Giovanni Giorgi

Figlio di Giorgio, eminente giurista, e di Elisabetta Pia Cupello, a causa dei trasferimenti della famiglia dovuti alla professione del padre, frequentò la scuola elementare a Napoli, il ginnasio a Palermo e il liceo Umberto I a Roma.

A 16 anni entrò all’Università di Roma, dove fu allievo di Eugenio Beltrami e Luigi Cremona. Nel 1893 si laureò con il massimo dei voti in ingegneria civile, con una tesi sul progetto della ferrovia elettrica Napoli-Cuma.

Nel 1903 ottenne la libera docenza di elettrotecnica, e nel 1908 fu dichiarato idoneo, primo ex aequo, al concorso per la cattedra di elettrotecnica a Palermo.

Tenne poi il corso di fisica matematica all’Istituto Fisico dell’Università di Roma e dal 1912 al 1914 fu professore ordinario di meccanica razionale alla Scuola superiore di costruzioni aeronautiche di Roma e di analisi superiore all’Università di Roma. Fu poi ordinario di fisica matematica e di meccanica razionale a Cagliari (dal 1926 al ’29) e a Palermo (fino al ’34), poi di trasmissioni e misure telegrafiche e telefoniche e di comunicazioni elettriche a Roma (fino al pensionamento nel 1940).

Dedicatosi fin da subito allo studio della metrologia elettrica, pubblicò i primi risultati nel breve saggio The foundations of electric science (1895). Successivamente le sue conclusioni più mature vennero esposte nella comunicazione al Congresso di Elettrotecnica di Roma nel 1901, pubblicata negli Atti dell’Associazione elettrotecnica italiana con il titolo: "Unità razionali di elettromagnetismo", che lo impose all’attenzione della scienza internazionale.

Il suo contributo è consistito nell’introduzione di una quarta unità fondamentale di natura elettromagnetica, accanto alle tradizionali tre unità meccaniche. In questo modo si ottengono i vantaggi di confermare l’uso inalterato delle unità elettriche pratiche, di ridurre al minimo le modifiche alle definizioni esistenti e di costituire in definitiva un sistema m, kg, s, unità elettrica, al tempo stesso pratico e assoluto, rispettando il sistema metrico decimale e i campioni già depositati a Sèvres.

All’inizio si scelse l’unità di resistenza elettrica, l’ohm, ma in seguito la scelta dell’unità elettrica cadde sull’ampere (A). Come conseguenza del sistema Giorgi, (chiamato anche MKSA) vennero assegnate dimensioni fisiche alla costante dielettrica e alla permeabilità magnetica del vuoto, che nel sistema maxwelliano erano numeri puri con valore unitario.

Nonostante il pronto riconoscimento e il forte appoggio di Silvanus Thompson in Gran Bretagna (I desire to state as strongly as I can, what an extremely great advance has been made by the proposal of Mr. Giorgi) di Fritz Emde in Germania, di G. A. Campbell negli Stati Uniti e più tardi di numerosi altri, fra cui Arnold Sommerfeld, passarono più di trent’anni prima che la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC), nella riunione di Scheveningen del 1935, adottasse il sistema Giorgi, riconfermato a Torquay nel 1938.

I suoi contributi in elettrotecnica sono inscindibili dalle sue ricerche di fisica matematica e di metrologia. Nel 1905 pubblicò a Firenze Il metodo unitario per lo studio ed il calcolo del macchinario elettrico rotante, che, pur ispirato prevalentemente a esigenze didattiche, può considerarsi il primo contributo sostanziale alla teoria unificata delle macchine elettriche, anche se praticamente ignorato e sottovalutato.

Un contributo importante in elettrotecnica, per il quale egli deve considerarsi il continuatore diretto dell’opera di Galileo Ferraris, è costituito dall’analisi fondazionale dell’elettrotecnica, presentata prevalentemente nelle Lezioni di fisica matematica (Sampaolesi, Roma 1928), basate su un approccio lagrangiano.

Da fisico matematico, fin dal 1903 aveva affrontato il problema del cosiddetto "sistema di riferimento Alfa", sostenendo che la dinamica moderna può farne a meno ("Sul problema Alfa della dinamica", in: Rendiconti della R. Accademia dei Lincei, 1912).

Su questi argomenti si avvalse dei pareri e delle discussioni dei grandi matematici del tempo, fra cui Vito Volterra, Federigo Enriques, Guido Castelnuovo, Tullio Levi-Civita, e Francesco Severi. Con Levi-Civita scambiò una fitta corrispondenza, oggi in parte consultabile presso l’Accademia dei Lincei.

Fu anche in costante rapporto con Albert Einstein. Sul tema di una possibile intuizione della massa gravitazionale dell’energia, negli anni in cui Einstein sviluppava la sua teoria della relatività, rivendicò una sua priorità con una lettera del 1912 allo stesso Einstein (G. Giorgi. La frantumazione dell’atomo. Come si pervenne a liberare l’energia subatomica e a produrre le esplosioni, N. Ruffolo, Roma 1946).

I suoi interessi per i problemi sollevati dalla relatività continuarono anche in seguito, il suo punto di vista era che la fisica dell’universo quale risulta dalla prima e dalla seconda teoria di Einstein, è molto meno discosta dall’intuizione e dalle concezioni filosofiche tradizionali di quanto potrebbe apparire a prima vista.

Affrontò, inoltre, il problema del metodo simbolico nelle correnti variabili, un argomento allora ben lungi da una soluzione completa e rigorosa. Va ricordato a questo proposito che lo studio dei regimi variabili nei conduttori e nei cavi in particolare, era di grande interesse per le comunicazioni elettriche e aveva trovato negli ultimi anni dell’Ottocento un geniale cultore in Oliver Heaviside.

Riaprì l’argomento e vi dedicò una serie di quattro memorie dal 1904 al 1928 (in G. Giorgi. Regimi variabili nei sistemi lineari, Industrie Grafiche Italiane Stucchi, Milano 1971). Ricordando dapprima sia il contributo dello stesso Heaviside, sia alcune memorie di Antonio Garbasso, osservava che l’uso dei simboli introdotti dal primo si limitava allo sviluppo di particolari applicazioni, mentre egli intendeva dare alla teoria degli operatori funzionali la rigorosa base matematica che appariva ancora mancante. In una breve nota del 1940 scriveva: Al metodo delle trasformate di Laplace, per risolvere i problemi delle correnti variabili, si deve contrapporre quello italiano degli operatori funzionali …

In tutto sono una decina le memorie da lui pubblicate sull’argomento e in esse si parla di una "scuola italiana", formata da vari ricercatori, tra cui A. M. Angelini, A. Asta, G. Cocci, L. Fantappié, A. Ghizzetti, D. Graffi, R. Sartori. Il suo contributo specifico è ampiamente citato nella fondamentale monografia di A. Blondel “L’évolution des méthodes de calcul des phénomènes transitoires” (in: Revue générale de l’électricité, 1937) e nei lavori di J. R. Carson e K. W. Wagner.

Oltre che nella didattica e nella ricerca, fu impegnato in attività professionali e in incarichi istituzionali. Fu gerente della Società Giorgi-Arabia & C. (dal 1897 al 1906) e della Società meridionale Lahmeyer di elettricità (1900-05).

Dal 1906 al 1921 fu direttore dell’ufficio tecnologico del Comune di Roma, potenziò tutti i servizi, fra cui quello dei trasporti urbani, e risanò il bilancio, pur adottando tariffe assai inferiori a quelle vigenti.

Collaborò al riordino della rete tranviaria di Roma e alla costruzione della ferrovia elettrica Castelraimondo-Camerino (in seguito soppressa): le innovazioni introdotte attirarono l’attenzione del Comune di Detroit, che gli richiese una specifica consulenza. Il sistema di trazione a elettrovapore Giorgi-Collo-Ferrero, da lui brevettato, venne scelto nel 1910 per le ferrovie russe sulla linea Mosca-San Pietroburgo-Odessa, ma i lavori, già iniziati, vennero interrotti a causa della Prima Guerra mondiale.

Idee e progetti pionieristici furono da lui applicati nel campo della produzione idroelettrica, in particolare nel coordinamento degli impianti a serbatoio con quelli ad acqua corrente e con gli impianti termoelettrici. Terminata la prima guerra progettò un impianto di oltre 70 MW sul fiume Isonzo.

Quanto alla distribuzione dell’energia elettrica, egli ideò sistemi innovativi: la rete secondaria trifase con neutro, da lui introdotta per la prima volta nel Comune di Roma, fu adottata anche a New York.

Nel 1913, come membro di una specifica commissione del Ministero delle Poste e Telegrafi sui sistemi telefonici, indusse l’amministrazione a programmare l’automatizzazione integrale della rete. Risolse anche il problema dei limitatori di corrente senza interruzione del circuito, brevettati e costruiti fra il 1920 e il 1924.

Tra gli altri suoi interessi si occupò dei fondamenti della geometria e a essi dedicò tre interessanti conferenze di carattere storico-critico, rivolte agli insegnanti di matematica delle scuole secondarie ("Sui fondamenti della geometria. Tre conferenze al Seminario matematico di Roma", in: Bollettino della Mathesis, 1912).

Di particolare pregio anche una serie di cinque articoli di divulgazione, pubblicati fra il 1939 e il 1940, sulla nozione del tempo dall’antichità a oggi, che rivelano, oltre a un profondo spirito critico, una vastissima cultura storica (“La nozione e la misura del tempo…”, in: L’Energia elettrica, 1939).

La sua opera si caratterizza per chiarezza e efficacia didattica, anche nell’espressione linguistica molto accurata e scorrevole, come si nota nei numerosi scritti di divulgazione, tra i quali le voci da lui compilate per l’Enciclopedia Italiana (28, di cui più della metà di argomento elettrico).

Continuò a insegnare anche dopo il pensionamento, nel 1940, sia in incontri privati, sia in corsi di perfezionamento universitario. Anche negli ultimi anni si occupò di vari argomenti in forma monografica, in particolare di carattere didattico, fino alla morte improvvisa.

Ebbe numerosi riconoscimenti: il premio dell’Associazione elettrotecnica italiana (AEI) nel 1903 e due volte il premio Kramer del R. Istituto lombardo di scienze e lettere (1904 e 1937); nel 1935, la medaglia Jona per l’elettrotecnica e il premio della Fondazione politecnica italiana.

Fu membro della International Electrotechnical Association di Londra dal 1902; della Pontificia Accademia delle Scienze dal 1926; socio dell’Accademia dei Lincei (1927); dell’Istituto nazionale romeno per l’energia dal 1935; membro delle delegazioni italiane ai convegni della Commissione elettrotecnica internazionale di Scheveningen (1935) e Torquay (1938); socio dell’Accademia delle scienze del Perù, presidente della Commissione per il riordinamento delle reti telegrafiche e telefoniche (1945-48); presidente dell’AEI e della Commissione Elettrotecnica Internazionale. Infine, nel 1947 fu capo della missione italiana negli Stati Uniti per informazioni sulla tecnica telefonica interurbana e rappresentante dell’Italia alle manifestazioni per il bicentenario della Princeton University. La sua attività tecnico scientifica risulta, su un arco di 57 anni, in 368 lavori, tra libri, dispense, corsi, monografie, memorie originali e di divulgazione.

Portano il suo nome vari Istituti Tecnici Industriali a Milano, Genova, Verona e Roma; a Lucca, sua città natale, porta il suo nome l’Istituto Professionale per l’Industria e l’Artigianato.