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Meccanica e Medioevo

Meccanica e Medioevo

L’INDUSTRIA è ormai controllata dall’automazione, specialmente per quanto riguarda lo svolgimento di attività ripetitive e di routine. Ma quand’è che i dispositivi automatici fecero la loro prima apparizione? Fu solo un paio di secoli fa, quando in Europa ebbe luogo la rivoluzione industriale? Vi sorprenderà scoprire che le macchine automatiche furono inventate molto tempo prima.

La pompa aspirante a due pistoni di al-Jazari

Durante la prima fase del periodo che va dall’VIII al XIII secolo circa, definito l’età d’oro delle scienze islamiche, studiosi del Medio Oriente tradussero in arabo testi scientifici e filosofici contenenti le opere di rinomati autori greci come Archimede, Aristotele, Ctesibio, Erone di Alessandria e Filone di Bisanzio. * Grazie a queste e ad altre fonti l’impero islamico, che si estendeva dalla Spagna all’Afghanistan passando per il Nordafrica e il Medio Oriente, era in possesso delle conoscenze necessarie per produrre macchine automatiche.

Manoscritto di al-Jazari del XIII secolo, che rappresenta il suo orologio dell’elefante

Quelle macchine, fa notare lo storico della scienza islamica Donald Hill, potevano “funzionare per lunghi periodi — ore, giorni o anche di più — senza l’intervento umano”. Com’era possibile? Quegli ingegneri avevano inventato efficaci meccanismi di controllo che permettevano il funzionamento automatico. Le macchine utilizzavano l’acqua che si trovava in serbatoi posizionati a un livello superiore in modo da avere un costante apporto di energia; si servivano anche di automatismi per aprire e chiudere le valvole o per cambiare la direzione del flusso dell’acqua. Queste macchine avevano anche dispositivi di controllo e meccanismi che Hill definisce “prototipi di dispositivi ausiliari di sicurezza”. Vediamone alcuni esempi.

Gli ingegnosi Banu Musa

I tre fratelli Banu Musa, che in arabo significa “figli di Musa”, vissero a Baghdad nel IX secolo. Proseguirono l’opera dei loro predecessori ellenistici Filone ed Erone, così come quella di ingegneri cinesi, indiani e persiani, e inventarono più di 100 congegni. Tra questi, fa notare lo scrittore e giornalista scientifico Ehsan Masood, c’erano fontane in grado di cambiare la direzione del flusso dell’acqua a intervalli di tempo, orologi pieni di fronzoli per deliziare la vista e contenitori che versavano bevande in modo automatico e si riempivano utilizzando audaci combinazioni di galleggianti, valvole e sifoni. Secondo Jim al-Khalili, storico della scienza, i figli di Musa costruirono anche semplici automi a grandezza naturale, per esempio la cosiddetta “ragazza del tè”, in grado di servire effettivamente il tè, e il suonatore di flauto, che rappresenta “verosimilmente il primo esempio di macchina programmabile”.

Questi sistemi automatici avevano molto in comune con le macchine moderne. Certo, “impiegavano soprattutto l’acqua sotto pressione anziché l’elettronica, ma la maggior parte dei princìpi di funzionamento sono gli stessi”, spiega Ehsan Masood.

 Al-Jazari, “padre della robotica”

Nel 1206 ibn al-Razzaz al-Jazari completò il suo trattato, a volte tradotto Compendio sulla teoria e sulla pratica delle arti meccaniche. L’opera è stata definita “uno studio sulla progettazione dei dispositivi meccanici”. Alcune delle invenzioni di al-Jazari andarono ben oltre quelle presentate dai Banu Musa; inoltre descrizioni e disegni sono così dettagliati da permettere ai moderni ingegneri di ricreare i suoi congegni.

Il testo di al-Jazari illustra dispositivi per il sollevamento dell’acqua, orologi ad acqua, orologi a candela, distributori d’acqua, automi musicali e una pompa che convertiva il movimento rotatorio di una ruota idraulica nel movimento orizzontale di un pistone, in grado così di pompare acqua con estrema forza. Gli storici attribuiscono ad al-Jazari il merito di aver ideato pompe idrauliche con tre secoli di anticipo rispetto ai primi progetti di questo tipo comparsi in Occidente.

Al-Jazari produsse anche orologi fantasiosi, ma perfettamente funzionanti. Quello qui riprodotto è stato ricostruito in un centro commerciale di Dubai. Il meccanismo di calcolo del tempo è costituito da un recipiente con un forellino, posizionato in un serbatoio d’acqua all’interno della pancia dell’elefante. Il recipiente si riempie ogni 30 minuti e poi affonda, innescando una serie di reazioni che utilizzano corde e sfere che partono dalla “torretta” posta sul dorso dell’elefante. Ogni mezz’ora il ciclo si conclude, il recipiente torna a riempirsi d’acqua e il processo ricomincia. Questo dispositivo e altre macchine automatiche attribuite ad al-Jazari gli hanno valso l’appellativo di “padre della robotica”.

Questa panoramica sull’ingegnosità dell’uomo è davvero sorprendente. Quello che abbiamo visto non è soltanto un interessante capitolo di storia. Ci fa anche vedere le cose nella giusta prospettiva. In un’epoca in cui molti si vantano della moderna tecnologia ci ricorda quanto siamo debitori alle brillanti e ingegnose menti di coloro che ci hanno preceduto.

^ par. 3 A proposito del lavoro di traduzione intrapreso dagli studiosi arabi, vedi l’articolo “L’arabo: la lingua dei sapienti”, nel numero di Svegliatevi! di febbraio 2012.

Pompa: © Gianni Dagli Orti/The Art Archive at Art Resource, NY; orologio: © The Metropolitan Museum of Art/Art Resource, NY