La macchina di Antikythera

La maggior parte delle nostre idee riguardo la cultura dell’antica Grecia si riconducono allo studio della geometria, filosofia e della logica: poca attenzione è riservata allo studio della “tecnologia” greca. Tuttavia grazie ad una curiosa circostanza è giunto fino a noi un artefatto particolare dell’antichità che testimonia come una civiltà remota abbia potuto raggiungere livelli particolarmente alti in campo tecnologico: stiamo parlando della Macchina di Antikythera, ad oggi il più antico esempio di sistema a ruote dentate ingranate fra loro montate con precisione in grado di riprodurre il moto dei pianeti, le fasi lunari, il calendario solare ed altro ancora.

Il ritrovamento dell’oggetto avvenne all’inizio del XX secolo, quando alcuni pescatori di spugne in cerca di riparo da una forte tempesta si rifugiarono sull’isola di Antikythera (situata fra la terraferma greca e l’isola di Creta). Al termine della tempesta i pescatori tentarono la fortuna nelle acque del luogo e, durante le loro immersioni, si imbatterono in un relitto di una nave partita da Rodi ed affondata nel I secolo a.C. circa con il suo carico di anfore da vino e statue. Mesi dopo, con l’autorizzazione del governo greco, vi tornarono per riportare alla luce questi tesori e fra questi vi era anche un blocco informe di metallo coperto da pesanti calcificazioni; quando successivamente si ruppe si rivelarono i resti di ruote dentate di bronzo ed un insieme di tavole ricoperte da iscrizioni in greco.

I tre frammenti del dispositivo. Fonte http://www.namuseum.gr/

Si dovette aspettare i primi del Novecento affinché si riuscisse a capire di cosa si trattava; in particolare fu il filologo tedesco Albert Rehm che nel 1905 fu tra i primi a capire che il meccanismo trovato ad Antikythera era una macchina per calcoli astronomici. Quello che oggi maggiormente sappiamo sul suo funzionamento lo dobbiamo invece allo storico della scienza Derek de Solla Price, il quale cinquanta anni dopo intuì che il meccanismo funzionava girando una apposita manovella posta su un lato e che l’uso principale consisteva nel calcolare le posizioni del Sole e della Luna rispetto alle stelle fisse.


Studi ancora più recenti, in particolare grazie anche alle scansioni a raggi X del congegno, effettuate nel 1974, ci hanno fornito maggiori dettagli sul suo funzionamento e sulla sua struttura. Nella macchina di Antikythera, delle dimensioni simili a quelle di un elenco telefonico (30 cm x 15 cm), vi sono al suo interno trenta ingranaggi, più altri di cui si è ipotizzata l’esistenza, mentre all’esterno vi sono tre quadranti, uno principale anteriore e due posteriori, oltre ad una serie di indicatori.

Sulla facciata anteriore era riportato:

  • Un quadrante principale con le dodici costellazioni lungo l’eclittica, ovvero il percorso del Sole nel cielo, ed esternamente ad esso, un calendario egizio che mostrava i 365 giorni dell’anno.

Sopra questo quadrante vi alloggiavano una lancetta lunare, un puntatore della data, un puntatore solare ed una serie di lancette planetarie (andate perdute) che servivano a mostrare le posizioni dei pianeti dell’antichità. In basso vi erano una serie di iscrizioni che indicavano gli orari in cui sorgevano e tramontavano le stelle più importanti.

Sul lato posteriore vi era posto per altri due quadranti:

  • un quadrante con il calendario metonico il quale indicava il mese su un ciclo a 235 mesi lunari disposti a spirale, con all’interno un quadrante più piccolo per l’indicazione dei giochi dell’antica Grecia (tra cui i giochi Olimpici).
  • un quadrante dell’eclissi lunare di Saros: tale quadrante indicava su una spirale i mesi in cui potevano verificarsi potenziali eclissi lunari e solari.

La sua struttura interna era molto più complicata: c’era un ingranaggio primario messo in moto dalla manovella esterna che a sua volta metteva in moto tutti gli altri ingranaggi; un giro completo di questo ingranaggio primario rappresentava lo scorrere di un anno.

All’interno della struttura c’erano altri tre tipi di ingranaggi ancorati a quello principale che ruotavano mediante un meccanismo ad incastro:

  • un treno di ingranaggi lunari: una serie di ruote epicicloidali simulava il moto lunare ruotando nello stesso tempo una sfera bianca/nera che mostrava le fasi lunari.
  • un treno di un ingranaggi eclissali: calcolava il mese nel ciclo di Saros a 223 mesi lunari delle eclissi ricorrenti ed indicava, tramite un indicatore, il mese sul quadrante omonimo.
  • un treno di ingranaggi metonici: serviva a calcolare il mese nel calendario metonico e veniva mostrato anche esso tramite una lancetta sul retro del dispositivo. Un perno situato sulla punta della lancetta seguiva la scanalatura a spirale presente sul quadrante posteriore e si estendeva in lunghezza raggiungendo i mesi annotati sulle spire successive. Ingranaggi ausiliari spostavano una lancetta sul quadrante dei cicli dei giochi olimpici.

Il funzionamento per l’utente finale era estremamente pratico: si selezionava una data sul calendario egizio sul davanti (spostando la lancetta corrispondente) oppure sul calendario metodico sul retro e quindi si leggevano le previsioni astronomiche per quel giorno (come ad esempio le fasi lunari) dagli altri quadranti. Oppure si girava la manovella per impostare un evento specifico su un quadrante astronomico per vedere di conseguenza in quale data si sarebbe verificato in un intervallo di diverse decine d’anni (nel futuro e nel passato); il quadrante di Saros per esempio dava previsioni accurate di allineamento del sistema Terra, Luna e Sole e quindi indicava tutte le potenziali eclissi solari e lunari.

(Fonte Massimo Mogi Vicentini)

L’importanza del ritrovamento di questa macchina ha mostrato che gli antichi greci sapevano come calcolare gli schemi ricorrenti delle eclissi lunari grazie anche a secoli di osservazioni effettuate dai babilonesi; in questo senso possiamo considerare la macchina di Antikythera come un antico computer che era in grado di eseguire i compiti per loro. Secondo Price inoltre questo ritrovamento apre una finestra sulle conoscenze astronomiche della Grecia Antica e sul livello di avanguardia tecnologica, conoscenza scientifica, complessità matematica e di meccanica allora raggiunto. Grazie alle conquiste di Alessandro Magno (356 a.C. – 323 a.C.) infatti, la civiltà greca si fuse con la culture mesopotamiche, egiziane e di altri popoli dando vita alla cultura ellenistica in cui si svilupparono e raggiunsero vette molto alte nel pensiero scientifico ed è quindi plausibile che i greci avessero acquisito le sufficienti nozioni di astronomia per realizzare questo gioiello della tecnologia antica.

Inoltre gli studiosi che hanno esaminato l’oggetto, ritengono che probabilmente non sia un unicum, in quanto non hanno rilevato errori nel meccanismo, ogni componente era funzionale ad uno scopo e ritengono che i greci potevano aver costruito altri meccanismi simili prima di quello attuale. Sfortunatamente il materiale di cui è costituito il reperto (oltre al bronzo era presente anche rame e si è ipotizzata una cornice di legno) veniva parecchio riutilizzato all’epoca in quanto facilmente lavorabile, di conseguenza il ritrovamento di oggetti di una certa antichità sono abbastanza rari.

Oggigiorno tre di questi frammenti sono conservati al Museo archeologico Nazionale di Atene; esiste anche un gruppo di ricerca (a Cardiff) sul meccanismo di Antikythera nato dalla collaborazione con il Ministero della Cultura della Grecia, il Museo Archeologico Nazionale di Atene ed altre Istituzioni.

Bibliografia

Conferenza Rivoluzione copernicana

Chiunque abbia osservato il cielo notturno (condizioni atmosferiche ed inquinamento luminoso permettendo) almeno una volta sicuramente avrà notato la periodica rotazione della volta celesteintorno alla polare. In modo analogo durante il dì il percorso apparente da est verso ovest che descrive il Sole in cielo ha portato le prime civiltà a costruire un modello cosmologico basato su una ipotesi geocentrica.
Oggi noi sappiamo che non è così, è la Terra a muoversi (con un movimento di rotazione ed uno di rivoluzione) ma ci son voluti più di quindici secoli ed una rivoluzione affinché la teoria eliocentrica trovasse radici nel pensiero umano.

Il principale attore di questa innovazione fu Niccolò Copernico, astronomo polacco, che costruì una teoria matematica (ed una cosmologia) alternativa che giustificasse i moti del Sole e dei pianeti sulla volta celeste.

Nel corso dei secoli molti astronomi proposero soluzioni alternative che spiegassero le irregolarità nel moto dei pianeti; la conferenza ripercorre le idee di questi ultimi immersi nel contesto storico in cui hanno vissuto, fino allo sviluppo delle idee copernicane.

Maggiore enfasi viene riservata al contenuto del De Revolutionibus Orbium Coelestium, Libri VI i cui concetti vengono spiegati tramite immagini, filmati ed animazioni.

Chi intende sfogliare l’opera può collegarsi a questo link: http://www.rarebookroom.org/Control/coprev/index.html

La conferenza avrà luogo venerdi 25 febbraio presso la sede del GAV

Alessandro Fumagalli

John Wilhelm and Alexander Herschel

Cronologia della famiglia Herschel
Timeline della famiglia Herschel

John nacque il 7 Marzo 1792 a Slough; sin dai primi anni, il rapporto con il padre fu ricco di contrasti. Non aveva molte amicizie e durante giorno, doveva star molto tranquillo per permettere al padre William di dormire. Al contrario del padre, da piccolo poteva già godere della fama e dei riconoscimenti del padre e di sua madre che aveva ereditato una piccola fortuna dal suo primo marito. Ad 8 anni frequentò Eton ma a causa di un increscioso episodio poi sua madre lo trasferì in una scuola privata. Nel 1813 John si laureò e venne eletto membro della Royal Society. Per tre anni poi frequentò studi legali, ma fu nel 1816 che John intraprese la decisione di seguire i genitori ormai anziani.
I suoi studi non interessarono però solo l’astronomia ma anche altri campi: fisica, spettroscopia, mineralogia, geologia e chimica: nel 1819 scoprì che l’iposolfito di sodio scioglieva i grani di argento e diede un impulso anche alla nascente fotografia. Nel 1821, assieme a James South iniziò un programma di osservazioni alle stelle doppie e pubblicarono un articolo (1824) per il quale vennero insigniti premiati dall’Accademia delle Scienze di Parigi e dall’ dell’Astronomical Society a Londra. Proseguì le sue osservazioni con molti sforzi riuscendo a catalogare 5075 oggetti in una serie di sei cataloghi pubblicati fra il 1826 ed il 1836.
Nel 1833 John decise di proseguire il lavoro di catalogazione stellare di suo padre e partì assieme a sua moglie per Cape Town. Si accasò presso una fattoria olandese ed assieme al suo assistente poté completare la catalogazione del cielo australe. Dopo quattro anni tornò a Slough dove scrisse i resoconti del suo viaggio in Africa. Questo lavoro venne pubblicato nel 1847 e gli valse una seconda medaglia dalla Royal Society. Gli ultimi 20 anni della vita di John furono accompagnati da problemi di salute e morì l’11 Maggio 1871 e venne seppellito nell’Abbazia di Westminster.


Alexander Stewart nacque a Feldhausen (Sudafrica) il 5 Febbraio 1836; venne educato alla Clapham Grammar School ed in seguito frequentò il Trinity College (Cambridge) dove si diplomò nel 1859. Entrò nella scuola di minatori a Londra nel 1861 per studiare meteorologia e durante questo periodo Alexander iniziò un programma di osservazione dello spettro della luce delle meteore.
Nel 1866 divenne professore di Meccanica all’Università di Glasgow e continuò il suo lavoro sugli spettri; trovò un collaboratore in Nicholaus von Konkoly, un astronomo amatore ungherese famoso per avere una delle migliori collezioni di spettri di tutta Europa. Alexander gli spedì le sue decennali osservazioni e l’ungherese poté confermare l’ipotesi di Alexander circa la presenza delle linee del sodio nello spettro. Nel 1866 Alexander tornò a Slough e condusse una serie di meticolose osservazioni (numerate) sulle meteore: aveva fama di esser capace di disegnare la traiettorie fra le stelle con grande precisione.
La sua attività scientifica non si limitò alla spettroscopia; le sue osservazioni delle Leonidi e i suoi calcoli per trovarne il massimo di attività furono di grande aiuto a Schiapparelli per l’identificazione della cometa Tempel (1866); inoltre pubblicò molti lavori e trattati di meteorologia, geologia e fisica dell’atmosfera. Dal 1871 fino al 1886 fu professore di fisica all’Università di Newcastle dove poté frequentare l’Osservatorio di Mr Newall (Gatehead) che all’epoca poteva vantare il più grande rifrattore del mondo; le ultime osservazioni risalgono al 13 Febbraio 1907, quattro mesi prima della sua morte. Venne seppellito nella chiesa di St. Laurence at Upon assieme a Sir William.

Bibliografia

  • The Herschel Dynasty: Part I. The Royal astronomical Society of Canada.
  • The Herschel Dynasty: Part II . The Royal astronomical Society of Canada.
  • The Herschel Dynasty: Part III. The Royal astronomical Society of Canada.
  • I re del Sole – Stuart Clark.
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