Storia della scoperta della legge della radiazione di corpo nero

Tra il 1894 e la fine del 1900 nell'opera dell'allora già affermato fisico tedesco M. Planck vengono ad intrecciarsi in modo nuovo ed originale tre linee di ricerca scientifica del XIX secolo più o meno sviluppate: la termodinamica, l'elettromagnetismo e i primi elementi di quella che sarebbe diventata la meccanica statistica. Da questo intreccio nascono inaspettatamente le condizioni che aprono le porte alla teoria dei quanti che, durante i lustri successivi, avrebbe dato uno scossone alle teorie scientifiche che sembravano consolidate alla fine dell'Ottocento, quelle stesse teorie da cui era sbocciata. Diversi sono i campi fenomenologici che, dopo aver creato “incrinature” nella pretesa universale della meccanica classica, possono essere spiegati accettando di quantizzare, di considerare discrete, delle grandezze ritenute classicamente continue. Fra questi spicca il cosiddetto “problema del corpo nero”, all'epoca conosciuto anche come il problema della radiazione nera, l'argomento della ricerca che porta Planck al quanto, con l'introduzione di nuove costanti di natura e l'intera reinterpretazione del ruolo e del significato di queste per il progresso della fisica. Basandosi primariamente sulla monografia del filosofo e storico della scienza americano T. S. Kuhn, nel presente lavoro di tesi si ricostruisce la storia della scoperta della legge della radiazione di corpo nero, prendendo in esame il lungo e travagliato percorso che, dalla formulazione del problema da parte di G. R. Kirchhoff subito dopo la metà del XIX secolo fino ai contributi successivi alla deduzione planckiana dovuti ad A. Einstein e P. Ehrenfest nel 1906, ha visto interagire scienza sperimentale e teorica in maniera quanto mai importante e necessaria. Nel capitolo 1 si presenta il problema del corpo nero, a partire dalla funzione universale che Kirchhoff introdusse per descrivere la distribuzione spettrale dell'intensità della radiazione. Nel capitolo 2 si procede analizzando le principali mosse sperimentali e teoriche che fecero da sfondo al programma di ricerca di Planck sul problema in questione, giungendo, nel capitolo 3, a completare la descrizione dell'itinerario che portò il fisico tedesco ad avvicinarsi alla sfida lanciata da Kirchhoff, prima di proseguire con un esame dei passaggi importanti dell'opera planckiana. Nel capitolo 4 si prendono poi in considerazione le discussioni e le critiche associate alla deduzione di Planck, che hanno permesso di cogliere o esplicitare le novità concettuali ivi nascoste. Infine, nel capitolo conclusivo, si offrono spunti di riflessione sulla ricostruzione storiografica kuhniana di questo tema decisivo per la storia della fisica e non solo.