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lunedì 2 maggio 2011

La storia della misurazione del tempo

"Ruit hora - il tempo corre."

All’inizio vi era il Caos.
Poi Urano creò l’universo. Si unì con la madre Gea, la Terra, ed ebbe molti figli che uccise. Si salvò Cronos, il Tempo. Cronos si accoppiò con la sorella Rea, ma come suo padre, uccise i figli. Rea riuscì però a salvare Zeus… Così comincia l’alba degli Dei.
Questo mito antichissimo si perde infatti nella notte dei tempi, ma segna già l’angoscia umana sulle ragioni della vita e della morte. Gli dei sono immortali, gli umani invece no. La loro esistenza è infatti scandita in varie fasi: nascita, crescita, maturità, vecchiaia e infine morte. E’ la prima sequenza per la misurazione del tempo: è l’orologio biologico.
Ma è così anche definita l’inesorabilità del destino umano che vede nascere la vita, consumarla nel tempo e infine perderla...
Il calcolo dell’esistenza però è più sottile e più raffinatamente si divide in anni, mesi, settimane, giorni, ore, minuti, secondi...
Proprio questa raffinatezza e discriminazione, l’uomo, fin dagli albori della sua storia, ha sempre sentito la necessità di disciplinare, seppur in modo non così analitico.
Il sorgere e il tramontare del sole, della luna, l’avvicendarsi delle stagioni e il succedersi di eventi atmosferici che temeva e subiva, a volte con terrore, pian piano divennero a lui familiari. Fu proprio il sole che suggerì all’uomo il primo strumento di misura.
Come detto, quando vinse le sue paure ancestrali, sentì la necessità di regolarsi al trascorrere del tempo. Doveva nutrirsi per sopravvivere, quindi uscire all’alba dal suo rifugio per cacciare le prede e farvi ritorno prima del calar del sole, per non essere a sua volta, sorpreso dalle tenebre allo scoperto e senza difesa.
Osservando e riflettendo, l’uomo del neolitico aveva così appreso che, ponendosi con le spalle al sole, proiettava sul terreno un’ombra. Con dei sassi imparò a delimitarla e successivamente, ponendo i piedi uno davanti all’altro, misurava quanti passi la stessa fosse lunga, quindi anche se in modo empirico, sapeva quanto tempo lo separava dal tramonto.
Questo fu in pratica il primo segnatempo: lo Gnomone umano!
Un altro metodo di misura era quello di allungare il braccio davanti a sé e misurare quante volte le 4 dita della mano posta in modo orizzontale separassero la base del sole dall’orizzonte.
Il primo vero gnomone (un po’ più perfezionato….) era un bastone graduato, con lo stilo posto ad una certa altezza. Un tipo noto ed ancora oggi in uso nel Tibet, ha 8 facce con iscrizioni varie.
Lo gnomone era utilizzato anche dai Sumeri e dagli Egiziani nel 3000 a.C., dai Cinesi nel 2400 a.C. Dagli antichi scritti pervenutici, risulta che in Italia centrale, nel mese di aprile, il corpo umano proiettasse al mattino, un’ombra lunga 24 piedi e a mezzogiorno 4.
Nei classici di Aristofane (400 a.C.) il tempo dei pasti era giunto quando si misuravano 3 piedi d’ombra, Menandro (300 a.C.) dà appuntamento ai conviviali “quando l’ombra sarà di 12 piedi”. Rutilio Palladiano nella sua opera “De re rustica”, dà una completa e interessante tabella delle ore - tradotte in piedi – per i vari mesi dell’anno. Erodoto riferisce che i primi costruttori di Gnomoni evoluti, fossero i Caldei.
A Roma per ordine di Augusto venne costruito uno gnomone, utilizzando come stilo un obelisco che era stato fatto erigere in Egitto e che si trova tuttora in piazza Montecitorio.

Funzionamento dello gnomone
Lo gnomone

Non possiamo confermare che siano stati effettivamente i Caldei ad inventare ed utilizzare correttamente i primi gnomoni, certo è che avevano raggiunto comunque una notevole perfezione nella costruzione dello strumento, conferendogli l’aspetto di un quarto di sfera scavata in un blocco granitico, con una pallina sospesa nel suo centro, proiettante l’ombra sulla zona concava graduata (sfera armillare).
I Greci lo migliorarono, calcolando esattamente ogni graduazione e i Romani nel 491 a.C. ne installarono uno di grandi dimensioni sul Foro. Lo Gnomone dette origine poi ai quadranti solari (meglio conosciuti come meridiane) col loro complesso dei tracciati delle linee meridiane e da qui si passò al primo importante perfezionamento, trasferendo il quadrante solare, calcolato per un luogo fisso e conosciuto, al quadrante universale da viaggio e poi successivamente, al quadrante solare da tavolo e da tasca.
(Vedi: gnomoni e stili graduati, in cui vengono descritti analiticamente).

Le meridiane si diffusero in tutto il mondo. Di perfezionamento in perfezionamento, si giungerà poi all’utilizzo del raggio di sole.
Con questo sistema si progettarono vari tipologie di segnatempo per molti secoli e anche varie curiosità che, per allora, sicuramente provocavano meraviglia e facevano gridare alla magìa: senza alcun intervento dell’uomo, uno gnomone “azionava” un carillon (con l’ausilio di una lente che bruciava una cordicella di fermo…) che suonava la sua melodia a mezzogiorno, con lo stesso sistema un cannone tuonava, segnando l’ora esatta (la lente concentrava i raggi di sole sul focone, accendendo la polvere nera cosparsa sullo stesso...), modellini di queste e altre interessanti curiosità, si trovano al musèe d’horlogerie di Le Locle.(vedi: i musei).
Col tempo molti quadranti delle meridiane vennero riccamente ornati e arricchiti anche con frasi e motti latini del tipo: Vulnerant omnes, ultima necat; Lux umbra praebet misteria autem veritas; Maneo nemini; Tempus fugit sicut umbra, ecc...
A volte venivano scritti poemi o eventi storici da ricordare, a volte le meridiane erano veri e propri quadri capolavoro, dipinti con grande maestria e che purtroppo il tempo e soprattutto l’incuria degli uomini ignoranti ha contribuito a deturpare o a cancellare definitivamente. (vedi: le meridiane e il loro mondo, in cui segnaliamo anche le tecniche di costruzione e di lettura).

Meridiana con motto religioso

Un altro strumento di misura del tempo fu la clessidra, che nacque, come dice il loro nome greco, per “misurare l’acqua” e solo in seguito fu usata la sabbia, stravolgendo però il significato dell’iniziale nome (il loro nome esatto era clepsamie e non più clessidre). Pare che molti filosofi dell’antichità vedessero un parallelo tra lo scorrere del tempo e quello delle acque dei fiumi. Eraclito disse infatti: tutto scorre.
E l’acqua fu. Tra i tanti suoi meriti fondamentali, l’acqua ebbe così anche quello di misurare il tempo.
I Greci portarono la clessidra (ad acqua) ad un alto grado di perfezione. Alcune apparecchiature facevano emergere un galleggiante con asta e indice, altre facevano cadere gocce d’acqua su palette che ruotando muovevano ingranaggi e automatismi, oppure facevano più semplicemente ruotare un quadrante segnatempo.
Citeremo un esempio per tutti di segnatempo completo ed evoluto (per allora): la Torre dei Venti di Atene. Costruita nel II° secolo a.C. era dotata di 4 facciate con meridiane rivolte al sole che si illuminavano in successione, segnando il tempo dall’alba al tramonto.
All’interno dell’imponente costruzione, sul lato nord, era installata inoltre una enorme clessidra ad acqua, complessa e piuttosto precisa, la quale dava, in ogni momento una misurazione completa del tempo. Sulla sommità della torre inoltre, vi era anche una grande banderuola che indicava la direzione dei venti.

Torre dei venti ad Atene
La torre dei venti di Atene

Lo “scienziato” romano Vitruvio, fra il 27 e il 23 a.C., compilò una incredibile “summa” delle conoscenze del tempo. Nei vari capitoli dell’opera, parla dettagliatamente di astronomia, di gnomonica, di clessidre, descrive nei particolari la menzionata Torre dei Venti, i famosi orologi di Ctesibio (scienziato Alessandrino – 124 a.C.), menziona “bilie” che cadon entro bacili segnando a mo’ di gong il tempo che trascorre, canne d’organo che suonavano, sollecitate dalla pressione dell’acqua, con tonalità diverse a seconda delle ore, candele graduate, lampade ad olio, ecc...
I testi di Vitruvio vennero usati per molto tempo e con le sue descrizioni, si fabbricarono complessi orologi ad acqua, anche molti secoli dopo la sua morte! (Vedi: clessidre, clepsamie e segnatempo manuali).

Alla fine dell’anno 1000, in Cina il Mandarino Su Sung progettò e costruì una grande torre astronomica segnatempo. Realizzata il legno e alta oltre 9 metri, indicava la posizione delle stelle, del sole e – innovazione importante – batteva le ore e le frazioni d’ora con congegni meccanici!
Da questo momento in poi e potremo dire di invenzione in invenzione, perfezionando e migliorando, si giunge alla metà del 1200.
In questo periodo, pare proprio che i monaci avessero risolto i problemi, legati al passare del tempo. Il loro tipo di vita, governato da ritmi e tempi precisi, era quello che maggiormente necessitava di regolazione o “temperazione”, come si usava dire allora. Nelle loro giornate si susseguivano infatti i tempi dei riti, tempi di preghiere, tempi di lavoro, tempi del sonno, ecc...
Serviva qualcosa che scandisse la durata di queste azioni e “l’orologio” cominciò a prendere forma. Si ha infatti notizia della costruzione di un primo “svegliatoio monastico ad acqua”.
Nella sua descrizione si parla di un quadrante graduato, di ruote dentate per i suoni (emessi da piccole campane a ciò sollecitate da martelletti che le percuotevano), di una catena con peso collegato e di un galleggiante posto in un recipiente contenente acqua di cui si variava il livello (tipo l’orologio di Ctesibio...).
Da questo “archetipo” si sviluppò in seguito un altro svegliatoio più semplice e più perfezionato: quello ad azionamento totalmente meccanico.
Non più la forza dell’acqua, bensì la costante forza di gravità, che si esercitava tramite opportuno peso, legato a una corda avvolta su un tamburo rotante, iniziò ad azionare questi svegliatoi. Il tamburo ruotando, sollecitato a ciò dalla corda che si svolgeva, muoveva le ruote ad ingranaggi a lui collegate.

Svegliarino monastico meccanico

Fu necessario però inserire “qualcosa” che impedisse l’immediato srotolamento e la conseguente velocissima rotazione incontrollata del tamburo e degli ingranaggi, che avrebbe segnato non più il tempo, ma solo la fine prematura dello strumento! Nacque così il primo tipo di “Scappamento”.
Una barra a bilancere con dei pesi agganciati, regolabili dal centro alla periferia della stessa (per rendere l’idea pensiamo al peso della stadera), in seguito detta foliot, rendeva lenta e costante la rotazione del tamburo e degli ingranaggi del “treno del tempo”.
Sull’asse verticale del bilancere vi erano delle palette che arrestavano e liberavano (lasciavano “scappare”) ciclicamente i denti della ruota (conformata a denti di sega e detta caterina) calettata sull’asse su cui agivano i detti ingranaggi. (Nell’opera vi è la descrizione completa e la probabile derivazione dai primi ingranaggi meccanici messi a punto dai fabbri, detti anche magnani, per la costruzione di spiedi meccanici, che ancora oggi esistono...).
Agli svegliarini monastici, per il loro utilizzo forzatamente semplici, costituiti nella maggioranza da tre ruote, due pignoni, una campanella, oltre al sistema di scappamento e che – si dice – sbagliassero almeno di un’ora al giorno, fecero seguito i grandi orologi meccanici da torre e da campanile, dotati anche di notevoli complicazioni astronomiche e di automi, meraviglia della meccanica di allora e che ancora oggi lasciano esterrefatto il pur evoluto visitatore.
Comincia quindi l’affascinante storia dell’orologeria meccanica. (Descritta in dettaglio nell’opera...).

Orologio da torre di Venezia
L'orologio da torre di San Marco a Venezia

Quali sono le premesse affinchè tutto ciò avvenga? Facciamo mente locale tornando indietro nei secoli.
Se pur molto lentamente (per noi oggi), il mondo di allora si evolve. In Europa l’era del mondo romanico si conclude per lasciar posto al periodo medievale, basato all’inizio, per la quasi totalità, sulla difesa e sull’agricoltura di sopravvivenza e permeato di religiosità in ogni sua manifestazione. Il tempo era regolato dal trascorrere delle ore canoniche, riconosciute dalla Chiesa e che regolavano gran parte della vita delle comunità monastiche. (vedi la suddivisione del tempo e i calendari...)
Successivamente le città diventano centri importanti di accentramento, di commercio, di cultura e conoscenza. Artigiani e mercanti si dividono le proprietà fondiarie cittadine, mutando anche l’organizzazione civica e gli edifici stessi. Parte delle ricchezze conseguite con le proprie attività dalla borghesia, che aveva una propria cultura (erano arrivate le Università!) e un definito senso dei valori economici, furono usate per realizzare opere che potessero dimostrare il prestigio di chi le costruiva, oltre che per meglio salvaguardare il patrimonio stesso. Ecco quindi che tutto ciò che prima si poteva definire appannaggio quasi esclusivo delle religioni, chiese e monasteri, in città divenga ora appannaggio principale delle stesse famiglie borghesi, anche in antitesi con la Chiesa (potremo definirlo l’archetipo di concorrenza….).
Se prima gli orologi battevano le ore in pratica solo per i monaci, ora devono servire a segnare le ore per tutti, quindi non più solo le ore canoniche, ma il tempo con tutte le ore utili.
Con la grande ripresa della produzione artigianale e dei commerci, si afferma quindi la necessità di una misura del tempo oggettiva e immutabile, valida in ogni stagione ed indipendente dalle esigenze ecclesiastiche. Un tempo cioè, precisamente calcolabile, organizzabile, comperabile e vendibile. Tali ore devono essere visibili da lontano e deve essere udibile il loro rintocco nelle case, nelle piazze e nei campi, per scandire i ritmi delle varie attività.
Ecco quindi che ai primi orologi che suonavano soltanto, si succedono quelli che mostrano prima un quadrante unico e successivamente quattro, per essere leggibili da ogni lato.
Ma non era ancora sufficiente. Artigiani, mercanti, insegnanti, pittori, artisti e musici, guerrieri, nobili e viandanti e tutti coloro che in genere potevano permetterselo, viaggiano e si spostano sempre più frequentemente. Vengono così diffuse: storia, avvenimenti e ogni tipo di conoscenza, oltre naturalmente alle merci, inizialmente barattate e in seguito commerciate.
Nasce così la necessità di conoscere in modo autonomo il trascorrere del tempo. Per questi motivi, nel successivo periodo rinascimentale, non basterà più solo l’orologio da campanile o da torre, "rimpicciolitosi" nel frattempo, dando origine all' orologio da muro o da tavolo, ma servirà anche un orologio personale. Un orologio da portare con sé durante i viaggi, dapprima appeso all’interno della carrozza, poi da tenere sulla persona, legato al collo con una catenella o contenuto in una sacca, da appendere alla cintura.
L’evoluzione però continua inarrestabile e a questi primi pesanti, imprecisi e potremo dire ora, scomodi e ingombranti orologi “portatili”, si migliorano i congegni meccanici, se ne riducono dimensioni e pesi, tanto che gli stessi, non più grandi del palmo di una mano, possono essere contenuti in un taschino. Con ulteriori sforzi di miniaturizzazione e continuo perfezionamento, senza però mai stravolgere la basilare “organizzazione meccanica”, si giunge infine all’ orologio da portare al polso.
Così anche l’uomo giunge “in orario” ai nostri giorni...e l’evoluzione dell’affascinante orologio meccanico continua ancora…. (nell’opera è descritta la completa evoluzione degli orologi e dei loro meccanismi...).

ESEMPIO DI ALCUNE TIPOLOGIE DI OROLOGI DESCRITTE NELL’OPERA:

act parliament clock, altaruhr, balloon clock, banjo clock, bedside clock, bracket clock, cappuccina, carillon, carriage, cartel, comtoise, connecticut lyra, cronometro, deck watch, dosenuhr, gothic kloch, hollow column clock, hood clock, lancet clock, lantern clock, lyre clock, neuchateloise, oignon, orologi anulari, astronomici, calendario, da carrozza, a colonna guardacorde, a cremagliera, a crocifisso, a due casse, a equazione del tempo, decimale, di fantasia, tipo faro, notturno, a numerazione romana, Orfeo, ostensorio, da parete, da petto, a piatto, portatile, a quadro, da tasca, tipo sedan, tattile, da tavolo, da torre, a urna, pendola da ufficiale, da viaggio, sympathique, pillar clock, puritano, regolatore, religieuse, savonnette, saulen uhr, shelf clock, schild, schwarzwalder uhr, squelette, start clock, stoelclock, sthuluhr, svegliarino monastico, tamburina, terry clock, todleine uhr, zappler, trunk dial, regency, cartel, strut, dachlur, lanterndluhr, da marina, con automi, misteriosi e curiosi, a globo, da polso, ecc…ecc…

estratto da: http://www.orologimeccanici.com/storia2.asp

Storia della misurazione del tempo e degli orologi antichi e moderni

Tavola sinottica

Crono, che in greco vuol dire tempo, è una antichissima divinità legata al mito della creazione. Crono è infatti il più giovane dei Titani, la prima stirpe nata da Gaia (la Madre Terra) e da Urano (il Cielo), che aveva la pessima abitudine di scaraventare agli Inferi i propri figli appena nati. Con la falce datagli da Gaia, Crono evirò il padre, e la mantenne come attributo in quanto dio agricolo: fu così che la falce passò diretta nelle mani del Tempo. I romani identificarono Crono con il loro Saturno, che a sua volta non aveva un gran bel rapporto con i propri figli. Per evitare di essere spodestato da uno di loro, come gli aveva predetto Gaia, Saturno infatti li mangiava appena nati, finché non fu ingannato da una pietra fasciata inghiottita al posto del piccolo Giove. Oltre alla falce l’anziano Saturno è dotato di una gruccia, cui si aggiunge il serpente che si morde la coda, simbolo egizio di eternità. Altri attributi, ali, clessidra e tutto un corredo di azioni simboliche (come scrivere su un libro le gesta degli eroi oppure scoprire la Verità e mettere in fuga la Menzogna) furono invece attribuite in epoca rinascimentale a Crono-Saturno-Tempo. La clessidra ed il serpente rimandano agli egizi, rinomati astronomi, da cui potrebbe derivare anche il termine ora (il dio del cielo Horus). Il più antico gnomone conosciuto, un’asta dritta che grazie all’ombra proiettata sul terreno permette di determinare l’ora, è del 1500 a.C. ed è egiziano. Dallo gnomone si passa poi alla meridiana, costituita da un quadrante solare e da uno stilo-gnomone che va inclinato parallelamente all’asse di rotazione della terra, per avere le stesse variazioni di ombra in qualsiasi località. Ci sono poi le clessidre (egiziane e caldee) ad acqua e a sabbia, o candele e lampade a olio graduate. Questi sistemi non furono abbandonati neppure quando fu inventato il peso motore applicato prima agli automi (100 a.C.) e poi ai primi orologi meccanici: gli svegliarini. In questo caso, al contrario di ciò che accade nei nostri orologi, l’ora era segnata da un indice fisso su un quadrante mobile, che compiva un giro di 12 o 24 ore, in corrispondenza delle quali poteva essere inserito un piolo che giunto alla leva faceva scattare la suoneria.

1086

PASSAGGIO DAGLI OROLOGI SOLARI AI PRIMI MECCANICI In Cina fu ideato il primo orologio meccanico (SU-SUNG) , il cui funzionamento era affidato ad un meccanismo ad acqua che creava l’energia necessaria al suo funzionamento.

1300

COMPAIONO I PRIMI GRANDI OROLOGI DA TORRE per i campanili delle chiese, molto rudimentali, con grossi ingranaggi in ferro o bronzo, funzionanti con grossi pesi. Tra i campanili delle chiese e le torri comunali, che battendo a mano tocchi sulla campana segnalavano ai cittadini l’ora (misurata dal numero di preghiere o dalle clessidre) non correva sempre buon sangue. Le ore canoniche infatti erano più lunghe durante il giorno d’estate e più brevi d’inverno, mentre le torri civiche contavano 24 ore uguali da tramonto a tramonto. L’Italia vanta poi l’opera della famiglia Dondi che poté aggiungere al cognome l’appellativo “dall’orologio”: a Jacopo Dondi spetta la costruzione a Padova di un orologio che segnalava ore, corso del sole nelle costellazioni, date, mesi e fasi lunari! Suo figlio, Giovanni è invece il famoso artefice nel 1364 dell’Astrario.

1500

INVENZIONE DELLA MOLLA DI CARICA le dimensioni degli orologi si riducono, si producono da tavolo, sempre molto ingombranti, con ornamenti di tutte le specie, la cui carica viene data con la chiave. Nascono i primi rudimentali OROLOGI DA PERSONA : sono destinati ai comandanti degli eserciti ,la tamburina portata a tracolla era un grosso orologio con la sola lancetta delle ore, era fabbricata a Norimberga.

1583

ISOCRONISMO Galileo Galilei scopre l’isocronismo applicato al pendolo, stabilendolo come l’uguaglianza della durata tra due movimenti ritmici. Cristian Huygens, nello stesso periodo, stabilisce che l’isocronismo del pendolo è uguale solo se l’ampiezza delle oscillazioni è uguale.

1610

NASCE LA CORPORAZIONE DEGLI OROLOGIAI (FRANCIA)

1675

NASCE LA SPIRALE

NASCONO LE PRIME CASSE

1700

APRONO LE PRIME CASE DI OROLOGERIA

1715

NASCE LO SCAPPAMENTO A CILINDRO

1725

IL PLANISFEROLOGIO nasce dalle mani di Bernardo Facini (Veneziano) , che in un diametro di 350 mm e in uno spessore di 100 mm segnava L’ora solare, l’ora siderale, il passaggio dei pianeti, la rotazione delle stelle fisse, l’eclissi di luna e di sole, la lunghezza del giorno, : L’Orologio dei Farnese.

1742

NASCE LA SUONERIA CON LA CAMPANA

1770

NASCITA DEL MOVIMENTO AD ANCORA E DELPRIMO OROLOGIO A CARICA AUTOMATICA

1782

NASCE IL BILANCIERE COMPENSATO e LO SCAPPAMENTO A DENTE

1790

NASCE IL PARACADUTE e l’orologio con la RIPETIZIONE DEI MINUTI

1795

NASCE IL PRIMO “TOURBILLON”

1800

INIZIANO LE PRODUZIONI IN SERIE