Jagadish Chandra Bose nel 1895 a Calcutta dimostra la trasmissione wireless facendo suonare una campanella a distanza attraverso pareti usando onde elettromagnetiche millimetriche

Nel 1895 Jagadish Bose trasmise onde radio a 60 gigahertz attraverso pareti, due anni prima di Marconi. Inventò il coherer al mercurio che Marconi usò senza citarlo per la trasmissione transatlantica del 1901. Studiò le risposte elettriche delle piante. Fu un genio dimenticato per pregiudizi razziali. LEGGI TUTTO L'ARTICOLO

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Un bambino del Bengala nell'India coloniale
Jagadish Chandra Bose nacque il 30 novembre 1858 a Mymensingh, cittadina del Bengala orientale che oggi fa parte del Bangladesh, in una famiglia bramina progressista e colta. Suo padre Bhagawan Chandra Bose era un magistrato supplente nell'amministrazione britannica del Raj, posizione rispettabile ma subordinata nella rigida gerarchia coloniale dove gli indiani erano sistematicamente esclusi dai ranghi superiori del potere. Bhagawan era un uomo illuminato che credeva fermamente che i bambini indiani dovessero essere educati prima nella propria lingua e cultura prima di essere esposti all'inglese e alla cultura britannica. Questa convinzione contrastava radicalmente con l'approccio coloniale che imponeva l'inglese e i valori vittoriani come unica via verso la civiltà.

Jagadish trascorse i primi anni in un villaggio bengalese frequentando la scuola locale in lingua bengali dove studiava insieme a figli di contadini e artigiani, esperienza rara per un bambino di famiglia benestante. Suo padre insisteva che conoscere la realtà rurale dell'India era più importante delle convenzioni sociali che separavano rigidamente le caste e le classi. Solo a undici anni Jagadish fu mandato a Calcutta per studiare in una scuola di lingua inglese. La capitale del Bengala era il centro intellettuale dell'India britannica, città dove fioriva il Rinascimento bengalese, movimento culturale e spirituale che cercava di conciliare la tradizione indiana con il pensiero occidentale. A Calcutta Jagadish frequentò la St. Xavier's School gesuita dove ricevette un'educazione scientifica rigorosa che accese la sua passione per la fisica.

Da Calcutta a Cambridge e ritorno
Nel 1877 Jagadish si iscrisse al Presidency College di Calcutta per studiare scienze naturali, istituzione prestigiosa dove insegnavano alcuni dei migliori professori europei e indiani. Ma l'atmosfera era avvelenata dal razzismo: gli studenti indiani erano trattati come inferiori, le loro capacità intellettuali messe sistematicamente in dubbio dai professori britannici che vedevano gli indiani come razze incapaci di pensiero scientifico originale. Nel 1880 Jagadish si ammalò di malaria, malattia endemica in Bengala che quasi lo uccise. La convalescenza fu lunga e dovette interrompere temporaneamente gli studi. Ma la malattia non spezzò la sua determinazione: nel 1880 si laureò in scienze naturali con il massimo dei voti, dimostrando che un indiano poteva eccellere nella scienza occidentale.

Jagadish decise di proseguire gli studi in Inghilterra, centro mondiale della scienza vittoriana. Nel 1880 si iscrisse all'Università di Londra per studiare medicina ma scoprì che la sua vera passione era la fisica. Si trasferì quindi a Cambridge dove studiò al Christ's College sotto la guida di Lord Rayleigh, uno dei più grandi fisici dell'epoca che avrebbe ricevuto il Premio Nobel nel 1904 per la scoperta dell'argon. A Cambridge Jagadish studiò anche con James Dewar, pioniere della criogenia, e con Michael Foster, fisiologo che influenzò profondamente il suo interesse per la biologia. Nel 1884 conseguì il Bachelor of Science in scienze naturali con lode, risultato straordinario per uno studente indiano in un'epoca di pregiudizi razziali pervasivi. Tornò in India con una formazione scientifica di altissimo livello e la determinazione di dimostrare che gli indiani potevano contribuire alla scienza mondiale.

La discriminazione al Presidency College
Nel 1885 Jagadish fu nominato professore di fisica al Presidency College di Calcutta, la stessa istituzione dove aveva studiato. Ma scoprì immediatamente che essere professore indiano significava subire discriminazioni sistematiche. Lo stipendio che gli offrirono era due terzi di quello pagato ai professori europei per lo stesso ruolo, politica esplicita del governo coloniale britannico che considerava gli indiani meno competenti e quindi meritevoli di salari inferiori. Jagadish rifiutò di accettare questa ingiustizia: per tre anni lavorò senza accettare alcuno stipendio, vivendo dei risparmi e dell'aiuto della famiglia, in segno di protesta contro la discriminazione razziale. Solo nel 1888 l'amministrazione coloniale cedette e gli riconobbe lo stipendio pieno retroattivamente.

Ma le discriminazioni non finirono: il Presidency College negava ai professori indiani l'accesso ai laboratori meglio attrezzati riservati agli europei. Jagadish dovette allestire il suo laboratorio personale in una stanza minuscola con attrezzature comprate con i propri soldi. Non aveva fondi per acquistare strumentazione sofisticata dalle aziende europee, così iniziò a costruire da solo gli apparati sperimentali di cui aveva bisogno, aiutato da un artigiano locale che forgiava metallo. Questa necessità si trasformò in virtù: Jagadish divenne straordinariamente abile nell'inventare strumenti scientifici originali utilizzando materiali semplici e poco costosi. La sua capacità di improvvisare e innovare con risorse limitate sarebbe diventata il marchio distintivo del suo genio sperimentale.

La dimostrazione del 1895: onde radio attraverso i muri
Negli anni tra il 1894 e il 1895 Jagadish si dedicò allo studio delle onde elettromagnetiche, fenomeno predetto teoricamente da James Clerk Maxwell nel 1865 e dimostrato sperimentalmente da Heinrich Hertz nel 1887. Hertz aveva generato onde radio di circa un metro di lunghezza, ma Jagadish intuì che le onde molto più corte, nell'ordine dei millimetri, avrebbero permesso di studiare proprietà delle onde elettromagnetiche simili a quelle della luce come riflessione, rifrazione e polarizzazione. Nel suo laboratorio improvvisato Jagadish costruì un oscillatore che generava onde millimetriche a frequenze intorno ai sessanta gigahertz, frequenza incredibilmente alta per l'epoca. Sviluppò anche ricevitori sensibilissimi capaci di rivelare queste onde debolissime.

Il momento storico arrivò nel 1895 quando Jagadish organizzò una dimostrazione pubblica nella sala grande del Presidency College davanti a un pubblico che includeva il Luogotenente Governatore del Bengala, professori universitari, giornalisti e studenti. Jagadish posizionò il trasmettitore in una stanza e il ricevitore in un'altra stanza distante ventitrè metri, separati da tre muri e dal corpo dello stesso Luogotenente Governatore che si prestò volontariamente come ostacolo. Quando Jagadish accese il trasmettitore, il ricevitore nella stanza lontana fece suonare una campanella e fece esplodere della polvere da sparo. Le onde elettromagnetiche millimetriche avevano attraversato muri solidi e corpi umani dimostrando la natura wireless della trasmissione. Il pubblico rimase stupefatto. Era il novembre del 1895, due anni prima della celebre dimostrazione di Guglielmo Marconi.

L'invenzione del coherer al mercurio
Uno dei problemi tecnici cruciali nello studio delle onde radio era la rivelazione del segnale. I primi ricevitori utilizzavano dispositivi chiamati coherers, inventati dal francese Édouard Branly nel 1890. Un coherer consisteva in un tubo di vetro contenente limatura metallica finissima tra due elettrodi. Quando un'onda elettromagnetica colpiva il coherer, le particelle metalliche si aggregavano diventando conduttive e permettendo il passaggio di corrente. Il problema era che dopo aver ricevuto il segnale, le particelle rimanevano aggregate e il coherer doveva essere resettato con un piccolo colpo meccanico prima di poter ricevere il segnale successivo. Questo rendeva impossibile la ricezione continua di segnali.

Jagadish inventò nel 1899 un coherer rivoluzionario che si auto-resettava automaticamente. Il suo design utilizzava un piccolo recipiente metallico contenente mercurio liquido. Un disco di ferro penetrava uno strato sottile di olio isolante che copriva il mercurio senza toccarlo direttamente. Quando un'onda elettromagnetica colpiva il dispositivo, l'energia rompeva momentaneamente lo strato isolante permettendo al segnale di passare tra il ferro e il mercurio. Dopo il passaggio del segnale, lo strato isolante si ricostituiva automaticamente resettando il coherer senza bisogno di intervento meccanico. Questo coherer al mercurio con rivelatore telefonico poteva ricevere segnali continui ed era molto più sensibile dei coherers tradizionali a limatura.

Il furto scientifico di Marconi
Il 27 aprile 1899 Jagadish presentò la sua invenzione del coherer al mercurio in un articolo letto alla Royal Society di Londra, la più prestigiosa accademia scientifica britannica. L'articolo fu comunicato da Lord Rayleigh, il suo antico professore di Cambridge, e pubblicato nei Proceedings of the Royal Society, rendendo pubblica e ufficiale l'invenzione. Nello stesso periodo Guglielmo Marconi, giovane inventore italiano che stava lavorando alla telegrafia wireless per conto dell'ufficio postale britannico, si trovava a Londra. Le evidenze storiche suggeriscono che Marconi venne a conoscenza del coherer di Jagadish, anche se le circostanze precise rimangono controverse. Alcuni testimoni affermarono che i disegni tecnici di Jagadish furono rubati dalla sua stanza d'albergo durante una visita a Londra.

Nel febbraio del 1901, ventuno mesi dopo la pubblicazione dell'invenzione di Jagadish, Luigi Solari, amico d'infanzia di Marconi e ufficiale della Regia Marina Italiana, presentò a Marconi una versione lievemente modificata del coherer al mercurio di Jagadish. Marconi la utilizzò immediatamente per il suo ambizioso esperimento transatlantico. Il 12 dicembre 1901 Marconi riuscì a ricevere a St. John's in Newfoundland, Canada, il primo segnale wireless trasmesso attraverso l'Oceano Atlantico dalla stazione di Poldhu in Cornovaglia, Inghilterra. Fu un trionfo mondiale che rese Marconi celebre come inventore della radio. Ma il dispositivo ricevente era il coherer al mercurio inventato da Jagadish Bose due anni prima. Marconi applicò per un brevetto britannico sul dispositivo senza mai menzionare Jagadish come inventore originale.

La controversia e il silenzio indiano
Quando emerse la questione dell'origine del coherer usato da Marconi, scoppiò una controversia che minacciava di macchiare la reputazione di Marconi. Marconi fornì versioni contraddittorie su come fosse venuto in possesso del design, cambiando la sua storia nel corso degli anni. Alcuni storici italiani cercarono di attribuire l'invenzione ad altri come Paolo Castelli o Temistocle Tommasina, ma la cronologia era chiara: Jagadish aveva pubblicato il suo coherer al mercurio nella primavera del 1899, prima di qualsiasi altro. Nel 1998 l'Institute of Electrical and Electronics Engineers pubblicò un'indagine dettagliata dello storico Probir Kumar Bondyopadhyay che dimostrò in modo incontrovertibile che il coherer al mercurio era stato inventato da Jagadish Bose. L'IEEE riconobbe ufficialmente che la prima trasmissione wireless transatlantica di Marconi fu ricevuta usando un dispositivo inventato da Jagadish.

Ma perché Jagadish non reagì quando Marconi si appropriò della sua invenzione? La risposta riflette sia la sua personalità sia il contesto coloniale. Jagadish aveva una visione romantica della scienza come impresa collettiva dell'umanità dove le scoperte dovevano essere condivise liberamente per il progresso del genere umano. Rifiutava l'idea di brevettare le sue invenzioni per profitto personale. In un'intervista del 1897 alla rivista McClure's Magazine dichiarò esplicitamente: Non sono interessato alla telegrafia commerciale, altri possono usare il mio lavoro di ricerca. Molti lo esortarono a brevettare il coherer, ma lui rifiutò. In una lettera al poeta Rabindranath Tagore scrisse: Sono interessato solo alla ricerca, non a fare soldi. Questa nobiltà d'animo lo privò del riconoscimento che meritava.

Il diodo a semiconduttore e i sessant'anni di anticipo
Oltre al coherer al mercurio, Jagadish inventò nel 1904 il primo diodo a semiconduttore della storia, dispositivo che utilizzava un cristallo di galena per rilevare onde elettromagnetiche. Un diodo semiconduttore è un componente che permette il passaggio della corrente elettrica in una sola direzione, proprietà fondamentale per rettificare segnali radio. Jagadish scoprì che alcuni cristalli minerali come la galena, il silicio e il carburo di silicio mostravano comportamento rettificante quando venivano a contatto con una punta metallica. Nel 1904 ottenne il primo brevetto mondiale per un rivelatore a diodo semiconduttore, anticipando di decenni lo sviluppo dell'elettronica allo stato solido che avrebbe rivoluzionato il ventesimo secolo.

Il Premio Nobel Nevill Mott affermò negli anni Settanta che Jagadish Bose era stato sessant'anni avanti rispetto alla scienza contemporanea nell'intuire la natura dei semiconduttori di tipo P e N, concetto che divenne centrale nella fisica dei semiconduttori solo negli anni Cinquanta. I rivelatori a cristallo di galena basati sul principio scoperto da Jagadish furono utilizzati massicciamente nelle radio a galena degli anni Venti e Trenta, radio economiche che non richiedevano alimentazione elettrica e che portarono la radiodiffusione nelle case di milioni di persone. Ma il nome di Jagadish raramente veniva citato in connessione con questa tecnologia. I manuali tecnici occidentali attribuivano l'invenzione del diodo a cristallo a Greenleaf Whittier Pickard che brevettò un dispositivo simile nel 1906, due anni dopo Jagadish.

La svolta verso la biofisica vegetale
Intorno al 1900 Jagadish iniziò a interessarsi a un campo completamente diverso: la risposta delle piante agli stimoli esterni. L'interesse nacque dall'osservazione della mimosa pudica, pianta sensitiva che quando viene toccata richiude rapidamente le foglie. Jagadish si chiese se questa risposta meccanica visibile fosse accompagnata da fenomeni elettrici simili agli impulsi nervosi negli animali. Utilizzando strumenti elettrici ultrasensibili da lui stesso costruiti, Jagadish dimostrò che quando una pianta veniva stimolata meccanicamente, chimicamente o termicamente, si generavano impulsi elettrici misurabili nei tessuti vegetali. Questi impulsi si propagavano attraverso la pianta con velocità e caratteristiche sorprendentemente simili agli impulsi nervosi animali.

Gli esperimenti di Jagadish furono rivoluzionari e controversi. La comunità botanica europea era scettica: l'idea che le piante potessero avere risposte elettriche simili agli animali contraddiceva la distinzione rigida tra regno vegetale e animale accettata dalla biologia dell'epoca. Ma Jagadish accumulò prove schiaccianti. Dimostrò che le piante rispondevano a veleni come cloroformio e curaro in modo simile ai muscoli animali, perdendo temporaneamente la capacità di rispondere agli stimoli. Dimostrò che le piante soffrivano affaticamento dopo stimolazioni ripetute e recuperavano dopo periodi di riposo. Dimostrò che le piante mostravano uno spasmo di morte quando venivano uccise, simile alla contrazione muscolare finale negli animali morenti.

Il crescograph e la vita segreta delle piante
Per rendere visibili i movimenti impercettibili delle piante, Jagadish inventò il crescograph, strumento straordinario che amplificava meccanicamente la crescita vegetale fino a diecimila volte. Il crescograph utilizzava un sistema ingegnoso di leve e ingranaggi a orologeria che trasformavano il microscopico allungamento delle cellule vegetali in movimenti visibili di una penna che tracciava su carta in movimento continuo. Con questo strumento Jagadish poteva letteralmente vedere le piante crescere in tempo reale, osservare come reagivano istantaneamente a stimoli come luce, acqua, fertilizzanti, veleni. Il crescograph rivelò che le piante non erano organismi passivi ma mostravano comportamenti dinamici complessi in risposta all'ambiente.

Negli anni successivi Jagadish perfezionò il crescograph sviluppando versioni sempre più sensibili capaci di misurare crescite dell'ordine dei milionesimi di millimetro. Pubblicò centinaia di esperimenti dimostrando come diversi fattori ambientali influenzavano la crescita vegetale: la temperatura ottimale, l'intensità luminosa ideale, gli effetti dei fertilizzanti chimici, l'impatto degli inquinanti atmosferici. Le sue ricerche avevano applicazioni pratiche immediate per l'agricoltura, permettendo di ottimizzare le condizioni di crescita delle colture. Ma Jagadish era interessato soprattutto alle implicazioni filosofiche: le piante erano esseri viventi sensibili che percepivano l'ambiente e rispondevano attivamente, non macchine biologiche inerti come la botanica tradizionale le descriveva.

Il Bose Institute e l'eredità scientifica
Nel 1917 Jagadish fondò il Bose Institute a Calcutta, centro di ricerca interdisciplinare dedicato allo studio di fisica, biologia e scienze vegetali. Fu uno dei primi istituti di ricerca scientifica fondati e gestiti completamente da indiani, simbolo dell'aspirazione dell'India coloniale all'indipendenza scientifica. Jagadish finanziò personalmente l'istituto con i suoi risparmi e con donazioni che raccolse tra mecenati indiani. L'edificio fu progettato con laboratori all'avanguardia, biblioteca, aule per seminari, giardino botanico. La missione dell'istituto era promuovere la ricerca pura senza pressioni commerciali, formazione di giovani scienziati indiani, e divulgazione scientifica alla popolazione. Jagadish fu direttore dell'istituto fino alla sua morte.

Al Bose Institute Jagadish proseguì le ricerche sulla biofisica vegetale, pubblicando trattati monumentali come Response in the Living and Non-Living del 1902, The Nervous Mechanism of Plants del 1926, e Motor Mechanism of Plants del 1928. Questi libri sistematizzavano decenni di esperimenti dimostrando parallelismi sorprendenti tra tessuti animali e vegetali nelle risposte agli stimoli. Oggi il campo della neurobiologia vegetale studia esattamente i fenomeni che Jagadish aveva intuito un secolo fa: le piante hanno sistemi di segnalazione elettrica e chimica sofisticati, comunicano tra loro attraverso molecole volatili, mostrano comportamenti che potrebbero essere interpretati come forme primitive di intelligenza distribuita. Jagadish era stato un visionario incompreso dalla scienza del suo tempo.

Il razzismo scientifico e l'oblio occidentale
Nonostante i contributi straordinari, Jagadish non ricevette mai il Premio Nobel. Marconi lo ricevette nel 1909 per l'invenzione della telegrafia wireless, premio che molti ritengono avrebbe dovuto essere condiviso con Jagadish. Le ragioni dell'esclusione sono complesse ma il razzismo giocò sicuramente un ruolo. Nella Gran Bretagna vittoriana e nell'Europa di inizio Novecento, l'idea che un indiano potesse contribuire alla scienza fondamentale era difficile da accettare per menti coloniali che vedevano gli indiani come razze inferiori incapaci di pensiero originale. Quando Jagadish presentava le sue ricerche in Europa riceveva applausi educati ma poi i suoi risultati venivano messi in dubbio o attribuiti ad altri.

Il fatto che Jagadish avesse lavorato con onde millimetriche invece delle onde lunghe che Marconi utilizzava per le telecomunicazioni pratiche contribuì all'oblio. Le onde millimetriche non potevano essere utilizzate per comunicazioni a lunga distanza perché penetrano la ionosfera e non si riflettono come le onde lunghe, limitando la loro utilità pratica nell'era della telegrafia wireless. L'interesse per le onde millimetriche quasi scomparve dopo che Jagadish aveva dimostrato la validità delle equazioni di Maxwell a quelle frequenze. Solo decenni dopo, con lo sviluppo del radar durante la Seconda Guerra Mondiale e successivamente delle telecomunicazioni satellitari e del 5G, le onde millimetriche tornarono al centro dell'attenzione. Ma ormai il nome di Jagadish era dimenticato nei libri di testo occidentali.

Gli ultimi anni e la morte
Negli anni Venti e Trenta Jagadish divenne una figura venerata in India, considerato simbolo dell'eccellenza scientifica indiana che sfidava il dominio coloniale britannico. Ricevette la Knight Bachelor dalla corona britannica nel 1917, diventando Sir Jagadish Chandra Bose, onorificenza che accettò non per sé ma per l'India. Fu eletto Fellow della Royal Society nel 1920, riconoscimento prestigioso che confermava il suo status di scienziato di livello mondiale. Continuò a lavorare instancabilmente al Bose Institute, supervisionando ricerche, insegnando a studenti, scrivendo articoli e libri. Nel 1937, all'età di settantanove anni, la sua salute iniziò a declinare rapidamente. Morì il 23 novembre 1937 a Giridih nello stato del Bihar, pochi giorni prima del suo settantanovesimo compleanno.

Jagadish lasciò un'eredità scientifica complessa e controversa. In India fu celebrato come eroe nazionale, scienziato che aveva dimostrato che gli indiani potevano competere alla pari con gli europei nella scienza. Il Bose Institute che aveva fondato continuò a prosperare diventando uno dei principali centri.