Archivio per marzo, 2011

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La Terra sbuffa, sprizza, bofonchia, suda, urla, fuma e vibra; vibra sempre, in ogni monento.

Il giorno 11 Marzo 2011 alle ore 06:46:24 italiane, nella costa est del Giappone la Terra ha vibrato come poche volte nella storia, scatenando un’energia quantificabile in 8,9 di magnitudo.

Zhang Heng

Ascoltare e registrare  l’umore della Terra è il compito di strumenti noti con il nome di sismografi, tecnologie in grado di captare la vibrazione, l’onda sismica che si muove nel tempo e nello spazio, e che si propaga attraverso le rocce scuotendole.

La Cina è l’area del pianeta che ha subito il maggior numero di morti nella storia a causa di terremoti disastrosi (vedere il sito del U.S. Geological Survey) e quindi non è strano che il primo sismografo conosciuto del tecnopassato sia stato concepito proprio lì.

Il primo telerilevatore di terremoti è frutto del genio di Zhang Heng (78-139), grande astronomo, matematico, pittore ed inventore cinese che lo ideò nel 132.

Zhang Heng chiamava il suo sismografo houfeng didongy y che per chi come me non conosce il cinese suona così: “lo strumento per indagare i fluidi e i movimenti della terra”

Il sismografo di Zhang Heng non è solo un ingegnoso strumento tecnologico ma anche un oggetto di estrema raffinatezza ed eleganza. Estetica, Simbolismo e Tecnologia non erano mai disgiunte nei manufatti del tecnopassato. La foto di Marilyn Shea mostra una delle tante repliche dell’archeo-sismografo così è descritto da un’antica cronaca cinese:

«un recipiente di fine bronzo fuso, simile a una giara da vino […] la superficie esterna era ornata con antichi caratteri da sigillo e con disegni di montagne, tartarughe uccelli e animali. […] Fuori dal recipiente stavano otto teste di drago, le bocche serrate su una sfera bronzea, mentre attorno alla base erano assisi otto rospi con le bocche aperte».

Il Leonardo cinese ante-litteram ideo una grande anfora bronzea alta 3 metri, all’interno della quale mise un pendolo collegato con otto levette ad altrettante teste di drago esterne, disposte sulla circonferenza dell’anfora ad indicare altrettanti punti cardinali. Nella bocca di ogni drago stava una biglia di metallo trattenuta dalla leva. In presenza di un onda sismica il pendolo oscillava ed azionava il braccio corrispondente alla direzione dell’onda facendo aprire la bocca del drago. La pesante biglia di metallo cadeva nella bocca del rospo sottostante emettendo un potente suono simile ad una campana. Era l’allarme.

funzionamento del sismografo di Zhang Heng

Possiamo conisderare quello di Zhang Heng uno dei primi automatismi di telerilevamento, un sistema tecnologico in grado di segnalare automaticamente la presenza di un evento remoto. Pare che il meccanismo fosse così sensibile da rilevare a distanza di oltre 500 Km il terremoto che nel 138 distrusse la città di Lung-Hsi. Da un’antica cronaca si legge:

«una volta uno dei draghi lasciò cadere una sfera benché non si fosse avvertita nessuna scossa percettibile. Tutti gli studiosi della capitale rimasero stupefatti […] Ma qualche giorno dopo giunse un messaggero che recava notizie di un terremoto nel Lung-Hsi»

Quindi il sismografo dell’arecheogeeek Zhang Heng permetteva alle autorità di sapere in anticipo che in una zona lontana c’era stato un terremoto, dandogli il tempo per preparare soccorsi e gestire l’emergenza.

dal 132 ad oggi il principio di funzionamento dei sismografi non è cambiato; continua a basarsi sul Pendolo e sulle leggi della meccanica di Sir Isaac Newton.

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Primavera del 1900. Una barca di pescatori sta navigando nell’Egeo, tra Peloponneso e Creta, quando finisce nel mezzo di una tempesta e si rifugia faticosamente nell’isola di Antikythera. In attesa che il tempo migliori i pescatori decidono di passare alcuni giorni sull’isola; ne approfittano per delle immersioni alla ricerca di spugne, ma trovano tutt’altro. S’imbattono in una nave mercantile di duemila anni prima colma di anfore, statue e monili. Per il recuperò ci vollero due anni, un lasso di tempo che favorì i razziatori di tesori privandoci di importanti frammenti.

Importanti frammenti di cosa?

Nel 1902 al termine del recupero, Stais, l’archeologo del Museo Nazionale di Atene, si trovò di fronte ai resti di quella che doveva essere una scatola in ottone e legno che sembrava contenesse dei semplici pezzi di pietra incrostata.

Ad uno sguardo più attentò, però, Stais si accorse che dalle incrostazioni si distinguevano degli ingranaggi, che quelle pietre celavano delle ruote dentate. Intuì che doveva trattarsi di un antico meccanismo sofisticato, forse un orologio o un astrolabio, ma niente del genere era mai stato trovato prima. Nessuno diede attenzione all’annuncio di Stais, della scoperta di uno anomalo marchingegno da lui datato intorno al II secolo a.C. e  la cosa venne dimenticata per cinquantanni.

Solo verso la fine degli anni ‘5o uno storico della scienza, il fisico inglese Derek de Solla Price decise che i frammenti ritrovati ad Antikythera meritavano una profonda attenzione.

Derek de Solla Price (wikipedia)

Ed aveva ragione.

Iniziò a svelare il funzionamento di quella macchina grande come un grosso tomo enciclopedico (30 x 15 x 7,5 cm), contando oltre trenta ingranaggi messi in movimento da una manovella esterna e decifrando le iscrizioni poste sulle ruote. Confermò inoltre la datazione indicata da Stais: intorno al 150 a.C.

I suoi studi andarono avanti per vent’anni e grazie anche alle radiografie giungerà alla  fine decifrare il mistero, ricostruendo il modello del meccanismo.

Quello ritrovato ad Antikythera è un calcolatore astronomico in grado di mostrare posizione e movimenti del Sole, della Luna, , le fasi lunari, le eclissi, le costellazioni e probabilmente il moto dei cinque pianeti allora conosciuti (Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno).

Questo stupefacente calcolatore meccanico aveva due quadranti  su una faccia ed uno sull’altra, con delle lancette ad indicare posizioni e movimenti attraverso l’uso di una manovella esterna.

Il tutto era racchiuso da sportelli su cui vi erano incise in greco le istruzioni di funzionamento.

Si ipotizza che il meccanismo sia stato realizzato intorno150 a.C a Rodi dove viveva l’astronomo Gemino. Nel 2008, dalla decodifica di alcune iscrizioni, un articolo della rivista Nature ha proposto invece un’origine siciliana, ipotizzandone la realizzazione nella Siracusa di Archimede, probabilmente parte in causa anche lui del progetto.

Di certo si può dire che questo calcolatore meccanico è il frutto della sapienza ellenica ereditata dai Babilonesi e dagli Egiziani, germinato nella fucina di pensiero e conoscenza nata intorno alla biblioteca di Alessandria.  Nonostante l’enorme complessità del meccanismo di Antikythera. le conoscenze teoriche di matematica e di astronomia raggiunte dagli scienziati in quel periodo sono in grado di spiegare il suo sviluppo. Ad esempio, utilizza il modello di movimento della Luna proposto dall’astronomo Ipparco di Nicea, contemporaneo del meccanismo, ed anche lui vissuto a Rodi.

modello di John Gleavè

Anche le necessarie capacità artigianali nella realizzazione di complessi ingranaggi non sembrano essere in contraddizione con altrettanti manufatti di elevata fattura di quel periodo. In molti testi antichi si parla di meccanismi complessi ed ingranaggi ma il calcolatore di Antikythera è l’unico esemplare antico mai rinvenuto di una tale complessità realizzata.

La stranezza consiste nel fatto che si tratta del primo ed unico calcolatore analogico mai rinvenuto di epoca antica. Infatti, il meccanismo più complesso dell’intero tecnopassato (conosciuto), non ha eguali, non ha copie, e per trovare oggetti altrettanto complessi bisogna far riferimento a manufatti successivi di almeno mille anni. Si pensi che il calcolatore di Antikythera contempla il meccanismo del differenziale (quello che fa girare le ruote dell’automobile a velocità diversa in curva), un invenzione che sarà attribuita all’orologiaio francese Onésiphore Pecqueur solo nel 1827

Sembra quindi un meccanismo fuori dal suo tempo, per il solo fatto di apparire unico, ma la cosa è ovviamente impossibile. Non è credibile che una tale complessità sia stata realizzata per la prima e l’ultima volta. Ci saranno volute prove, e probabilmente ne sono esistiti altri esemplari oggi scomparsi

Come spiegare quindi l’esistenza di questo calcolatore all’apparenza anacronistico?

A me piace pensarla così:

Il calcolatore di Antikythera è il prodotto di una conoscenza innovatrice, troppo avanti con i tempi, realizzata e lasciata decadere perché eccessivamente anticipatrice, troppo costosa da realizzare, nata in un tempo non maturo per accettarla, e in un epoca dove non era chiaro cosa farsene.

Così come ancora oggi gli Umanosauri bloccano ogni innovazione perché hanno paura di perdere il potere della rendita di posizione, si può pensare che anche il Calcolatore di Antikythera sia stato volutamente rimosso, sotterrato, fatto scomparire dai potenti sacerdoti dell’epoca, che lo vedevano come una macchina complessa svelatrice di segreti per pochi.

Voi cosa ne pensate?

Qualora non vi fosse chiaro il livello di complessità del meccanismo di Antikythera vi invito a guardare questo video: è un’animazione senza audio.

Se vi interessano immagini ad alta risoluzione le trovate  qui

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Quella di Nicholas Saunderson è veramente una gran bella storia che ha dell’incredibile, di quelle che a volte solo la realtà può inventare. Una magnifica  testimonianza di come trasformare un handicap molto serio in una opportunità.

Nicholas Saunderson nacque nello Yorkshire, la verde regione del nord Inglese. Nel 1683, quando aveva appena un anno, il piccolo Nicholas contrasse il vaiolo; il terribile virus, debellato soltanto nel 1979, gli portò via la vista ed anche gli occhi.

La cecità fin quasi dalla nascita però non gli impedì di avere una vita densa e piena di successi. Per imparare aveva bisogno che qualcuno gli leggesse i libri di testo, ed a questo pensò il padre ed alcuni amici di famiglia che lo aiutarono per lungo tempo sia con i classici che con i testi di matematica. Tra i suoi esercizi preferiti pare ci fosse quello di leggere con le dita le iscrizioni incise nelle lapidi; una specie di sistema Braille ante-litteram. In breve imparò sia il Greco che il Latino.

Da ragazzo capì che per poter affrontare gli esercizi di aritmetica aveva bisogno di uno strumento che lo agevolasse e siccome non esisteva, lo inventò.

Ideò una piccola tavola di legno quadrata composta da una griglia 3×3 di righe verticali ed orizzontali; ad ogni intersezione corrispondeva un foro nel quale inserire un chiodo. La griglia aveva nove intersezioni, ognuna rappresentante una cifra attraverso l’inserimento del chiodo. Si partiva dal centro per il numero 1, poi il 2 subito in alto e via di seguito in senso orario fino al 9. Per lo 0 utilizzò un chiodo con la testa più grande da inserire al centro, stesso posto dell’1

Ognuna di queste piccole tavolette rappresentava una singola cifra e se ne potevano affiancare varie per indicare unità, decine, centinaia, migliaia, come nel sistema posizionale che conosciamo. Ad esempio sotto è rappresentato il numero 106

Di fatto il giovane Nicholas, cieco ma geek,  creò un abaco per ciechi con l’uso di tavolette forate e chiodi; su ogni griglia erano presenti degli intagli laterali che permettevano di capire al tatto  la posizione e quindi il valore del numero indicato dal chiodo e/o su cui inserire il chiodo.

Saunderson acquisì una notevole dimestichezza nell’uso di questo suo strumento da poter effettuare agevolmente tutte le operazione comuni di aritmetica. Aveva inventato la calcolatrice per ciechi.

Pensate che sia finita qui? No.

Non vi pare incredibile il fatto che Nicholas Saunderson divenne un ottimo matematico al punto che nel 1711 venne nominato Lucasian Professor of Mathematics a Cambridge?

E non vi pare incredibile che nel 1736 divvenne Fellow della Royal Society?

Bene, se tutto questo vi è parso incredibile allora preparatevi a leggere qualcosa di impensabile. Nonostante Nicholas Saunderson fosse completamente cieco dall’età di un anno, a Cambridge divenne famoso per i suoi studi sull’uso del prisma nella scomposizione della luce e per il suo corso di ottica avanzata.

Ricordatevi di Nicholas Saunderson la prossima volta che vi viene voglia di piangervi addosso.

tudi sull’uso del prisma per creare arcobaleni

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