È l'Idrodinamica quella parte di Fisica, che considera le generali proprietà dei fluidi, e ne apporta le cause e le leggi. Noi chiamiamo fluidi quei corpi le di cui particelle non hanno fra di loro alcun'aderenza sensibile e per conseguenza si separano facilmente le une dall'altre, e cedono a qualsivoglia urto o forza sebben leggerissima. L'Idrostatica e l'Idraulica sono quelle parti in cui l'Idrodinamica vien divisa. L'Idrostatica accenna e dimostra quei varj dogmi, e quelle diverse leggi circa la gravità, e l'equilibrio dei fluidi. che dalla moderna Fisica al presente conosconsi. Deriva la denominazione di questa scienza dalla greca voce «ὓδωρ» cioè acqua e dal vocabolo Statica, per conseguenza Idrostatica vale Statica dell'acqua, ossia dei fluidi. Per mezzo di questa scienza giunse Archimede a discuoprire il furto di quegli che fabbricata avea la corona di Gerione Re di Siracusa, per il che narrasi, che egli preso da improvisa gioja uscendo dal bagno esclamasse gridando di aver ritrovato quanto bramava. L'Idraulica, che all'Idrostatica succede trae il sue nome dalle Greche voci «ὓδωρ» cioè acqua e αὐλος cioè tromba. Ella tratta del moto dei fluidi, e delle leggi osservate da questi nella loro progressione. Queste due scienze, che insieme unite presentano una perfetta generale Teoria dei fluidi, formano ora il soggetto del nostro discorso. Noi dunque considereremo in prima la natura, e la causa della fluidità dei corpi, passeremo quindi ad esaminare la gravità, ed equilibrio de' fluidi, e le leggi apporterem finalmente, e le proprietà del moto dei medesimi.

Gli antichi ammettevano come causa della fluidità, la figura sferica delle particelle fluide, e la forza ripulsiva esistente in date distanze tra le medesime. Egli è provato dalla moderna Fisica, che l'idea, che gli antichi formavansi della ripulsione è totalmente chimerica, e che questa non è che una forza puramente passiva. Quella sostanza ora perfettamente conosciuta, che forma in gran parte il fondamento della moderna Chimica è quella, per mezzo di cui spiegasi evidentemente la causa della fluidità dei corpi. Io intendo parlar del calorico. Questa sostanza sussiste nei corpi in diversi stati, vale a dire in istato di libertà, e di combinazione. Allorché egli è in un corpo in istato di libertà noi facilmente ce ne avvediamo per il senso, che eccita nei nostri organi, ma non così ci vien fatto di conoscere la sua presenza allorché egli è in un corpo in istato soltanto di combinazione, poiché esso non è allora, che un calorico latente, il quale accresciuto a qualsivoglia grado non potrà giammai esserci sensibile. Questo medesimo si sviluppa bene spesso nella decomposizione di alcun corpo, ed alloraponendosi in istato di libertà eccita in noi il senso del calore. Se egli è in un corpo ad una data quantità in istato di combinazione, il medesimo soffre una continua rarefazione delle sue parti, ed è per conseguenza fluido. A misura, che si accresce, o sminuisce il calorico di un corpo, il che avviene in proporzione dell'affinità, che ha quest'ultimo con il primo egli diverrà successivamente aeriforme, liquido, o solido, e la densità delle sue parti sarà in ragione inversa del calorico esistente fra le medesime. Un esempio evidentissimo di tutti gli accennati effetti del calorico ci vien somministrato dall'acqua. Se la medesima venga in un vaso qualunque esposta al fuoco in un dato tempo ponendosi il calorico, sostanza d'impercettibil sottigliezza, tra le molecole dell'acqua, e queste medesime dividendo, e riducendo in minime particelle, egli renderà il liquore invisibile, ed aeriforme sollevandolo in istato di vapore. Questo medesimo perdendo per un cangiamento di temperatura una parte del suo calorico, si condensa ad un dato punto, e forma le nubi. Sminuendosi il suo calorico egli torna allo stato di liquidità, e cade per il proprio peso sulla terra. Quivi abbassandosi la temperatura al grado di gelo, egli perde il calorico necessario a mantenerlo nello stato di liquore, il quale si manifesta rarefacendo l'aria tenuta dall'acqua con se combinata in istato di somma densità, e superando tutti gli ostacoli, che si oppongono alla dilatazione della medesima. L'acqua rimane allora in istato di solidità. In tal modo chiaramente spiegasi la causa della fluidità, e dimostrasi, che ogni fluido è composto di particelle solide, e non è in effetto, che un corpo solido rarefatto.

Egli è dimostrato, che i fluidi gravitano verso il centro del globo, sebbene diversamente dai corpi solidi, poiché le di loro molecole esercitano la loro gravità indipendentemente le une dalle altre, per non aver fra se medesime veruna sensibile coesione. Fuvvi un tempo, in cui credeasi, che i fluidi non gravitassero dentro al proprio elemento, cioè, per cagion d' esempio, che l' aria non fosse grave nel seno dell'atmosfera, l'acqua non esercitasse pressione alcuna sopra gli strati inferiori della propria sostanza, e così di qualsivoglia fluido. La falsità di questa proposizione vien dimostrata da un agevole esperimento. Appendasi al braccio di una bilancia un'ampolla otturata, ed immersa in qualsivoglia liquore, equilibrandola con un peso qualunque, posto all'altra parte della bilancia. Ciò fatto disturisi l'ampolla in modo, che il liquore, in cui è immersa, entri liberamente nella medesima. Si vedrà, che l'ampolla prepondera scendendo al fondo del vaso, e che non può alla bilancia restituirsi l'equilibrio, se non aggiungendo all'altra parte della medesima un peso equivalente a quello del liquore contenuto nell'ampolla, il che fatto tornerà il tutto al primo suo stato. Da un tale esperimento dimostrasi la falsità dell'accennato principio, il quale non è al presente ammesso da alcun sensato Filosofo.

I Fluidi esercitano la loro pressione in ogni senso, e in qualunque direzione poiché, al dir del celebre Saverio Poli «La gravità, onde i fluidi sono dotati fa sì che le loro parti superiori premano contro le inferiori, e la loro somma mobilità, procedente forse dall'esser elleno di figura sferica, o d'altra, che alla sferica s'accosta, cagiona, che una tal pressione si faccia parimenti verso i lati, e in direzioni obblique. Per virtù della forza d'inerzia le parti inferiori premute, debbono riagire contro le superiori quelle di diritta contro quelle di sinistra, e quelle che sono in direzione obbliqua contro le loro opposte. Per conseguenza la pressione non solamente succederà in essi per ogni verso ma sarà eziandìo uguale verso tutte le parti, ed ecco il principio del loro equilibrio. Qualunque cagione, che lo distrugge, mette il fluido in movimento, né questo cessa fino a che non si restituisca di bel nuovo la pressione uguale dappertutto». A ciò aggiunge il chiarissimo Sig.r Dandolo nelle sue note ad un tal passo, che «Se una particella non fosse premuta egualmente per ogni direzione, essendo per ipotesi priva d'ogni tenacità, si moverebbe per la seconda legge del moto da quella parte, verso cui la forza è minore, contro l'ipotesi. Dunque nei fluidi per aver l'equilibrio bisogna, che ogni particella sia premuta egualmente per ogni direzione. Così vicendevolmente se v'ha equilibrio sarà premuta ogni particella egual-mente per ogni direzione. Se dunque verrà diminuita la pressione in qualche luogo da qualunque causa si sia il fluido si moverà finché la pressione d'ogni particella riesca eguale per ogni direzione cioè finché si restituisca l'equilibrio». Essendo il livello dei fluidi un effetto della gravità delle loro molecole, la qual forza li spinge costantemente verso il centro della terra, avviene, che le superficie dei fluidi sieno concentriche alla medesima. Ciò facilmente si scorge in un vasto tratto di mare, nel quale una nave in data distanza, o del tutto si nasconde ai nostri sguardi o non lascia scuoprirci, che la sommità del suo albero interrotto essendo il raggio visuale dalla convessità della terra, o del mare. Dalla enunziata dottrina circa l'equilibrio dei fluidi deriva che un corpo immerso in un fluido, il quale sia di gravità specifica minore di quest'ultimo, deve ne-- cessariamente restare a galla del medesimo, laddove un corpo di maggior gravità specifica non può mantenersi in tale stato, ma cade al fondo del recipiente del fluido, e che un corpo di gravità specifica uguale a quella di quest'ultimo può mantenervisi in qualunque luogo. Ed infatti, come esprimesi il sopralodato Sig.r Poli «Una palla di sughero qualora fosse immersa nell'acqua fino ad una certa profondità, costituirebbe parte della colonna di fluido, che gli sovrasta, e quindi premerebbe in giù col suo peso unito al peso di quella contro una egual colonna dello stesso fluido. Questa riagendo premerebbe il sughero, e 'l fluido sovrastante verso su, e siccome questa pressione deriva dalla forza d'inerzia, dev'essere proporzionale alla quantità della materia, ond'è che sarà maggiore nella colonna sottoposta al sughero, che in quella, che vien formata dal sughero stesso, e dalla colonna sovrastante per essere il sughero specificamente più leggero dell'acqua. Per la qual cosa ne dovrà necessariamente seguire, che la pressione di siffatta colonna verso giù sarà vinta dalla pressione opposta della colonna che le resiste e quindi verrà il sughero rispinto in su coll'eccesso di quest'ultima ossia colla differenza che v'ha tra la pressione delle due indicate colonne». Egli è dimostrato per mezzo di esperimenti, che se si renda nulla la pressione della colonna inferiore un corpo, benché specificamente più leggiero della medesima, può nondimeno mantenersi nel fondo del suo recipiente. In quanto a quei corpi che hanno una maggior gravità specifica di quella del fluido, in cui sono immersi egli è chiaro, che la sua pressione unita a quella della colonna superiore vincerà la resistenza della colonna inferiore, e che egli per conseguenza scenderà al fondo del vaso. Quei corpi finalmente, che sono dello stesso peso specifico del fluido, in cui son posti si manterranno in qualunque luogo del vaso per quella stessa ragione, per cui vi si mantengono le differenti particelle del fluido medesimo. Ogni corpo, e per la pressione, che soffre in tutte le sue parti da quelle del fluido, e per la forza che fa la colonna inferiore dello stesso per rispingerlo in alto, perde nel medesimo tanto del suo peso, quanto è quello del volume di fluido, che egli ha tolto dal suo luogo. E poiché la pressione, e reazione del fluido è in ragione diretta della sua densità perciò il peso perduto dal corpo nell'immersione è anch'egli in ragione diretta della densità del fluido, in cui è posto. Tutto ciò vien dimostrato dal seguente esperimento. Appendansi alle braccia di una bilancia due corpi qualunque atti a mantenerla in equilibrio. Quindi uno di questi corpi s'immerga in qualsivoglia liquore restando l'altro nel primo suo stato. Nel momento dell'immersione quest'ultimo prepondererà al corpo immerso ritornando poi al suo luogo se all'altra parte della bilancia si aggiunga il peso del volume di fluido tolto dal corpo immerso dal suo luogo, il che fatto si restituirà l'equilibrio.

Noi non potremmo parlando dell'Idrostatica passare sotto silenzio i fenomeni dei tubi capillari. È noto che se i medesimi s'immergano in un vaso ripieno di liquore, quest'ultimo ascende immediatemente nel tubo ad un' altezza, che è in ragione inversa del diametro del tubo: che all' opposto mercurio discende nel medesimo, e la sua discesa è così in ragione inversa del diametro di quest'ultimo, e che finalmente i liquori nell'ascendere non osservano alcuna legge nota rispetto alla diversa loro natura. Questi fenomeni non possono spiegarsi per mezzo dell'etere Cartesiano, poiché in questo sistema non si dà ragione alcuna, per cui i fluidi più gravi ascendono talvolta ad un'altezza maggiore di quella dei più leggeri. Quelli che spiegano i surriferiti esperimenti per mezzo della pressione dell'aria non avvertono, che nel vuoto Boiliano si osservano i medesimi fenomeni con maggiore evidenza. Resta dunque soltanto, che gli enunziati effetti si attribuiscano ad una forza attraente. Egli è chiaro, che alcuni liquori hanno con altri corpi maggiore affinità che colle proprie parti, poiché se una goccia d'acqua, per cagion d'esempio, sia costretta dal proprio peso a separarsi da uno di questi corpi, ella non si distacca dalla superficie del medesimo, ma lascia appesa ad essa una parte di se. Superando adunque l'attrazione del tubo quella delle parti stesse del liquore, egli dovrà ascendere nel medesimo ad una data altezza, e questa in ragione inversa del suo diametro poiché quanto egli è maggiore tanto si accresce la forza di gravità del liquore ascendente, la quale equilibrandosi con la forza di attrazione contraria lo mantiene sospeso in un dato punto, e si oppone alla sua maggiore elevazione. Quanto più il liquore è affine alla materia del tubo tanto maggior peso si richiederà a superare l'attrazione del medesimo e conseguentemente egli dovrà ascendere ad una maggiore altezza. Allorché poi l'attrazione delle molecole del fluido supera quella del tubo, come avviene nel mercurio il medesimo dovrà discendere nel tubo in ragione inversa della sua massa, il che è totalmente consentaneo agli esperimenti. Noi non ci fermeremo a contendere se la forza di attrazione venga esercitata successivamente dai diversi anelli del tubo o dall'intera sua superficie. non potendo ciò venir determinato in alcun modo ad onta di tutti gli sforzi, e di tutte le ragioni apportate dai fautori di ambi i sistemi.

Ciò che finora dicemmo esser può sufficiente a spiegare le varie dottrine dell'Idrostatica. Noi non considererem, che di volo le proprietà del moto dei fluidi per non mancare alla brevità che ci siamo prefissa. Un fluido sperimenta nel suo moto tutti gli ostacoli, che i solidi sperimentano, i quali son capaci di arrestare il suo corso. Così un fiume verrebbe a fermarsi nel suo letto se la forza comprimente dell'acqua, che non cessa di scaturire dalla sua sorgente con una continua impulsione non lo ponesse in perpetuo moto. Egli può in tal modo ascendere ancora per una direzione verticale, come sperimentò il Sig.r Pitot socio dell'Accademia Parigina il quale ponendo in un fiume un tubo piegato rettangolarmente vide, che l'acqua riempendo subitamente il canaletto orizzontale si elevò nel canaletto verticale sino ad una convenevole altezza, la quale, com'egli ragionevolmente asserisce, esser deve in proporzione della velocità del flume. I fluidi resistono a qualunque forza, che voglia metterli in moto, o cangiare in loro la direzione del medesimo, il che è un prodotto della forza d'Inerzia, che opera in essi non meno, che nei solidi. In quanto poi alle leggi del loro moto esse sono in gran parte quelle medesime, che vengono osservate dai solidi nel loro movimento. Noi ci asterremo dunque dal parlarne, non essendo ciò necessario a stabilire una perfetta Teoria dell'Idrodinamica, i di cui dogmi procurammo finaddora di porre nel suo maggior lume possibile.

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