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Kristian Birkeland

Fisico nato a Christiania (oggi Oslo) il 13 Dicembre 1867, deve la sua fama alla determinazione , assieme a S. Eyde, del primo processo industriale per la fissazione dell’azoto atmosferico ed allo studio dei fenomeni celesti associati ai disturbi elettrici dell’atmosfera superiore.

La formazione di Birkeland si realizza in diverse università europee: a Parigi dove fu allievo di Poincaré, a Ginevra, dove nel 1895 pubblico una soluzione delle equazioni di Maxwell ed infine a Bonn dove fu studente di H.R. Hertz e R. Bunsen. Nel 1898 fu nominato professore di fisica ad Oslo e qui inizio una pionieristica attività di ricerca, installando nell’estremo Nord della Norvegia (al di sopra del 70° parallelo), un piccolo osservatorio che consentisse lo studio delle fantomatiche luci del cielo durante un intero inverno.

Le luci del nord avevano da sempre affascinato ed intimorito le popolazioni del Nord in virtù delle straordinarie sembianze che il fenomeno può assumere: un immenso drappeggio fatto di archi e raggiere colorate pulsanti che sembravano provenire dal polo magnetico per penetrare per centinaia di chilometri nello spazio.

I Lapponi ritenevano le luci messaggere della volontà di Dio, capaci di colpire chiunque avesse l’ardire di provocarle. I Vichinghi le identificavano con le Valchirie nell’atto di cavalcare fuori il Valhalla, attraverso Bifrost, magico ponte che unisce il mondo del presente all’eterno.

Il primo che tento un indagine scientifica di questo fenomeno celeste fu Galileo Galilei; a lui si deve il nome di aurora boreale che ancora oggi indica tali eventi. Nel 1733 Jacques Dortou de Mairan, avanzò l’ipotesi che le aurore boreali fossero in qualche modo correlate alle macchie solari, ma solo grazie a Kristian Birkeland si giunse ad uno studio sistematico del fenomeno.
La sua ipotesi consisteva nel supporre che la causa del fenomeno fosse da attribuire alla interazione tra particelle cariche emesse dal Sole ed il campo magnetico terrestre. Sebbene questa ipotesi venisse supportata da significative rilevazioni sperimentali e da riproduzioni in laboratorio del fenomeno, a riprova della validità complessiva della teoria, il consenso della comunità scientifica non fu mai unanime e per la consacrazione della stessa si dovrà attendere il 1960 quando osservazioni eseguite mediante satellite resero finalmente evidente quanto indicato da Birkeland.

Alla fine secolo l’attenzione della comunità scientifica era stata mobilitata dalla necessità di fornire una risposta alla crescente domanda di fertilizzanti sintetici azotati. Questa capacità avrebbe inoltre garantito la disponibilità di acido nitrico, essenziale nella produzione degli esplosivi necessari nel programma di generale riarmamento che prendeva in quegli anni le mosse in Europa. Birkeland, venne a così a contatto con S. Eyde, interessato alle applicazioni industriale dei processi elettrochimici. A questo punto e necessario ricordare come la Norvegia, grazie alla grande disponibilità di energia idraulica, aveva a disposizione fonti di energia elettrica a basso costo.

I due scienziati studiarono la cinetica della reazione chimica tra azoto ed ossigeno ed idearono il processo, denominato di Birkeland e Eyde, per la fissazione dell’azoto atmosferico, reso operante in Norvegia dal 1903 al 1926, dalla Norsk Hydro-Elektrisk Kvaelstofaktiselskub.

Il processo si basa sulla formazione ad alta temperatura di ossido di azoto, dal quale l’acido nitrico si ottiene poi facilmente, insufflando aria attraverso un arco elettrico espanso entro un sottile disco semicircolare per mezzo di un campo magnetico (Il “sole di Birkeland”). Questa attività consenti a Birkeland l’acquisizione di un considerevole patrimonio economico.

Birkeland, con la sua eccentricità, con il suo entusiasmo per il lavoro, sembra incarnare pienamente l’archetipo dello scienziato un po’ svanito, estraneo alla realtà contingente. Un semplice aneddoto descrive la sua condizione meglio di tante parole: Il giorno del suo matrimonio fisso quasi contemporaneamente alla celebrazione un seminario scientifico. Ciò lo costrinse ad una presentazione velocissima nel tentativo di giungere puntuale all’ufficiatura del rito. (La mogli divorziò da lui dopo 5 anni di matrimonio).

Nel 1913, Birkeland si recò in Egitto per studiare le luci zodiacali e quindi si trovo lontano dall’Europa allo scoppio della Prima Guerra Mondiale. Isolato dai suoi amici e colleghi peggioro la propria abitudine di bere ed assumere forti dosi di Veronal per vincere l’insonnia. Infine accetto l’offerta di accompagnare il console danese nel suo rientro, attraversando l’Asia. Nel 1917, durante un soggiorno a Tokio, fu trovato morto in una camera di un albergo dopo aver preso una dose di Veronal circa 20 superiore a quanto prescritto. L’ultimo trattato, a cui aveva lavorato furiosamente negli ultimi mesi della sua vita, venne perso a causa del naufragio della nave con cui erano state spedite in Europa, al largo delle coste della Corea.

Per approfondimento consiglio i link:

Birkeland, Kristian Olaf Bernhard

Kristian Olaf Bernhard Birkeland

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