequenza della tensione di corrente alternata. Braun ha quindi utilizzato uno specchio rotante per rappresentare graficamente la traccia che aveva prodotto. Questa invenzione si è rivelata uno strumento essenziale nella successiva ricerca elettronica.
Nonostante i suoi grandi successi, anzi grazie a loro, gli ultimi anni di Braun non furono felici. All’inizio del 1915, solo pochi mesi dopo lo scoppio della prima guerra mondiale, si recò negli Stati Uniti per testimoniare a nome della Telefunken Co. in controversie riguardanti trasmissioni radiofoniche. Lì rimase fino a quando gli Stati Uniti entrarono in guerra, quando divenne impossibile per lui andarsene. Sebbene vivesse con suo figlio Konrad a New York City, il che deve aver fornito un certo conforto, non era in grado di perseguire i suoi interessi scientifici. Privato di un laboratorio e con pochi mezzi indipendenti, trascorse i suoi ultimi anni inattivo, morendo a Brooklyn il 20 aprile 1918.
Ulteriori letture
Le informazioni biografiche su Braun possono essere raccolte da diverse fonti. Il più ampio è il file Dizionario di biografia scientifica, vol. II, Charles Gillispie, editore (1973). Anche utile è Chi è chi nella scienza: dall’antichità al presente, 1 °. ed., a cura di Allen G. Debus (1968). C’è Heathcote, Vincitori del Nobel per la fisica, 1901-1950 (1953), ma contiene poche informazioni sulla vita di Braun.
Fonti aggiuntive
Kurylo, Friedrich, Ferdinand Braun, una vita del premio Nobel e inventore dell’oscilloscopio a raggi catodici, Cambridge, Mass.: MIT Press, 1981. □