Dalle dita al calcolatore/XII/7

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7. Il meccanicismo e gli automi

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[p. 197 modifica]7. Il meccanicismo e gli automi

La disponibilità di questi strumenti, unita all’allargamento delle possibilità economiche dovuto alla scoperta e alla colonizzazione dell’America e delle coste africane da parte delle potenze europee, portò alla comparsa di un modo di pensare che sarà all’origine dello sviluppo, a partire dal Seicento, del meccanicismo: la macchina, con la sua catena di cause ed effetti, materializzati in leve e ingranaggi disposti logicamente in vista del raggiungimento di un fine preciso, diventa un modello per la comprensione della realtà; cominciò a farsi strada l’idea che, oltre al ragionamento filosofico astratto, anche lo studio delle catene causali che portano a certi effetti costituisse una forma di conoscenza utile e costruttiva, e alle speculazioni sul “perché” finalistico di un certo fatto si affiancarono ricerche sul “perché” causale.

Esiste anche un importante aspetto del mutamento culturale avvenuto: la maggiore dignità riconosciuta alle macchine rende più accettabile l’idea che uno strumento meccanico possa eseguire compiti matematici.

Maglio

[p. 198 modifica]Nello stesso ampio arco di anni, che va dagli Etruschi al XVI secolo, sulle linee di sviluppo delle macchine programmate, nasce il maglio come primo esempio di macchina capace di eseguire una “sequenza” di operazioni, mentre Erone e altri (I secolo d.C.) progettano macchine mosse da corde di lunghezza determinata avvolte intorno a cilindri.

Dalla fusione di queste due deriva il concetto di cilindro programmatore. Al-Jazari nel Duecento descrive un “cilindro a schegge”, che azionava leve di comando di alcuni oggetti, come ad esempio un “orologio elefante”, strumento che, mediante il movimento di una folla di automi, variamente allegorici, scandiva il passare del tempo.

Questa idea trova la sua massima espressione antica nel “Teatrino di Erone”, macchina programmata nella quale una serie di “automi” compie azioni determinate appunto dalla rotazione di un cilindro dentato, che attiva ora questa ora quella delle figure: ancora oggi si possono vedere presepi mobili costruiti in base agli stessi princìpi. Anche nei carillon la sequenza delle note da emettere è programmata proprio utilizzando un cilindro dentato.

Le macchine che compiono azioni programmate si sviluppano nei secoli XVI e XVII con la costruzione di automi che adornano molti orologi cittadini, fino ad arrivare alla produzione di oggetti complessi e sofisticati, gli Jacquemart, che con la loro carica di simbolismo e di immagine entrano nella vita di alcune fra le città più importanti del Seicento; molti di essi vengono inclusi in leggende, canzoni e tradizioni popolari.

Oggigiorno, gli alberi a camme che regolano l’apertura e la chiusura delle valvole nei motori a scoppio, in sincronismo con il movimento dei pistoni, sono un’applicazione tecnologicamente evoluta dello stesso principio.

Per quanto riguarda infine l’autoregolazione, [p. 199 modifica]sempre ad Erone è attribuita l’invenzione di alcuni regolatori per distribuire liquidi, basati sul principio di retroazione; in questi apparecchi il peso del liquido fuoriuscito muove una leva che blocca l’afflusso, oppure è il livello dello stesso, rilevato mediante galleggiante, a compiere la medesima funzione.

Distributore di vino.

Questo principio viene ripreso da alcuni pensatori arabi, poi si assiste alla sua apparente scomparsa per tutto il medioevo, fino a che nel Settecento esso viene riesumato in forma chiara dagli ingegneri inglesi, impegnati nella costruzione di mulini a vento.

A dire il vero, nel Duecento-Trecento compare in Olanda un abbozzo di meccanismo nei mulini a vento che serviva a regolare la quantità di grano mandata alla macina in base alla forza del vento, ma questa invenzione dovuta al buon senso di qualche artigiano non si diffuse, e probabilmente non era conosciuta dagli ingegneri inglesi che riaffrontarono in seguito il tema. [p. 200 modifica]Regolatore mulino.