I Fluidi si appellano elastici allorchè si sforzano di ricuperare lo stato, in cui erano prima, che da una forza estranea venisser costretti ad abbandonarlo. I Fisici ricercano da gran tempo la causa di questa proprietà, e diversi sistemi propongono per dimostrarla. Quelli di Cartesio, di Malebranche, di Newton sono soggetti a grandissime difficoltà che li rendono, o del tutto assurdi, o sommamente difficili ad ammettersi. Afferma il primo che la elasticità di un corpo non provenga, che dalla materia sottile, la quale, ristringendosi i pori in cui essa era contenuta, come avviene nella superficie concava di una verga elastica piegata in modo di arco, si sforza di uscirne, e rende in tal modo il corpo elastico alla sua prima figura. Oltrechè la materia sottile cotanto decantata dai Cartesiani è al presente annoverata tra quelle ipotesi Filosofiche, che dalla moderna Fisica vengono totalmente proscritte, è da osservarsi, che allorchè si comprime una verga elastica i pori della superficie convessa si dilatano onde la materia sottile può senza alcun impedimento occuparli abbandonando il corpo che essa riempe allo stato, in cui si ritrova. Inoltre questa materia sottile essendo per ipotesi in tutti i corpi; elastici per conseguenza esser dovrebbero i corpi tutti, il che è evidentemente falso. Il medesimo principio vale ad abbattere il sistema di Malebranche, il quale suppone, che un vortice della sopraddetta materia sottile sia in perpetuo moto entro tutti i corpi, e venga in tal modo a restituirli al loro pristino stato. Il sistema di Newton, che ammette l'attrazione delle molecole di un corpo come causa della sua elasticità non è similmente ammissibile poichè in esso non si rende ragione perchè alcuni corpi perdono, o in parte, o tutta la loro elasticità col mezzo di una compressione di lunga durata. Noi vedremo in progresso qual sia la causa dell'elasticità dell'aria, e degli altri fluidi aeriformi ne' quali mai vien meno questa proprietà. Riguardo all'elasticità degli altri corpi noi non ci faremo alcuna difficoltà a confessare, che la cagione ce ne è peranco ignota. I Filosofi commetterebbono assai meno errori se si contentassero di esaminare gli effetti di una proprietà senza volerne inutilmente indagar la cagione. Noi passeremo pertanto a parlare dei Fluidi elastici, e prenderemo con piacere l'occasione di trattare dell'aria, e delle sue proprietà non meno che del suono, di cui essa è il principale instrumento.

I Fluidi elastici sono composti ciascuno di una sostanza combinata con il calorico in istato aeriforme. Di essi altri chiamansi permanenti, ed altri non permanenti. I Fluidi elastici permanenti son quelli, che a qualsivoglia temperatura, o pressione conservano sempre il loro stato aeriforme al contrario de' Fluidi elastici non permanenti, i quali non lo conservano, che ad un certo grado di pressione; tali sono i vapori. Tutti i fluidi permanenti appellansi gas, e si distinguono dal nome di quella sostanza, che forma la loro base. Per cagion d'esempio l'idrogeno combinato con il calorico forma un fluido elastico chiamato gas idrogeno. Un gas acido vien composto da una sostanza combinata con il calorico, e con l'unico principio acidificante cioè l'ossigeno. I Gas dividonsi in vivificanti, e soffoganti. I Gas vivificanti son quelli, che servono alla respirazione degli animali, e alla combustione dei corpi. Questi si riducono a due, che appellansi arie, e sono l'aria atmosferica, e l'aria vitale. I Gas soffoganti son quelli, che non servono nè alla respirazione nè alla combustione. Di questi altri hanno sapore e sono dissolubili nell'acqua ed altri non soffrono nella medesima verun discioglimento, e non presentano sapore alcuno. I Fluidi aeriformi della prima specie sono sette cioè 1. il gas acido fluorico, 2. il gas acido muriatico, 3. il gas acido muriatico ossigenato, 4. il gas acido nitroso, 5. il gas acido solforoso, 6. il gas acido carbonico, 7. ed il gas ammoniacale. Quelli della seconda specie son tre vale a dire 1. il gas ossido nitroso, 2. il gas idrogeno, 3. e il gas azoto.

L'aria il più importante di tutti i Fluidi elastici per il soccorso, che ella presta all'animale nelle sue maggiori indigenze è composta di 27. parti di ossigeno, e di 73. di azoto, ambedue disciolti dal calorico, ed in istato di gas. Il gas ossigeno chiamato ancora aria vitale è il solo che serve alla respirazione, e combustione essendo il gas azoto del tutto indifferente a tali operazioni. I gas acido carbonico, ed idrogeno, che entrano nella composizione dell'aria atmosferica non giungono a formare un sol centesimo della medesima. Le principali proprietà dell'aria sono la Fluidità, l'elasticità, ed il peso. La Fluidità dell'aria, la quale è cagione della di lei cedevolezza, vien causata dal calorico, col quale ella ha sì grande affinità, che non lo abbandona giammai a qualsivoglia temperatura, o pressione. È noto presso i moderni Fisici, e Chimici, che il calorico è l'unica causa della Fluidità essendo egli di tal sottigliezza da insinuarsi tra le più picciole particelle de' corpi dilatarle, e renderle perfino invisibili. Ciò appunto succede nell'aria; il calorico è la causa della sua Fluidità, e cedevolezza non meno che della sua elasticità. L'aria allorchè vien compressa abbandona, o tutto, o in parte il calorico di sopraccomposizione ossìa quello, che è superfluo a conservarla nello stato aeriforme ritenendo sempre a qualunque pressione il calorico di composizione, il quale, è necessario a mantenerla nello stato invisibile. Per cagion d'esempio se si comprima una palla di cuojo ripiena d'aria la medesima si ristringerà sino ad un dato punto abbandonando una parte del suo calorico, la quale ricupererà immediatamente se si tolga la compressione alla palla. Venendo essa a ricuperare il calorico perduto si dilata e rende alla palla la sua prima figura. Così se venga posta entro la campana pneumatica una bottiglia ripiena d'aria, ed otturata togliendosi a questa il peso comprimente dell'aria esterna, ella eserciterà la sua affinità sopra il calorico esistente ne' corpi circostanti il quale la dilaterà in modo, che l'aria ridurrà in pezzi la bottiglia. A questa dottrina circa l'elasticità dell'aria potrà opporsi, che ammessi gli enunciati principj gli strati superiori dell'aria non soffrendo quasi alcuna pressione dovrebbero alzarsi dando agio di sollevarsi ancora agli strati inferiori, e rendendo per conseguenza la densità dell'aria infinitamente minore. A ciò rispondo con il Sig.r Dandolo per mezzo di alcuni principj stabiliti dalla moderna Fisico-Chimica cioè "I. Che la dilatazione dell'aria non può seguire, che mercè la sua combinazione col calorico: II. che la dilatabilità dell'aria ossìa la sua affinità, o delle sue basi pel calorico è infinita: III. che quindi la mancanza di calorico bastante in un dato punto dell'atmosfera diventa la cagione perchè l'aria non si possa ulteriormente dilatare quantunque si ritrovino sopra di essa notabilmente minorati i pesi comprimenti: IV. che appunto perciò nell'alto dell'atmosfera la temperatura è sempre freddissima: V. che appunto perciò le colonne dell'aria equatoriale sono tanto più lunghe delle colonne dell'aria polare sebbene pesino egualmente: VI. che appunto perciò finalmente la densità dell'aria a date altezze varia nel medesimo paese in proporzione della quantità di calorico, che somministra il sole nelle differenti stagioni". Ciò, che si è detto circa l'elasticità dell'aria può applicarsi a quella degli altri fluidi aeriformi.

L'aria è pesante, ed il suo peso è tale, che se non venga contrabbilanciata, come avviene nella macchina pneumatica, dall'aria interna, ella preme con tal violenza sopra la campana, che una validissima forza non è capace di distaccarla dal luogo ove ella è posta. Sedici cavalli non furono capaci in Magdeburgo di separare l'uno dall'altro due emisferi entro de' quali erasi fatto il vuoto. Il peso dell'aria è a un dipresso di un'oncia, e 2/5. per piede cubico. Credevasi una volta, che l'aria liberata da tutti i vapori, ed esalazioni, e ridotta alla sua massima purezza non avesse, che un picciolo peso. Ora è noto, che ella è anzi di un peso assai maggiore di quello dell'aria impura, poichè la medesima alla pressione di 28. pollici del Barometro, e a 10 gradi del termometro di Reaumur pesa 795 grani per ciascun piede cubico. Il modo, con cui l'aria agisce sopra i corpi non è difficile a spiegarsi "qualora si addotti, al dir del sopracitato Sig.r Dandolo, che un corpo qualunque non agisce sopra di un altro, che per forza meccanica, o di affinità, e che l'aria è pur anche dessa fra il numero dei corpi, che seguono questa legge universale... Vuolsi dunque riflettere, che se l'aria non ha alcuna affinità con un corpo essa non agisce, che in forza del suo peso, cedevolezza divisibilità non empie per conseguenza che tutti i pori di questo corpo sino al punto, in cui può essa penetrare. Fatto questo uffizio ella cessa affatto di agire sopra il corpo, rimane equilibrata coll'aria esterna, e perciò non può essa farsi mai strada entro ad un corpo qualora non vi abbia affinità, e qualora la sua forza meccanica non sia tale da squarciarne le parti".

Parlando dell'aria non sembra alieno dal nostro proposito il trattare del suono. Il suono, o si considera nel corpo sonoro, o nel mezzo, che lo trasmette, o nell'organo, che lo percepisce. Allorchè si percuote un corpo sonoro egli riceve due diversi movimenti l'uno cioè di tutte le sue parti insieme unite chiamato moto totale, e l'altro di un certo tremito ossìa oscillazione chiamata moto parziale perchè le sue parti vengono per mezzo di esso ad urtarsi, e come a combatter fra loro. Per mezzo di questo moto il corpo sonoro mette l'aria eziandìo in movimento, la quale per la sua elasticità concepisce anch'essa un moto di oscillazione, il quale communicandosi all'organo dell'udito eccita nell'anima la sensazione del suono. Se l'aria messa in movimento dal corpo sonoro s'abbatte in un ostacolo invincibile, che gl'impedisce di passar oltre rimbalza, e forma ciò, che chiamasi eco. Egli è dimostrato dall'esperienza che i tuoni non possono esser variati, che dalla diversa durata delle vibrazioni concepite dall'aria. Ella non è però, come sembra potersi affermare, il solo mezzo per cui il suono vien trasmesso. L'acqua ne può essere anch'ella il veicolo, come esperimentarono alcuni, i quali immersi nella medesima sino alla profondità di 12. piedi udirono sensibilmente lo sparo di un cannone. i varj instrumenti per mezzo de' quali può eccitarsi il moto di oscillazione nell'aria, e la sensazione del suono nell'udito si riducono a due generi, vale a dire a quei corpi, che producono il suono per mezzo di percussione, e a quelli, che lo rendono per mezzo d'inspirazione. Riguardo a quelli del primo genere egli è chiaro dai sopraccennati principj, che il suono da essi prodotto non nasce, che dal tremito, e agitazione delle sue parti, ossìa dal suo moto parziale. Il modo poi, in cui il suono vien generato dagl'instrumenti del secondo genere spiegasi anch'esso facilmente per mezzo delle enunciate dottrine. "La colonna d'aria, esempigrazia racchiusa in un flauto, per servirmi delle parole del celebre Saverio Poli, concepisce delle vibrazioni per forza del soffio che tende a condensarla, e son queste più frequenti a misura, che si scema la lunghezza di una tal colonna. Ora siffatta lunghezza vien determinata dall'intervallo, che v'ha tra il becco del flauto, ed uno de' suoi fori, che tiensi aperto conciossiachè la colonna di aria racchiusa nel flauto non produce alcun suono se non quando le vibrazioni in essa eccitate si communicano all'aria esteriore. Ma queste si communicano per vìa del foro aperto, dunque tutto il resto della colonna ch'è al disotto di quel foro non ha veruna influenza per produrre il suono. e siccome una colonna più corta, e più addensata concepisce vibrazioni più frequenti, ciascun vede la ragione, per cui un flauto, o altro simile strumento produce un suono più acuto a proporzione, che i fori aperti son più vicini alla bocca. Per la qual cosa il muover le dita in tali strumenti ad altro non serve se non a determinare la lunghezza della colonna di aria". Dalle dottrine finquì stabilite circa gl'instrumenti di ambedue i generi deducesi il modo in cui il suono vien prodotto dall'organo della voce. Egli consiste in un canale di forma cilindrica, che dal fondo della bocca entra, e termina nei polmoni. Ella è il veicolo dell'aria nella respirazione, e vien chiamata Trachearteria ovvero Asperarteria. Se voglionsi esprimere i tuoni acuti è necessario alzar la Laringe, la quale non è che un'unione di cartilagini situate nell'estremità della Trachéa, che comunica con la bocca. Esse vengono in tal modo a tender le corde vocali, da cui son coperti i loro lembi superiori, e queste agitate dall'aria, che uscendo dai polmoni passa per la glottide ossìa l'apertura della Trachéa producono un suono tanto più acuto quanto più la Laringe è sollevata. Abbassandosi la medesima le corde vocali si allentano, e percosse dall'aria cacciata fuori dai polmoni rendono un suono tanto più grave quanto maggiore è il loro allentamento. Questo è quello, di cui con replicate esperienze accertossi il Sig.r Ferrein.

L'aria agitata per mezzo di tutti questi corpi sonori eccita nell'anima la sensazione dell'udito nel modo, che segue. L'aria commossa come dicemmo entra per l'orecchio nel meato uditorio, che ad esso immediatamente comunica, e quindi scuotendo il timpano, ossìa la membrana, che chiude il meato uditorio communica il moto al martello, il quale è un ossicino contenuto nella cavità detta cassa del timpano perchè è posta immediatamente dietro al medesimo. Il martello, che con la sua estremità è attaccato al timpano essendo scosso allenta, o tende questa membrana a seconda de' tuoni gravi, o acuti, e con l'altra sua estremità communica il moto al secondo ossicino contenuto nella cassa del timpano, chiamato incudine, e da questo vien comunicato al terzo ossicino detto staffa, il quale trasfondendolo alla membrana, che chiude il foro posto nel labirinto, ossìa in quel condotto, che è composto di tre canali semicircolari, e di uno in forma conica detto vestibolo, che va a terminar nella chiocciola lo communica altresì all'acqua di cui son ripiene le cavità del laberinto e per mezzo di questa vengon commosse le papille, e ramificazioni nervose specialmente quelle della lama spirale ed in tal modo viene la sensazione dell'udito portata al cerebro, e per conseguenza all'anima, di cui questo è la sede. Egli è dimostrato, che si ode ancor per la bocca allorchè le vibrazioni dell'aria esteriore vengon portate alla cassa del timpano per mezzo della Tromba Eustachiana, la quale prendendo la sua origine da un foro situato nella cavità sopraddetta va a terminare nelle fauci. L'aria contenuta in questa cavità vien portata alla medesima dall'accennato canaletto.

Esposta la dottrina del suono non ci resta che l'esaminare la cagione di due fenomeni che tuttogiorno ci son visibili. Perchè mai, si dirà, noi non ascoltiamo, che una sol volta il suono prodotto dai corpi sonori mentre il medesimo va a percuotere in noi due organi diversi? Di più come possiamo noi udire distintamente nel tempo stesso de' suoni di diversa specie, e come le vibrazioni eccitate nell'aria non si riuniscono, e confondono prima di arrivare al nostro orecchio? In quanto alla prima di queste difficoltà io rispondo con il P. Paulian, che quei nervi, che formano l'organo dell'udito non partendo, che da un sol punto del cerebro non debbono determinare l'anima, che a percepire una sola sensazione, e perciò noi non ascoltiamo che una sola volta quei suoni, che percuotono in noi nello stesso tempo due diversi organi. In quanto alla seconda delle enunciate questioni non essendo sufficiente a spiegarla l'opinione del Sig.r de Mairan, la quale è tra tutte le ipotesi proposte circa un tal punto la più ammissibile, noi non avremo alcuna difficoltà a confessare, che fino ad ora ci è affatto ignota la causa dell'accennato fenomeno. E ciò basti circa i Fluidi elastici. Confrontando gli esposti moderni principj con le antiche massime potrà chiaramente discernersi da quante assurdità, che una volta riguardavansi come stabili dogmi, sia esente la nuova Fisica, e qual lume ella abbia apportato alle umane cognizioni.

EDIZIONE DI RIFERIMENTO: "Giacomo Leopardi, Tutte le opere", a cura di Lucio Felici, Lexis Progetti Editoriali, Roma, 1998