IL MECCANISMO ASTRONOMICO DI ANTIKYTHERA

Una specie di computer di duemila anni fa.

La storia dell’Astronomia, ma non solo quella disciplina scientifica, deve molto ad un pescatore di spugne per il ritrovamento di “un oggetto misterioso”: noto come il MECCANISMO ASTONOMICO DI ANTICITERA (Antikythera).

IL RITROVAMENTO

In questa baia dell’isola di Antikythera, fotografia del 1903, fu ritrovato un relitto destinato a passare alla storia in seguito al ritrovamento di un reperto a dir poco misterioso.

Resti del Calcolatore (meccanismo-computer-orologio/calcolatore astron-strumento indefinito… di Antikythera) conservati al Museo Archeologico Nazionale di Atene

L’isoletta di Antikythera (Άντικύθηρα) fra il mare Egeo e il mare Jonio, e il probabile percorso della nave prima del naufragio

Era il giovedì di Pasqua del 1900, quando alcuni pescatori di spugne, per ripararsi da una burrasca si ripararono dietro l’isola di Anticitera, a poca distanza da Creta. Nell’attesa del tempo buono fecero delle immersioni e con grande sorpresa trovarono i resti di una nave romana coperta da alghe ed incrostazioni che era naufragata almeno duemila anni prima a causa di una tempesta. Pochi mesi dopo, il Governo greco organizzò una spedizione archeologica e alcuni sub specializzati s’immersero sul relitto riportando in superficie un patrimonio imponente di statue di rame e bronzo, oggetti lussuosi, manufatti tra cui un oggetto molto misterioso, un blocchetto di bronzo incrostato e corroso da duemila anni di vita subacquea. Quell’eccezionale strumento composto da ruote dentellate ed ingranaggi che lo facevano assomigliare ad un orologio ante litteram ben presto finì nelle mani di Spyridon Stais, ex Ministro della Cultura che ebbe subito l’intuizione che quell’assurdo blocco metallico potesse rappresentare uno strumento di assoluto valore, benché totalmente sconosciuto. Oltre al carico prezioso rinvenuto all’interno del relitto nella prima compagna del 1900/1901, Jacques Cousteau nel 1976 ritrovò ceramiche, anfore, statue di bronzo, 36 monete d’argento e molte di bronzo, per cui fu relativamente facile datare il periodo del naufragio trattandosi del conio di monete conosciute di Pergamo ed Efeso.

Il ritrovamento del lungo elenco di oltre 380 manufatti di sculture, monete, gioielli e ceramiche sono stati rinvenuti nella stiva delle nave colata a picco. Il relitto risale probabilmente all’80 a.C. ma il suo carico destinato a Roma era ancora più antico, forse del III-II sec a.C. e di provenienza ellenica. Le monete ritrovate indicano che la nave era partita dall’Asia Minore.

Le parole incise su l’oggetto misterioso sono scritte in greco, e da subito attirarono l’attenzione degli studiosi per la sua estesa mole di dati difficili da decifrare e da capire.

UNA GALEA ROMANA

All’epoca dell’ultimo viaggio della galea ritrovata, Roma aveva già conquistato parte della Grecia, compresa la città di Pergamo e l’isola di Rodi. La nave ritrovata aveva misure importanti per quel tempo e pochi erano i porti che potevano ospitarla: Delo, Efeso e Rodi. I reperti di anfore del I secolo a.C. (65-50 a.C.) corrispondono esattamente alle monete ritrovate, non solo, ma anche il fasciame, chiodi, ancore ed altri particolari nautici, indicano una lunghezza di 30 metri, il trasporto di un carico molto speciale, addirittura inusuale di opere d’arte, cristalli di lusso e vasi destinati ai mercati romani. Quindi é quasi certo che la nave fosse una galea romana proveniente dalle colonie greche, probabilmente Efeso o Kos con destinazione il porto di Ostia.

UNICUM

Nella storia dei ritrovamenti archeologici, il Meccanismo di Anticitera é un unicum. Gli esperti, nonostante sia passato oltre un secolo, non lo hanno ancora chiamato con il suo vero nome non essendo un astrolabio, un planetario e nemmeno uno strumento in grado di stabilire la posizione nautica di una nave. Si tratta di uno strumento sconosciuto, o meglio non ancora “inventato” dalla scienza moderna. L’impiego della TAC ha evidenziato i minutissimi e perfetti ingranaggi di cui è composto. La conclusione é che si tratti di un calcolatore astronomico, molto avanzato, il più antico di cui si abbia traccia. Gli archeologi concordano nell’affermare che in quel tempo non era possibile produrre apparecchiature di tale complessità cinematica. Del resto si è dovuto aspettare oltre 19 secoli per realizzare un primo esempio di rotismo epicicloidale o differenziale (vedi autoveicoli moderni), presente invece nel rotismo principale del Calcolatore di Antikythera. L’invenzione del rotismo differenziale è stata ufficialmente attribuita all’orologiaio francese Onésiphore Pecqueur (1792-1852), che lo brevettò nel 1828. Per il calcolo analitico, invece, ci si avvale della formula di Robert Willis, enunciata nel 1841 nel suo libro Principles of Mechanism.

Un GALILEO GALILEI, dal nome greco, era già stato sulla terra…

Il fatto più sbalorditivo del calcolatore astronomico pare sia il suo concetto base che si fonda sul principio eliocentrico e non geocentrico. Galileo, sostenitore del sistema eliocentrico, venne al mondo 2000 anni dopo e dovette soffrire parecchio per imporlo ai suoi contemporanei rischiando pure la vita…

Quindi si può affermare che a partire dall’età di Pericle (2500 anni fa) un team di grandi matematici, astronomi avevano già esposto principi e formule matematiche, ma anche teoremi di geometria piana e sferica che avevano anticipato la rivoluzione industriale a cui fa riferimento la nostra civiltà. Aristarco di Samo (310-250 a.C.) sbagliandosi di poco, aveva calcolato la distanza trigonometrica tra la terra e la luna non pensando certamente che la terra fosse piatta…. e per quel che riguarda il moto dei pianeti attorno al Sole, venne sviluppata una teoria eliocentrica che, a quanto sembra, anche altri scienziati come Archimede avevano ben capito il relativo modello teorico.

La seconda incredibile scoperta del meccanismo:

LE ECLISSI

A cosa serviva? Nel 2000 fu nominato un team di specialisti: archeologi, e matematici capitanato dall’astronomo e matematico Tony Freeth con il compito di scoprire a cosa servisse quell’oggetto misterioso.

Non si sa esattamente, ma alcuni input sono emersi da “scritte” ancora leggibili. L’apparato mostrava l’orbita dei cinque pianeti conosciuti e visibili ad occhio nudo duemila anni fa, ma indicava anche l’orbita di Marte, Mercurio e delle costellazioni zodiacali. Nel suo movimento meccanico palesava le fasi lunari, ma era anche un calendario di 365 giorni secondo il calcolo egizio. Registrava anche gli anni bisestili e sapeva calcolare i movimenti della Luna rispetto al Sole e alla Terra. Il Meccanismo di Anticitera poteva prevedere, senza errori, tutte le eclissi. Infine “informava”, fatto importante per l’epoca, le date dei Giochi Panellenici (Olimpiadi).

Chi fu l’autore del computer ante litteram di ventun secoli fa?

Storici, astronomi, archeologi ed esperti di storia della navigazione, non si trovano tuttora d’accordo sul nome dell’inventore. Alla scienza attuale mancano parecchi passaggi che si sono persi tra le pieghe della storia… C’è, infatti, chi sostiene che tale livello di raffinatezza e precisione non è compatibile con le conoscenze di allora; al contrario c’è invece chi sostiene che è possibile – se non addirittura certo – che i Greci avessero tali conoscenze. Spesso ci si dimentica, infatti, che la civiltà greca in quel periodo non era quella del periodo classico o di Pericle, comunemente immaginata, in cui primeggiavano le scuole artistiche, umanistiche e filosofiche. Dopo le conquiste di Alessandro Magno, che aveva fuso insieme le più antiche civiltà orientali con quella greca, quest’ultima si era evoluta nella ben diversa civiltà ellenistica in cui le nozioni scientifiche erano estremamente sviluppate. In particolare lo erano molto più di quelle dei Romani, che riuscirono a prevalere sul piano militare e del diritto civile ma non in campo scientifico.

Interessante ci pare la seguente considerazione che riportiamo: “A partire dal III sec. a.C, grazie agli studi di Apollonio di Perga ed Ipparco di Nicea, le conoscenze del mondo ellenico in campo astronomico erano molto approfondite ed era possibile trasformarle concretamente in un complesso strumento che rappresentasse i movimenti celesti. La personalità più adatta sembra essere quella di Poseidonio di Rodi, un vero genio universale esperto di geografia, filosofia, letteratura, matematica, astronomia… Operava proprio nelle isole Ionie, vicino a dove è stato recuperato il relitto. A smontare questa tesi, però, due elementi: la totale mancanza di qualsivoglia riferimento a questa sua presunta scoperta nei testi antichi e soprattutto la lingua utilizzata per le iscrizioni trovate sull’oggetto. Le scritte sono infatti in dialetto corinzio, diverso da quello parlato a Rodi”.

Dalla teoria alla pratica

Un altro punto ancora da chiarire è come sia stato possibile costruire il Meccanismo di Anticitera. Infatti, é possibile passare dall’idea scientifica al disegno sulla carta di questo computer dell’antichità, ma rimane molto difficile capire come gli artigiani dell’epoca abbiano potuto realizzarlo. Il mistero continua e chi volesse contribuire alla sua identificazione può visitare il Museo della Scienza di Atene dove é possibile osservare il reperto e la sua interessante ricostruzione.

Com’era fatto?

“La strumentazione era in bronzo ed era composta da rotelle, molle e altri parti meccaniche di dimensioni anche molto piccole, dalle dentellature millimetriche, eppure tagliate in modo precisissimo per garantire il perfetto funzionamento dei complessi ingranaggi. Un problema non trascurabile, con il quale ha dovuto anche fare i conti una nota fabbrica di orologi che ha voluto riprodurre, con la tecnica moderna, questa meraviglia del passato.

Per prima cosa, gli orologiai dei nostri tempi hanno rinunciato al bronzo, preferendo l’acciaio. Volendo ridurre le dimensioni, per trasformarlo in modello da polso, hanno poi dovuto utilizzare il laser, per preparare le singole componenti. Sono così riusciti a realizzare un orologio che riproduce 10 delle funzioni del meccanismo recuperato dai fondali. Ne sono state fatte solo quattro copie: una verrà consegnata al Museo ateniese che lo ha esposto insieme all’originale”.

La Mostra in programma

Al centro dell’esposizione, aperta a tutti, c’é proprio il calcolatore astronomico di Ancitera, da molti considerato “un oggetto fuori dal suo tempo”, che non avrebbe mai dovuto esistere, un vero e proprio anacronismo di difficile interpretazione.

Calcolatore astronomico di Antikythera

(Ricostruzione di De Solla Price, 1974) Il blocchetto e’ grande piu’ o meno come un libro, e’ interamente di rame e, come visibile anche dalle foto che seguono, presenta una serie di ruote dentate a formare una sorta di meccanismo meccanico. Apparentemente non ci sarebbe nulla di strano, se non fosse che i reperti sono stati datati intorno al I secolo avanti Cristo.

Derek J. Solla Price

Riepilogando, il “meccanismo di Anticitera” fu trovato nel 1901 da alcuni pescatori di spugne, a bordo di una nave romana affondata, ma solo nel 1951 si è cominciato a capire come funzionava. Derek J. De Solla Price ci ha messo 20 anni (1950-70) per poterlo riprodurre, e comprenderne funzionamento e utilità.

La “macchina di Anticitera” è un orologio astronomico molto preciso in grado di prevedere le date e le posizioni del Sole e della Luna e dei cinque pianeti allora conosciuti (perché visibili ad occhio nudo) e di collegarle anche ad avvenimenti periodici, come le Olimpiadi e le eclissi. Lo scorrere del tempo era ottenuto ruotando manualmente una manovella che sporgeva dalla faccia anteriore.

Adesso che se ne è ritrovato uno e che si è constatata la sua utilità, ci si chiede come mai non se ne trovino degli altri, come mai non se ne siano fabbricati in serie e magari portati a bordo di tutte le navi. Forse era proprio un “oggetto unico”, inviato a Roma a far mostra di sé come bottino di guerra e mai giuntovi in seguito al naufragio. Del resto è noto (ne parlano gli storici Plutarco, Tito Livio e Cicerone) come anche Archimede abbia fabbricato un Planetario sferico, oltre 200 anni prima di Cristo, mai più ritrovato nella sua interezza, ma a cui si ipotizza appartenesse una ruota dentata, molto ben rifinita, rinvenuta ad Olbia nel 1998. Chi si interessa di queste cose non può che dispiacersi di non poter ammirare il prodotto di un simile cervello…. In fisica e matematica, nel mondo occidentale, dopo quei greci, se ne è saputo di più solo con Newton e Pascal, nel 1600, con la scoperta del calcolo infinitesimale e la teoria della gravità.

Ricostruzione grafica del meccanismo di Anticitera. Studiando il meccanismo, gli esperti capirono subito che ciò che rimaneva era solo una minima parte del complesso originario. Sulle varie ruote sono presenti moltissime iscrizioni diverse e gli ingranaggi sono montati in contatto tra loro proprio per trasferire il moto da uno all’altro.

• l meccanismo misurava 18×15 cm. Prevedeva il moto della luna lungo lo zodiaco (tenendo conto dell’orbita ellittica del satellite), i movimenti del sole, le fasi lunari e le eclissi, sia solari che lunari. In tutto aveva 37 ingranaggi, tra ruote dentate, perni e lancette (7 sono andati perduti).

• Si trattava di un complesso planetario, mosso da vari ingranaggi a ruote dentate, che serviva per calcolare il sorgere del sole, le fasi lunari, i movimenti dei cinque pianeti allora conosciuti, gli equinozi, i mesi e i giorni della settimana. La funzione di alcuni quadranti non è stata ancora ben chiarita. Per farlo funzionare bastava girare una piccola manovella.

• Con pochissime modifiche avrebbe potuto funzionare come un calcolatore matematico. Infatti, la sua logica di funzionamento, che era di molto superiore a quella degli orologi automatici ad acqua di quel tempo, sarà la stessa dei calcolatori meccanici che verranno costruiti prima di quelli elettronici.

• Nel 1902, nel relitto di una nave, rinvenuto presso l’isola di Anticitera, tra il Peloponneso e Creta, furono trovati dei frammenti di rame fortemente corrosi, che apparivano i resti di un congegno di orologeria con complicati ingranaggi. Il meccanismo risale alla prima metà del I sec. a.C., ma il congegno apparve talmente diverso da qualsiasi oggetto noto risalente all’antichità classica, che alcuni studiosi sostennero che dovesse trattarsi di un moderno orologio, affondato casualmente nel luogo del relitto.

• Le iscrizioni sui frammenti, leggibili solo in parte, mostrano come il congegno riguardasse i moti del Sole e della Luna. Secondo la ricostruzione di Price, il meccanismo costituiva una sorta di calendario perpetuo, che permetteva di calcolare le fasi della Luna, passate e future. A questo scopo, un complesso ingranaggio trasferiva il movimento da una ruota, che rappresentava il ciclo solare, a un’altra che indicava le rivoluzioni siderali della Luna, secondo il rapporto di 254 rivoluzioni siderali della Luna ogni 19 anni solari.

• Dal punto di vista tecnologico, sono due le caratteristiche salienti del meccanismo. La prima è la complessità degli ingranaggi, che producono il rapporto desiderato, 254:19, con l’impiego di una ventina di ruote dentate. E’ questa complessità che fa classificare l’oggetto tra i “lavori di orologeria”. La seconda caratteristica è la più notevole ed è la presenza di un differenziale, cioè di un meccanismo che permette di ottenere una rotazione di velocità pari alla somma o alla differenza di due rotazioni date. La funzione del differenziale era quella di mostrare, oltre ai mesi lunari siderali, le lunazioni, ottenute sottraendo il moto solare al moto lunare siderale.

• Price arriva alla conclusione che la presenza di questo singolo oggetto di alta tecnologia è sufficiente per modificare le nostre idee sulla civiltà classica e smentire definitivamente i luoghi comuni sul disprezzo dei Greci per la tecnologia e sull’insuperabile solco che l’istituzione della schiavitù avrebbe creato tra la teoria e le scienze sperimentali ed applicative.

Album Fotografico

Modello del Calcolatore di Antikythera realizzato da John Gleave (fronte e retro) (Riporta i movimenti del Sole e della Luna, sulla base degli studi di Derek De Solla Price)