DONATI, Luigi

DONATI, Luigi

Nacque a Fossombrone (prov. di Pesaro e Urbino), in una famiglia della piccola nobiltà, il 5 apr. 1846, da Alessandro e Clorinda Vitali.

Il padre, impegnato politicamente e deputato alla Costituente romana, subì gravi conseguenze economiche e personali quando, con l'intervento dei Francesi, venne restaurata la sovranità di Pio IX: fu costretto, infatti, ad abbandonare la famiglia per rifugiarsi a Corfù, dove rimase fino alla proclamazione del Regno d'Italia.

Il D., rimasto con i fratelli e la madre, non ebbe inizialmente una regolare formazione scolastica. Nel 1862, comunque, conseguì la ficenza tecnica e nel 1863 superò gli esami per la licenza ginnasiale e si preparò da autodidatta agli esami di licenza liceale, che superò brillantemente ad Urbino. Nel 1864 l'amministrazione di Fossombrone lo nominò professore di italiano, storia e geografia nella scuola tecnica, dove insegnò per un triennio. Lasciò, poi, l'insegnamento per frequentare i corsi universitari a Pisa, dove ebbe come maestri, tra gli altri, U. Dini, E. Betti, R. Felici e dove si laureò in fisica matematica nel 1871. Si perfezionò poi nelle stesse discipline frequentando la Scuola normale superiore di Pisa, grazie ad una borsa di studio "Lavagna". Venne approvato a pieni voti e lode nel 1874 con la tesi Sulla misura elettrostatica delle forze elettromotrici d'induzione. Studi sperimentali, pubblicata a Pisa nel 1874. Diventò poi assistente del Felici, uno dei principali esponenti della scuola di fisica di Pisa.

Tra i suoi lavori di questi anni si ricordano: Sullo stato variabile delle correnti elettriche, Pisa 1875, e Sul magnetismo temporario di una sbarra di ferro (in collab. con G. Poloni), in IlNuovo Cimento, s. 2, XIII (1875), pp. 226-265.

Nel 1876 venne nominato professore straordinario di fisica speciale nel R. Istituto tecnico superiore di Milano, nel novembre 1877 professore straordinario di fisica tecnica nella scuola di applicazione per gli ingegneri di Bologna, allora distaccata dall'università anche se annessa alla facoltà di scienze, e nel 1879 ottenne dall'università di Bologna anche la cattedra di fisica matematica. A Bologna svolse circa cinquant'anni di attività scientifica e didattica (continuò l'insegnamento di fisica tecnica anche dopo il collocamento a riposo), insegnando sia nella facoltà di scienze sia nella scuola di ingegneria, di cui fu anche direttore dal 1918.

Del corso di elettrotecnica generale da lui tenuto presso la scuola di ingegneria il D. pubblicò nel 1901 a Bologna il testo delle lezioni con il titolo Introduzione elementare all'elettrotecnica. In esso le correnti alternate, nel caso di fenomeni di tipo semplicemente armonico, sono trattate con la rappresentazione delle grandezze sinusoidali mediante numeri complessi e simboli vettoriali. Ricordiamo, a questo proposito, che il D. fu tra i primi in Italia a utilizzare tale metodo potente e suscettibile di immediata traduzione grafica. La sua opera di divulgazione si espresse con grande chiarezza mediante conferenze e pubblicazioni inerenti, tra l'altro, le teorie della relatività speciale e generale di A. Einstein (cfr. Introduzione alla teoria della relatività, in L'Elettrotecnica, IX [1922], pp. 147 ss.; ibid., pp. 284 ss., 401 s.). A una conferma della buona accettazione in Italia delle teorie relativistiche presso i matematici e i fisici matematici nei primi decenni del Novecento.

Il D. è noto tra gli specialisti soprattutto per i suoi studi di elasticità, elettrologia ed elettrotecnica. La sua operosità scientifica si espresse mediante una quarantina di memorie che, a parte le prime tre stampate a Pisa, furono presentate alla R. Accademia delle scienze dell'Istituto di Bologna.

All'inizio della sua carriera si impegnò in diversi lavori sperimentali, malgrado la carenza di laboratori. In seguito passò a trattare argomenti più teorici e, infine, nell'ultimo ventennio della sua attività, si concentrò prevalentemente su argomenti di elettrologia ed elettrotecnica. Il suo merito maggiore sta nell'aver saputo chiarire sul piano sperimentale, oltre che teorico, teorie fisico-matematiche, che poi divennero celebri, ma che allora erano considerate difficili o addirittura astruse. A emblematico, a livello di contributo sperimentale, l'originale miglioramento da lui apportato all'elettrometro, che modificò, ottenendo così lo smorzamento delle oscillazioni per mezzo delle correnti di Foucault sviluppate in una piastrina di alluminio (Di un nuovo elettrometro a quadranti, in Mem. dell'Accad. delle scienze d. Istituto di Bologna, s. 4, VIII [1887], pp. 327-355). Particolarmente segnalabili, per quanto riguarda l'attività teorica, sono tre memorie scritte tra il 1888 e il 1894 sulla teoria matematica dell'elasticità: Sul lavoro di deformazione dei sistemi elastici, ibid., s. 4, IX (1888), pp. 345-367; Illustrazione al teorema del Menabrea, ibid., X (1889), pp. 267-274; Ulteriori osservazioni sul teorema del Menabrea, ibid., s. 5, IV (1894), pp. 449-474. Si tratta di teoremi dei minimi sul potenziale elastico nei quali il D. diede un'importante generalizzazione ed estensione di teoremi precedenti contribuendo alla teoria matematica dell'elasticità.

La sua attività di fisico matematico è anche documentata da due memorie sui campi vettoriali: Appunti di analisi vettoriale, ibid., s. 5, VII (1897), pp. 11-34, e Sulle proprietà caratteristiche dei campi vettoriali, ibid., VII (1898), pp. 427-469, che documentano uno dei primi esempi italiani dell'uso del calcolo vettoriale in elettrotecnica. Infatti la teoria geometrica dei campi vettoriali di G. Ferraris, pubblicata postuma, comparve quando il D. aveva già stampato la sua prima comunicazione, mentre, a livello internazionale, l'unico riferimento possibile era la teoria di O. Heaviside. Questi, che il D. cita, aveva presentato le sue pubblicazioni nel decennio precedente, ma esse non avevano avuto larga diffusione.

Nella sua opera non mancano poi riferimenti alle grandi scoperte della fine del secolo e in particolare ai raggi Roentgen, su cui condusse uno studio sperimentale: Sulrapporto fra l'attività elettro-dispersiva e l'attività fotografica dei raggi Roentgen, in Rend. delle sessioni dell'Acc. delle scienze dell'Ist. di Bologna, 1896, pp. 96-100. Importanti sono i suoi contributi illustrati fra il 1899 e il 1914 con un gruppo di memorie sulle leggi di reciprocità per le correnti elettriche nelle reti di conduttori. Il principio di reciprocità ha naturalmente radice nell'opera di J. C. Maxwell, ma il D., come sostiene il Sartori, lo ha "applicato sistematicamente e nella sua massima generalità per giungere a poche relazioni che contengono virtualmente tutta la teoria delle reti potendo dedurne le equazioni fondamentali per i rami e per i nodi". Il D. estese quindi la portata del teorema di Thevenin ed adottò con entusiasmo il metodo simbolico per la rappresentazione delle correnti alternate sinusoidali, metodo che era stato proposto attorno al 1893 da A. E. Kennelly in Inghilterra e da C. P. Steinmetz in America. Su questo argomento produsse notevoli scritti, fra i quali Diagramma generale per trasformatori a corrente alternativa e motori asincroni polifasi, in Mem. d. Acc. delle scienze d. Istituto di Bologna, s. 6, II (1905), pp. 269-284; Sugli effetti delle alte frequenze nelle trasmissioni di correnti alternate, in Atti dell'Associazione elettrotecnica ital., XIV (1910), pp. 735-756, Sultrasformatore universale a doppio circuito magnetico per sistemi di correnti polifasi, in Rend. delle sessioni della Acc. delle scienze dell'Ist. di Bologna, n. s., XV (1911), pp. 47-54; Circuiti elettrici con reattanze a scaglioni, ibid., n. s., XXIV (1920), pp. 97-112; Sullavoro magnetomotore in relazione con le trasformazioni energetiche, ibid., n. s., XXVII (1923), pp. 174- 181.

Una rassegna estremamente significativa e quasi completa dei suoi articoli scientifici maggiori si può trovare nel volume Memorie e note scientifiche di L. Donati, Bologna 1925, pubblicato a cura della facoltà di scienze e della scuola di ingegneria dell'università di Bologna, unitamente ai Comuni di Bologna e Fossombrone, oltre che della Società degli ingegneri e l'Associazione elettrotecnica, in occasione del suo quarantesimo anno di insegnamento. Fu lo stesso D. che coordinò la scelta dei suoi scritti, che vennero raggruppati nei seguenti settori: elasticità, vettori, elettrologia, correnti alternate, raggi X, superconduttori, relatività, seguiti dall'elenco delle sue pubblicazioni.

Il D. fu insignito di numerose onorificenze: fu fondatore e primo presidente della sezione bolognese dell'Associazione elettrotecnica italiana. In varie occasioni (1914, 1916, 1918) fu interpellato e invitato a proporre un candidato per il premio Nobel per la fisica ed egli fece sempre il nome di A. Righi, a cui era legato da amicizia e che considerava "precursore e attore principale della grande evoluzione recente della fisica" (cfr. Sartori). Fu direttore della scuola di ingegneria, allora annessa alla facoltà di scienze matematiche, fisiche e naturali, dal 1918 a tutto il 1923; membro dell'Accademia delle scienze dell'Istituto di Bologna fin dal 1880 e accademico benedettino dal 1887, membro dell'Accademia Gioenia di scienze naturali di Catania; socio corrispondente dell'Accademia dei Lincei. Gli fu assegnato il premio "Sacchetti" per il biennio 1924-25 e fu nominato emerito sia dall'università sia dalla scuola di ingegneria, allorché si ritirò dall'insegnamento.

Morì a Bologna il 7 marzo 1932.

Fonti e Bibl.: Annuario dell'Università di Bologna, aa. accad. 1922-23, 1924-25 e ss.; Chi è?, 1931, p. 277; G. Sartori, L. D. Commemorazione letta alla R. Acc. delle scienze dell'Ist. di Bologna nella sessione del 29maggio 1932, Bologna 1932.