Jean-Baptiste Biot

Jean-Baptiste Biot

Jean-Baptiste Biot (/ˈbiːoʊ, ˈbjoʊ/; in francese: [ʒɑ̃ batist bjo]; 21 aprile 1774 – 3 febbraio 1862) è stato un fisico, astronomo e matematico francese che ha co-scoperto la legge di Biot-Savart della magnetostatica insieme a Félix Savart, stabilito la realtà dei meteoriti, compiuto uno dei primi voli in pallone aerostatico e studiato la polarizzazione della luce.

Il biot (un'unità CGS di corrente elettrica), il minerale biotite e Capo Biot nella Groenlandia orientale sono stati chiamati in suo onore.

Biografia

Jean-Baptiste Biot nacque a Parigi il 21 aprile 1774, figlio di Joseph Biot, un funzionario del tesoro.

Studiò al Liceo Louis-le-Grand e all'École Polytechnique nel 1794. Biot prestò servizio nell'artiglieria prima di essere nominato professore di matematica a Beauvais nel 1797. Successivamente divenne professore di fisica al Collège de France intorno al 1800 e, tre anni dopo, fu eletto membro dell'Accademia francese delle scienze. Nel luglio 1804, Biot si unì a Joseph Louis Gay-Lussac per il primo volo scientifico in mongolfiera per misurare come varia il campo magnetico terrestre con l'altitudine (NNDB 2009, Reese 2004, O'Connor e Robertson 1997). Raggiunsero un'altezza di 4000 metri (13.100 piedi) (NNDB 2009, Reese 2004). Più tardi, nel settembre 1804, un volo in solitaria portò Gay-Lussac fino a 7010 metri (23.000 piedi) (piuttosto pericoloso senza ossigeno supplementare (Reese 2004)).

Biot fu anche membro della Legion d'onore; fu eletto cavaliere nel 1814 e commendatore nel 1849. Nel 1815 fu eletto membro straniero della Royal Society di Londra, nel 1816 membro della Reale Accademia svedese delle scienze e nel 1822 membro onorario straniero dell'Accademia americana delle arti e delle scienze. Inoltre, Biot ricevete la medaglia Rumford nel 1840, assegnata dalla Royal Society nel campo delle proprietà termiche o ottiche della materia (O’Connor e Robertson 1997). Nel 1850 Jean-Baptiste Biot pubblicò sul Journal des savants una memoria di 7 pagine basata sui suoi ricordi della fine degli anni '90 del Settecento e dei primi anni dell'Ottocento riguardanti i suoi incontri con Laplace.

Jean-Baptiste Biot ebbe un unico figlio, Édouard Constant Biot, ingegnere e sinologo, nato nel 1803. Édouard morì nel 1850 e suo padre fece sforzi straordinari per preparare per la pubblicazione la seconda metà dell'ultimo libro di Édouard, una traduzione di riferimento del classico cinese Tcheou-li. Era rimasto in forma di manoscritto, incompiuto. Per pubblicarlo nella forma corretta, scrisse Jean-Baptiste Biot, dovette consultare Stanislas Julien, il famoso sinologo, ma anche, in particolare per la traduzione della parte più difficile, il Kaogongji, visitò egli stesso molte botteghe e interrogò artigiani e maestri d'ascia sui loro metodi e vocabolario per verificare il lavoro di suo figlio. La traduzione di Biot rimane ancora oggi l'unica traduzione in una lingua occidentale di questo libro.

Morì a Parigi il 3 febbraio 1862.

Lavoro

### Elettromagnetismo

Jean-Baptiste Biot ha dato molti contributi alla comunità scientifica nel corso della sua vita, in particolare nell'ottica, nel magnetismo e nell'astronomia. Nel 1804 utilizzò linee di uguale intensità di campo magnetico in un articolo scritto insieme al naturalista prussiano Alexander von Humboldt. La legge di Biot-Savart nel magnetismo prende il nome da Biot e dal suo collega Félix Savart per il loro lavoro del 1820. Nel loro esperimento mostrarono una connessione tra elettricità e magnetismo "partendo da un lungo filo verticale e da un ago magnetico a una certa distanza orizzontale [e mostrando] che facendo passare una corrente attraverso il filo l'ago si muoveva" (Parsley).

### Meteoriti

Nel 1803 Biot fu inviato dall'Académie française per riferire su 3000 meteoriti caduti a L'Aigle, in Normandia, Francia (vedi L'Aigle (meteorite)). Scoprì che i meteoriti, allora chiamati "pietre", provenivano dallo spazio esterno. Con il suo rapporto, Biot contribuì a sostenere la tesi del fisico tedesco Ernst Chladni, pubblicata nel 1794, secondo cui i meteoriti erano detriti provenienti dallo spazio.

Prima dell'accurata indagine di Biot sui meteoriti caduti vicino a L'Aigle, in Francia, nel 1803, pochissimi credevano veramente che le rocce trovate sulla Terra potessero avere origini extraterrestri. C'erano racconti aneddotici di rocce insolite trovate sul terreno dopo che erano state viste palle di fuoco nel cielo, ma tali storie venivano spesso liquidate come fantasia. Un serio dibattito sulle rocce insolite iniziò nel 1794 quando Ernst Chladni pubblicò un libro in cui sosteneva che tali rocce avevano un'origine extraterrestre (Westrum). Solo dopo che Biot fu in grado di analizzare le rocce di L'Aigle fu comunemente accettato che le palle di fuoco viste nel cielo fossero meteore che cadevano attraverso l'atmosfera. Dai tempi di Biot, l'analisi dei meteoriti ha portato a misurazioni accurate della composizione chimica del sistema solare. La composizione e la posizione delle meteore nel sistema solare hanno anche fornito agli astronomi indizi su come si sia formato il sistema solare.

### Luce polarizzata

Nel 1812 Biot rivolse la sua attenzione allo studio dell'ottica, in particolare alla polarizzazione della luce. Prima del XIX secolo si riteneva che la luce fosse costituita da pacchetti discreti chiamati corpuscoli. All'inizio del XIX secolo, molti scienziati iniziarono a ignorare la teoria corpuscolare a favore della teoria ondulatoria della luce. Biot iniziò il suo lavoro sulla polarizzazione per dimostrare che i risultati che stava ottenendo potevano verificarsi solo se la luce fosse fatta di corpuscoli.

Nel 1815 dimostrò che "la luce polarizzata, passando attraverso una sostanza organica, poteva subire una rotazione oraria o antioraria, a seconda dell'asse ottico del materiale". Il suo lavoro sulla polarizzazione cromatica e sulla polarizzazione rotatoria fece progredire notevolmente il campo dell'ottica, sebbene in seguito sia stato dimostrato che i suoi risultati potevano essere ottenuti anche utilizzando la teoria ondulatoria della luce. La spiegazione delle onde trasverse di Augustin-Jean Fresnel è molto più semplice ed è coerente con le equazioni di James Clerk Maxwell.

Il lavoro di Biot sulla polarizzazione della luce ha portato a molte scoperte nel campo dell'ottica. I display a cristalli liquidi (LCD), come gli schermi di televisori e computer, utilizzano luce polarizzata da un filtro mentre entra nel cristallo liquido, per consentire al cristallo liquido di modulare l'intensità della luce trasmessa. Ciò accade mentre la polarizzazione del cristallo liquido varia in risposta a un segnale di controllo elettrico applicato attraverso di esso. I filtri polarizzatori sono ampiamente utilizzati in fotografia per eliminare i riflessi indesiderati o per esaltare i riflessi.

### Cremor tartaro

Il bitartrato di potassio fu scoperto per la prima volta all'interno di un contenitore di vino in Iran. L'applicazione moderna della sostanza iniziò nel 1768 e nel 1832 Jean-Baptiste Biot scoprì le proprietà fisiche del cremor tartaro. L'articolo ottenne la maggior parte della sua popolarità quando i francesi iniziarono a usarlo frequentemente nella loro cucina.

### Misurazione di archi

Nell'agosto del 1806 fu incaricato dal Bureau des Longitudes, insieme a François Arago, di continuare la misurazione di un arco di meridiano in Francia e Spagna iniziata da Delambre e Méchain (l'arco di meridiano di Delambre e Méchain).

Scritti selezionati

- Traité élémentaire d'astronomie physique (Klostermann, 1810–1811)

- Récherches expérimentales et mathématiques sur les mouvemens des molécules de la lumière autour de leur centre de gravité (in francese). Parigi: Firmin Didot. 1814.

- Traité de physique expérimentale et mathématique (Deterville, 1816)

- Précis élémentaire de physique expérimentale (in italiano). Vol. 1. Napoli: Tipografia del Giornale Enciclopedico. 1818.

- Précis élémentaire de physique expérimentale (in italiano). Vol. 2. Napoli: Tipografia del Giornale Enciclopedico. 1818.

- Précis élémentaire de physique expérimentale (in italiano). Vol. 4. Napoli: Tipografia del Giornale Enciclopedico. 1818.

- Précis élémentaire de physique expérimentale (in italiano). Vol. 5. Napoli: Tipografia del Giornale Enciclopedico. 1818.

- Notions élémentaires de statique (in francese). Parigi: Charles Louis Étienne Bachelier. 1829.

- Précis de l'histoire de l'astronomie planétaire écrit à l'occasion de la découverte de M. Le Verrier (in italiano). Parma: Pietro Fiaccadori. 1854.

- Précis de l'histoire de l'astronomie chinoise (impr. impériale, 1861)

- Études sur l'astronomie indienne et sur l'astronomie chinoise (Lévy frères, 1862)

- Mélanges scientifiques et littéraires (Lévy frères, 1858)

- Recherches sur plusieurs points de l'astronomie égyptienne (Didot, 1823)