Il calcolatore di Antikythera

Rappresentazione del Calcolatore di Antikythera.

Per il Carnevale della Matematica

Siamo abituati a pensare che la tecnologia abbia qualche secolo di vita, probabilmente non anteriore alla Rivoluzione industriale. Ma non e’ proprio cosi’. Nel III secolo a.C. Eratostene calcolo’ la lunghezza della circonferenza terrestre con una precisione senza precedenti. Nel I secolo d.C. Erone di Alessandria, grazie ad alcuni lavori ed esperimenti che erano noti gia’ da tre secoli, fu in grado di costruire un distributore automatico del tutto simile al nostro: inserendo una moneta si poteva avere una certa quantita’ di liquido. Solo per citare un paio di esempi. Ma cosa dire del Calcolatore di Antikythera?

Da oltre un secolo e’ uno degli oggetti che piu’ maggiormente attira l’attenzione di archeologi e di matematici.

Si potrebbe davvero dire che tutto ebbe inizio in una notte buia e tempestosa del 1900 in Grecia quando un gruppo di pescatori di spugne perse la rotta della loro nave e fu costretto a trovare riparo nell’Isola di Antikythera (detta anche Anticitera) nel Mar Egeo tra il Peloponneso e l’isola di Creta.
A 43 metri di profondita’ giaceva il relitto di un’antica nave naufraga in quelle acque all’inizio del I secolo a.C.
Il blocco di pietra che al suo interno inglobava un ingranaggio divenne il Calcolatore di Antikythera e rappresenta il calcolatore analogico piu’ antico della storia. Oltre al calcolatore di Antikythera vennero ritrovati anche statue di marmo e di bronzo, ma sicuramente questo calcolatore non aveva nulla di comparabile.

Nonostante i frammenti fossero corrosi dalla permanenza molto lunga nelle acque egee fu possibile ricomporlo almeno in parte e a interpretarne le incisioni. Oggi e’ esposto al Museo Archeologico Nazionale di Atene.

Lo studio accurato mostro’ che si trattava di un congegno a orologeria che, tramite complessi meccanismi, era in grado di riprodurre il moto dei pianeti attorno al Sole e le fasi della Luna. Molto probabilmente fu utilizzato nella navigazione ma anche nello studio del cielo, in particolare nello studio di tutto cio’ che ciclicamente si ripresentava in cielo e che quindi coinvolgeva il Sole, la Luna, le stelle ed il moto dei pianeti. Si potevano calcolare gli equinozi, i mesi, i giorni della settimana, il sorgere del Sole, le fasi della Luna, i moti dei pianeti noti all’epoca (Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno) e forse anche le date dei giochi olimpici.

Una vera e propria macchina meccanica di cui erano sopravvissute tre delle parti principali e decine di frammenti piu’ piccoli.

Da: http://archeocomputing.files.wordpress.com/2011/03/frammenti.jpg

Per molti anni una importante collaborazione tra maestri orologiai, astronomi, storici e archeologi ha permesso di capire che cosa fosse e come funzionava. Grazie allo studio della posizione degli ingranaggi, della posizione degli astri nel cielo, oltre che della elaborazione dello strumento e di tracce di un simile strumento nella storia umana, e’ stato possibile ricostruire la  natura dell’oggetto e la sua storia.

Fino al 1951 furono fatte solo una serie di ipotesi poco credibili sul funzionamento di questo oggetto e sulla sua natura. Alcuni affermarono che i resti potevano essere quelli di un planetario o di un astrolabio. Nel 1951 il prof. Derek de Solla Price dell’Universita’ di Tale, USA, inizio’ a studiare il congegno e solo dopo circa vent’anni venne a capo del dilemma. Le ruote dentate riproducevano il rapporto di 254:19 che permette di ricostruire il moto della Luna in relazione al Sole in quanto la Luna compie 254 rivoluzioni siderali ogni 19 anni solari.

Lo strumento si rivelo’ un calendario solare e lunare estremamente complesso in quanto questo rapporto veniva riprodotto grazie ad una ventina di ruote dentate e di un differenziale, ossia un meccanismo particolare che permetteva una rotazione con una velocita’ pari alla somma o alla differenza di due rotazioni date.
Oltre ai mesi lunari siderali lo strumento permetteva di mostrare anche le lunazioni, grazie alla sottrazione del moto solare al moto lunare siderale.

Il lavoro di Derek de Solla Price fu lungo e complesso. Dapprima si dedico’ al restauro del congegno, togliendo le incrostazioni e cercando di sanare le corrosioni; successivamente si dedico’ allo studio dell’oggetto, alla decifrazione delle iscrizioni. In questa fase si pote’ in modo definitivo tirarne fuori la funzione astronomica. Nelle iscrizioni, infatti, il Sole viene citato parecchie volte, Venere almeno una volta, come pure l’eclittica.
Infine, de Solla Price cerco’ di svelarne il funzionamento, quindi la meccanica. Grazie all’uso di raggi X e raggi gamma vennero fatte delle fotografie interne rivelando delle parti non visibili dall’esterno.

Questo permise di concludere che intorno all’epoca di Cristo in Grecia esisteva una tradizione di alta tecnologia.

Rimane aperta una domanda: se gli antichi come Archimede, Ipazia, Ipparco o altri avessero avuto ai loro tempi gli strumenti che noi oggi utilizziamo nell’osservazione del cielo e nel calcolo del tempo che cosa avremmo trovato nelle acque dell’Egeo? Come cultura scientifica che cosa ci avrebbero potuto tramandare? La Meccanica Quantistica e la Relativit’ Generale sarebbero state oggi insegnate ai ragazzini di terza media?

Pubblicato su: Matem@aticamente – Carnevale della Matematica #69 – http://www.lanostra-matematica.org/2013/12/carnevale-della-matematica-69-prima.html

Un grazie particolare ad Annarita Ruberto.

Sabrina