La macchina di Antikythera

La macchina
    di
Antikythera

L'oggetto
La macchina di Antikythera o meccanismo di Antikythera (in greco
antico ὁ μηχανισμός τῶν Ἀντικυθήρων, e in greco moderno ο μηχανισμός
των Αντικυθήρων) è considerata oggi come il più antico calcolatore
meccanico di cui si è a conoscenza.
Risale alla prima metà del I secolo a.C. ed è conservata al Museo
Archeologico Nazionale di Atene, assieme alla sua ricostruzione.

È costituita di parti interne in rame (15x18cm) contenute in una cassa
(30x15cm) con cornice di legno e due placche di bronzo sul davanti e
sul retro.

Il ritrovamento e gli studi
Nel 1902, vicino all'isola di Antikythera, tra il Peloponneso e Creta,
alcuni subacquei si imbatterono casualmente nei resti di una nave
romana naufragata almeno duemila anni prima.

Il relitto si trovava a soli 25 metri dalla costa, a una profondità di circa
50 metri.

Tra i resti intrappolati all'interno del relitto vennero portati alla luce
statue di rame e bronzo, monete, gioielli, creamiche, vasi di terracotta,
frammenti di mobili e manufatti.

Un blocchetto di rame incrostato che pareva un vecchio orologio,
insieme ad altri frammenti, attirò l'attenzione dell'archeologo greco
Valerios Stais. Egli notò che nel blocco di pietra era in realtà contenuto
un ingranaggio interno ed immaginò si trattasse di un astrolabio
(strumento portatile per la determinazione dell'altezza del Sole o di un
astro qualsiasi sull'orizzonte utilizzato soprattutto per la navigazione)
Nel corso del secolo il meccanismo passò tra le mani di vari storici e
del fisico Charalambos Karakalo che, esaminata la struttura interna
con speciali radiografie, concluse che l'oggetto non era solo un
planetario, ma anche un calcolatore meccanico a calce.
Dagli anni '90 in poi il museo ha concesso le autorizzazioni per ulteriori
indagini con tomografia a raggi X, fotografia, radiografia, ispezione
diretta e infine con imaging di superficie avanzato.

Tutti i frammenti della macchina ritrovati nel fondale marino

Le parti più interne della macchina, ovvero gli ingranaggi e le ruote
dentate, erano coperte in superficie da oltre 3.500 iscrizioni in lingua
greca che attirarono l’attenzione di numerosi epigrafisti desiderosi di
decifrarle.
Le iscrizioni contengono calcoli astronomici e riferimenti a vari calendari,
nonché le istruzioni per il funzionamento della macchina.
Al giorno d'oggi circa il 95% del testo è stato tradotto.

Unicum
Dopo oltre un secolo di studi si affermò che l'oggetto era un calcolatore
meccanimo ed un planetario astronomico capace di rilevare:
●   Moto del Sole
●   Moto della Luna con orbita ellittica lungo lo zodiaco, fasi lunari e le
    lunazioni
●   Eclissi solari e lunari
●   Moto dei cinque pianeti allora conosciuti attorno al Sole (teoria
    dell'eliocentrismo!!!!)
●   Equinozi, mesi, giorni della settimana

OOPArt
Per la complessità cinematica e la raffinatezza nella costruzione alcuni
studiosi sostengono che si tratti di un OOPArt (Out Of Place ARTifacts)
ovvero un manufatto fuori dal tempo che in base alle conoscenze
dell'epoca non sarebbe potuto essere costruito.
In effetti la macchina è l'unico congegno progettato nel periodo ellenistico
arrivato sino ai giorni nostri.
Inoltre la tesi è avvalorata dal fatto che i Greci di epoca ellenistica si
basavano sulla filosofia di Aristotele, che sosteneva una teoria
geocentrica, mentre questo meccanismo si basa sul movimento dei
pianeti attorno al Sole.

Manufatto d'avanguardia
D'altra parte però i Greci dell'epoca ellenistica (l'Ellenismo greco va dal
323 a.C al 31 a.C.) avevano conoscenze tecniche e scientifiche
estremamente sviluppate.
Ad Alessandria d'Egitto infatti, durante l'ellenismo, operarono molti
studiosi che si dedicarono anche ad aspetti tecnologici realizzando
meccanismi come la macchina a vapore di Erone.
Per quel che riguarda il moto dei pianeti attorno al Sole, basti ricordare
che già con Aristarco di Samo (III sec a.C), venne sviluppata una teoria
eliocentrica.
Anche altri scienziati avevano ben capito il relativo modello teorico;
Archimede (III sec a.C.) costruì (secondo Cicerone) insieme a Posidonio
di Rodi una macchina circolare con la quale si rappresentavano i
movimenti del Sole, dei pianeti e della Luna, nonché delle sue fasi e
delle eclissi.

La parte anteriore della macchina
                 Sulla pate anteriore è visibile un
                 grande quadrante con:
                  ●   un cerchio suddiviso nei 365
                      giorni dell'anno solare.
                  ●   un parapegma o almanacco
                      con un calendario tracciante
                      l'ascesa delle stelle e delle 12
                      costellazioni dello zodiaco.
                 Il sole è rappresentato dalla sfera
                 grande e la Luna dalla sfera
                 piccola semi-scura; era possibile
                 ricavare le posizioni dei due corpi
                 e i moti dei 5 pianeti rispetto
                 all'eclittica.

La parte posteriore della macchina
                 Nella placca di bronzo posteriore
                 sono invece presenti 2 quadranti che
                 appaiono simili ma che in realtà si
                 basano su calendari diversi.

                 Curiosità: i nomi dei mesi sui due
                 quadranti appartengono alle antiche
                 colonie greche.

●   Primo quadrante
È costituito da 5 giri avvolti a spirale, con 47 divisioni per giro, per un
totale di 234 divisioni corrispondenti ai 19 anni solari.
Il meccanismo segue quello che viene chiamato ciclo metonico (che
prende il nome dall'astronomo greco Metone, del V secolo a.C.): 19 anni
solari che corrispondono a 234 mesi lunari.
Sotto alla lancetta di questo quadrante ne sono presenti due minori
affiancati.
Uno indica i 76 anni del ciclo callippico, corrispondenti quasi
esattamente a 940 lunazioni.
Capacità di prevedere le date delle Olimpiadi?
L'altro quadrante minore è suddiviso in 4 parti, corrispondenti ognuna ad
uno dei quattro anni delle Olimpiadi.
I nomi dei principali giochi olimpici sono stati incisi lungo il cerchio.
L'analisi di questo quadrante ha aperto un nuovo ramo di studi molto
recenti che sembrano affermare che la macchina determinasse appunto
anche le date delle Olimpiadi.

●   Secondo quadrante
È costituito da una spirale con 223 divisioni, corrispondenti al ciclo di
Saros delle eclissi.
Un quadrante interno più piccolo questa volta rappresenta invece il ciclo
di 54 anni e 33 giorni chiamato Exeligmos (utilizzato per prevedere
successive eclissi con proprietà e posizione simili).

Prevedere le eclissi: l’exeligmos e il saros:
Un Exeligmos (dal greco ἐξέλιγμος, “un giro della ruota”) è un periodo
composto da 3 Saros (σάρος è parola greca che significa “ciclo,
ripetizione”).
Un Saros è un periodo di 6.585,321 giorni, pari a 18 anni, 11 giorni, 8
ore e 42 minuti. È l’intervallo di tempo che deve trascorrere affinché il
Sole, la Luna e la Terra si trovino allineati tra loro esattamente allo stesso
modo, con la medesima distanza tra la Terra e la Luna.
È la condizione geometrica necessaria affinché due eclissi si presentino
con le stesse caratteristiche, se osservate dalla Terra.

Un Saros non dura esattamente 18 anni e 11 giorni, ma 8 ore in più, che
corrispondono al tempo in cui la Terra compie 1/3 di rotazione sul suo
asse.
1/3 della rotazione corrisponde a 120 gradi di longitudine e rappresenta
lo spostamento sulla superficie terrestre.
Ne consegue che l’eclissi visibile dopo il passaggio di un Saros avrà le
medesime caratteristiche di quella di 18 anni e 11 giorni prima per quanto
riguarda l’allineamento, ma sarà visibile da luoghi della Terra che si
trovano 120 gradi più a Ovest di quelli attraversati dall’eclissi di 18 anni
prima.
Ecco perché deve passare un exeligmos, cioè 3 Saros, affinché
un’eclissi con le stesse caratteristiche sia visibile anche dai medesimi
luoghi della Terra.
Infatti 120 gradi ogni 3 anni fa 360 (rotazione completa della Terra sul
suo asse).
L’eccesso di 8 ore di un saros moltiplicato per 3 fa 24 ore, cioè un giorno,
ovvero una rotazione completa della Terra: ciò che serve perché le
stesse zone della superficie terrestre siano attraversate dall’ombra e
dalla penombra della Luna, nel caso di un’eclissi di Sole.

Il meccanismo interno

La ricostruzione del meccanismo interno, di 18x15 cm, ha impiegato
studi accurati in quanto le varie parti ritrovate in rame e bronzo erano
composte da ingranaggi minuscoli inseriti in spazi molto ridotti e altri
parti meccaniche piccolissime (micro ingegneria avanguardistica).
Gli orologiai decisero di rinunciare al bronzo, preferendo l’acciaio e
utilizzarono un laser per preparare le singole componenti, riuscendo a
realizzare un orologio in grado di riprodurre 10 delle funzioni del
meccanismo originale.

La macchina era messa in moto da una manovella che azionava
simultaneamente gli ingranaggi interni e faceva sì che le lancette si
muovessero sui quadranti nella parte anteriore e posteriore della scatola.
https://www.youtube.com/watch?v=UpLcnAIpVRA&feature=youtu.be

   (min. 4:10 a 5:38)

Esempio di come gli ingranaggi trasmettono i rapporti collegati ai periodi
astronomici:
●   si prendono due ingranaggi collegati, uno a 100 denti e uno a 50
    denti
●   il secondo ruota con metà del periodo del primo
●   quando l'ingranaggio più grande ha ruotato 1 volta, il più piccolo ha
    girato 2 volte, ma nella direzione opposta
Con la combinazione appropriata di ingranaggi, le rotazioni possono
essere moltiplicate e divise per corrispondere ai periodi astronomici.

Oltre alla complessità degli ingranaggi la macchina ha una seconda
peculiarità: 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 è quella di mostrare le lunazioni, ottenute
sottraendo il moto solare al moto lunare siderale.

Ultime scoperte
●   Uno dei risultati più notevoli delle recenti ricerche è stata la scoperta
    dell'ingegnoso modo in cui il meccanismo calcola e mostra il
    complicato moto della Luna che si muove ad una velocità leggermente
    diversa nel cielo nelle notti in quanto la sua orbita attorno alla Terra è
    un'ellisse.
    La descrizione della variazione del moto della Luna avviene con il
    montaggio di ingranaggi su altri ingranaggi (ingranaggio
    epicicloidale), ciascuno con assi e perni leggermente spostati uno
    dall'altro, che formano un dispositivo a velocità variabile abbastanza
    complesso.
    II modello delle anomalie lunari implementato nel dispositivo è
    dovuto ad analisi compiute da Ipparco (Nicea, 200 a.C. – Rodi, 120
    a.C.) e si ha quindi un limite minimo alla data della costruzione della
    macchina.

●   Chi ha costruito la macchina?
    Posidonio di Rodi (nato ad Apamea nel 135 a.C.) è stato una
    straordinaria figura di scienziato, storico (a lui si deve una storia di
    Roma in 52 libri) e filosofo allievo nella scuola stoica di Panezio ad
    Atene.
    A Posidonio si deve un calcolo della circonferenza della terra, della
    dimensione e distanza della Luna e del Sole, uno studio della
    influenza della Luna.
    Posidonio si trasferi prima a Rodi (dove fondò la sua scuola, che fu
    frequentata anche da Cicerone e Pompeo Magno) e poi soggiornò a
    Roma a lungo (e qui stabilì molte amicizie).
    Cicerone, De Natura Deorum: Supponiamo che qualcuno rechi in
    Scizia o in Britannia la sfera costruita dal nostro amico Posidonio
    che rappresenta esattamente il moto diurno e notturno del sole,
    della luna e dei cinque pianeti: chi, pur in mezzo a cosi oscura
    barbarie, esiterebbe a riconoscere in quella sfera un prodotto della
    ragione?

Sempre Cicerone però, nel "De Re Publica" e nelle "Tusculanae
    Disputationes" fa riferimento a planetari in bronzo costruiti da
    Archimede che mostravano la Terra, la Luna, il Sole, il mese
    lunare e le eclissi di Sole e di Luna, portati a Roma, dopo il
    saccheggio di Siracusa e la morte di Archimede nel 212 a.C., dal
    generale romano Marco Claudio Marcello.
    C'è quindi un dibattito su chi abbia realmente realizzato la macchina,
    essendo le fonti poche e confuse: un'ulteriore possibilità prende in
    considerazione che il meccanismo possa essere stato costruito dai
    discepoli di Ipparco di Nicea.

●   Nel 2008 Alexander Jones, dell'Istituto per gli studi sul Mondo Antico
    di New York, riuscì a tradurre alcune iscrizioni ancora indecifrate,
    scoprendo che i nomi dei mesi incisi sullo strumento erano quelli
    utilizzati nelle colonie corinzie, in particolare a Siracusa, in Sicilia;
    questo implica che la macchina potrebbe essere stata costruita in
    Italia e in particolare proprio in Sicilia.

BIBLIOGRAFIA
●   https://www.focus.it/cultura/storia/il-meccanismo-di-antikythera
●   http://sting.deis.unibo.it/sting/Downloads/Anticitera.pdf
●   https://www.repubblica.it/scienze/2012/05/11/foto/macchina_di_anticitera_l_
    orologio_dei_pianeti-34935802/9/
●   https://www.vanillamagazine.it/la-macchina-di-anticitera-il-1-calcolatore-
    della-storia-risale-all-antica-grecia/

FILMOGRAFIA
●   https://www.youtube.com/watch?v=UpLcnAIpVRA&feature=youtu.be
    (min. 4:10 a 5:38)
●   https://www.youtube.com/watch?v=gLzHlA33rqw
●   https://youtu.be/Fd4oh1KbAQ4
                                                                  Elisabetta Rossi