Gli specchi di Archimede

Per introdurre l’argomento di questo intervento devo fare un salto in dietro ai tempi della scuola media e riconoscere col senno di poi, che nonostante le rigidità degli insegnati e del sistema didattico, tutto sommato, riuscivano a trasmettere un buon livello di conoscenza agli allievi; da “analista dei fatti” devo anche riconoscere che questa considerazione è conseguente che di fatto sono stato tra i fortunati nell’aver avuto dei buoni insegnati capaci, non solo di trasmettere la loro conoscenza ma anche di capaci di suscitare l’interesse, almeno per quanto mi riguarda.
In particolar modo ricordo lo studio delle famose guerre puniche, che sul libro di storia occupavano una decina di pagine, ricordo la monotonia ed il “grigiume” di quelle pagine da studiare, forse anche in relazione al fatto che era il periodo post natalizio e l’inverno cominciava a farsi sentire; uno spiraglio di sole, veniva da quanto l’insegnate aveva detto in classe circa alcuni eventi sull’assedio di Siracusa da parte delle navi romane e che un certo Archimede aveva escogitato un sistema per incendiare le navi assedianti tramite degli specchi.
Essendo un bambino che oltretutto leggeva i fumetti di Topolino ricordo che alzai la mano e chiesi se per caso si trattasse del personaggio dei fumetti, al ché la professoressa, un po seccata, dovette fare una definiamola deviazione da quanto si era evidentemente preparata e disse che in gallinaceo dei fumetti era una libera trasposizione in chiave moderna di Archimede di Siracusa.
Il fatto che con degli spechi si potesse incendiare delle navi e che non era frutto di una fantasticheria da fumetto, suscitò in me una grande curiosità, quando si presentò il professore di scienze per la sua lezione gli sottoposi la questione ed anche egli spiegò, anche se in modo sintetico e sbrigativo con degli schizzi sulla lavagna il metodo per concentrare la luce.

Da allora ne è passato di tempo, ma l’interesse per questa faccenda non è certo diminuita, la curiosità sul come fosse stato possibile realizzare una tale impresa resta; stando a quanto ci è dato sapere dalla storia e sullo specifico macchinario bellico, non sembra che poi sia stato impiegato in altre circostanze o in altri scenari bellici, ciò per certi versi avvalerebbe l’ipotesi che tutto sommato possa essere una sola diceria o forse una forma primordiale se non di disinformazione, quantomeno di millanteria da parte greca, i quai avrebbero conseguito tali risultati non tramite gli specchi, che sì, sarebbero stati impiegati, ma come il più classico degli specchietti per le allodole, ma con l’impiego di grandi e potenti trabocchi caricati con carichi incendiari.
Non va dimenticato che seppure le navi romane e non solo quelle romane, impiegavano il velame, la manovrabilità navale era garantita dall’impiego di rematori, quindi anche nell’ipotesi che fossero state incendiate le vele, questo non avrebbe certo limitato l’agibilità e l’efficacia dell’assedio, cosa ben diversa sarebbe stata in uno scenario più moderno in cui si fossero impiegati velieri.

Tornando ai famosi specchi, c’è da considerare anche che nel 200 avanti cristo, il modo per realizzare degli specchi o più propriamente delle superfici riflettenti, si impiegavano lastre di argento o rame, detto questo, per quanto finemente lucidate e rese traslucide, il grado di rifrazione era ed è decisamente inferiore a quello che anche il più qualitativamente scarso specchio moderno ha, quindi ipotizzando l’impiego massiccio di spechi di tal foggia, il numero di questi doveva essere decisamente grande; in considerazione di questo fatto, per confermare questa ipotesi, si dovrebbero poter trovare tracce archeologiche di fucine e strutture adibite alla realizzazione di tali specchi, anche perché per quanto malleabili e duttili i materiali siano, data l’urgenza, le strutture dovevano occupare grandi estensioni se non altro per le maestranze e gli addetti.

Considerando anche un’enorme disponibilità di specchi, vi sono una serie di problematiche insite nell’ipotesi, la prima è che per far fronte all’assedio, essendo “tagliati fuori” si sarebbe reso necessario reperire e/o requisire tali metalli in grande quantità; la seconda realizzare fucine e laboratori di lucidatura, senza considerare la necessaria preparazione delle maestranze a che realizzassero un prodotto adeguato, tutto questo in un arco temporale estremamente ridotto; se tutto questo fosse stato realizzato, lascerebbe stupefatti ed al confronto anche i moderni sistemi industriali risulterebbero assai arretrati e non solo per questioni logistiche.

Dunque seguendo questa lettura, considerando valida l’ipotesi dell’impiego degli specchi di Archimede, si potrebbe desumere che i siracusani fossero a conoscenza delle intenzioni romane da molto tempo prima a che l’assedio avesse luogo e quindi preparati ad affrontare l’assedio predisponendo per tempo l’indotto e la strategia difensiva, in alternativa, come accennato in precedenza, l’impiego di specchi fu solo un diversivo per nascondere l’utilizzo di trabocchi.

E’ davvero possibile che questo “depistaggio” possa aver retto a secoli e secoli di storia? O realmente Archimede realizzò l’impresa e che la sua macchina bellica fosse stata molto più complessa di come ci viene tramandato?
Bhé di “stranezze” e misteri nella storia ce ne sono tante e più antiche rispetto l’epoca di Archimede, tanto per citarne qualcuna, le famose lampade di Dendera, le pie di Baghdad, ecc. ecc.; è possibile che attingendo alle conoscenze di popoli e civiltà concomitanti, come per l’appunto quella egizia avesse realizzato qualcosa che potesse essere interpretato quale specchio dal cosi detto popolino?

Stando ad alcuni reperti museali, sopratutto del British Museum, pare che gli antichi egizi fossero in grado di realizzare lenti in quarzo, peraltro materiale assai più performante del normale vetro, ed in linea di ipotesi si potrebbe immaginare che Archimede avesse avuto conoscenza di tale strumento, quindi averlo replicato ed impiegato proprio nella sua macchina bellica, ma anche ipotizzando l’impiego di lenti al posto degli specchi, similmente a come da bambini, perlomeno a come ho fatto io, si bruciavano i formicai; si pone però una questione di funzionalità, immaginando l’impiego di lenti d’ingrandimento, il loro uso era limitato ad uno specifico e preciso arco temporale relativo alla posizione della flotta romana e quella del sole, inoltre le condizioni meteorologiche dovevano essere favorevoli altrimenti in caso di nuvolosità, queste si sarebbero rivelare del tutto inutilizzabili, inoltre c’è da considerare che a differenza di un formicaio, le navi potevano spostarsi anche senza le vele uscendo dal punto focale, vanificando le difese siracusane.
Detto questo è evidente che la macchina di Archimede doveva essere decisamente più complessa e articolata per essere efficace, ma come?

Quello che contraddistingue l’uomo moderno è la presunzione di essere l’unico ad aver raggiunto un certo tipo di conoscenze e l’abilità di impiegarle ai propri fini, mentre ai popoli e alle civiltà passate attribuisce il grado di primitivo e di rozzezza, pur difronte a manufatti ed opere che anche con le tecnologie più moderne ed avanzate non si riescono ad eguagliare; dunque, parlando sempre per ipotesi, è possibile che il genio di Archimede possa aver realizzato qualcosa di estremamente moderno, perlomeno sotto il profilo tecnologico e scientifico “ibridando” lenti e specchi?
Dopo tutto, la lavorazione del verto risale agli albori dell’umanità quindi non sarebbe certo sfuggito all’osservazione di filosofi e scienziati anche dell’antichità che determinate forme avevano la capacità di concentrare la luce, dunque perché non approfondire tali conoscenze e sfruttare quell’energia?

Tornando alla macchina di Archimede, si potrebbe ipotizzare che abbia avuto l’idea di assemblare, o come diremmo oggigiorno, accoppiare sottili lastre di argento a delle lenti realizzando di fatto degli specchi ustori, ma non solo, tramite l’uso di varie lenti, concave e convesse, avesse trovato il modo di dare una certa coerenza al fascio luminoso, realizzando per cosi dire una specie di laser solare, che seppure subordinato alle condizioni atmosferiche sarebbe stato decisamente più funzionale e dagli effetti più aderenti a quello che la tradizione riporta.

Una macchina del genere, oltre ad una maggiore “efficienza” rispetto l’ipotesi dell’impiego di un gran numero di specchi, avrebbe comportato un minor quantitativo di mezzi, risorse e addetti sia alla realizzazione riducendo i tempi di costruzione che all’utilizzo del “pezzo”, si provi ad immaginare le difficoltà nel coordinare mille o duemila persone nel dirigere il fascio di luce anche su un solo obbiettivo, figuriamoci sul grande numero di navi che l’assedio comportava.
Il funzionamento della macchina doveva essere analogo al funzionamento di un obice o di un cannone in cui un ristretto numero di persone operava con ruoli ben distinti e precisi.

Seguendo queste linee guida, ho provato ad immaginare come potesse essere in realtà un tale strumento, certamente il prototipo presentato è viziato dalle conoscenze tecnologiche moderne, ma come ho detto, vi sono indizi che lasciano uno spiraglio sulla possibilità che certe conoscenze possano essere state appannaggio anche di civiltà antiche, anche se in modo rudimentale e basate sull’esperienza e dall’osservazione e che possano aver raggiunto livelli decisamente sorprendenti e ragguardevoli, pur in assenza di fondamenti scientifici e tecnologici.

Possibile struttira degli specchi di Archimede

Possibile struttira degli specchi di Archimede

Declinando l’idea in chiave moderna, si potrebbe pensare alla macchina di Archimede come una specie di microscopio rovesciato in cui uno specchio concavo focalizza la luce solare su un secondo specchio concavo, il quale a sua volta concentra ulteriormente il fascio luminoso in un determinato punto, tanto per rendere più chiaro il concetto, si immagini lo stesso principio delle parabole satellitari che concentrano le onde radio sul convertitore (LNB), al posto del convertitore, troverebbe posto un set di lenti che potendo essere regolate nelle loro distanze rendano i fascio rettilineo o comunque in una erta misura coerente, emulando cosi l’effetto laser, all’estremità del set “ottico” sarebbe presente un ulteriore specchio che fungerebbe da puntatore deflettendo il fascio nella direzione desiderata.
La particolarità di questa macchina, seppure subordinata alla condizioni atmosferiche, risulta essere particolarmente flessibile, essendo regolabile in tutte le direzioni, allarga la “finestra temporale” di utilizzo ed al contempo il raggio d’azione sia in ampiezza che in profondità.

Possibile struttura degli specchi di Archimede vista frontale

Possibile struttura degli specchi di Archimede vista frontale

Come ho detto, questo prototipo è una sorta di retrospettiva viziata da conoscenze e tecnologie moderne, ma nonostante questo “peccato originale” potrebbe essere estremamente simile alla macchina di Archimede che contribuì alla sua fama; detto questo, non mi tiro certo indietro nell’esser critico anche con quanto ho immaginato e mi domando come mai una tale arma sia stata impiegata solo ed esclusivamente nell’assedio di Siracusa e non in altre battaglie, navali o terrestri che siano?
Nonostante i diversi tempi storici, la mentalità militare non è cambiata nei secoli, quindi sorge domandarsi se effettivamente uno strumento del genere possa essere esistito realmente oppure no, se la risposta fosse affermativa, cosa ha impedito il “proliferare” di quella tecnologia?
Forse lo stesso Archimede si rese conto dell’enorme potenza di quell’arma e di quali conseguenze ne sarebbero scaturite se impiegate su vasta scala, ma sopratutto al servizio di interessi particolari, quindi per quanto gli fu concesso cercò di distruggere la sua stessa creazione celando e in parte mitizzandola?
Chissà forse anch’egli esclamò qualcosa di simile a ciò che esclamò Robert Oppenheimer?

Forse un’idea delle potenzialità dell’invenzione di Archimede la possiamo avere osservando l’energia che possiamo ottenere dalle centrali solari a specchi che se impiegata in ambito militare, per l’epoca in questione poteva essere considerata analogamente a come oggi consideriamo gli armamenti nucleari, ossia armi di distruzione di massa” o forse “l’armi definitive”.

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Fine stesura 1 marzo 2013

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2 risposte a Gli specchi di Archimede

  1. Deker ha detto:

    Ciao Alessio ho visto che hai inserito altri articoli interessanti e con la tua solita particolarità dandogli una piega insolita facendo vedere scenari diversi da quelli comuni.
    Questo sugli specchi di Archimede è molto interessante, però vorrei sapere come sarebbe stato possibile costruire specchi di vetro di grandi dimensioni e delle lenti come sarebbero simili a quelle di un telescopio?
    Come dici nell’earicolo, ci dovrebbero essere delle tracce dei laboratori dove sono stati realizzati oppure di qualche strumento possibile che sia stato tutto distrutto?
    Leggendo l’articolo, sembra che tu ipotizzi che sia possibile che Archimede possa aver inventato una specie di raggio laser usando specchi e lenti, ma come avrebbe potuto creare un laser senza la corrente elettrica?

    • phoo34 ha detto:

      Ciao a te Deker, mi fa piacere rileggerti e rispondere ai tuoi giusti interrogativi, come sempre le mie sono speculazioni di carattere generale, molte sono le cose che sono inspiegabili e molti gli enigmi che emergono dal passato che delineano anche se in via di ipotesi, i contorni di un passato molto differente da quello che viene prospettato dai cattedratici o forse volutamente sottaciuto.
      Per quanto riguarda la realizzazione di grandi specchi, penso che avrebbero avuto grossi problemi nel realizzarli, ma chi ci dice che non possano avere trovato un modo diverso per realizzarli da quello che noi oggi utilizziamo?
      E’ possibile che per risolvere i problemi della fragilità non abbiano steso il vetro fuso su supporti di rame o argento estremamente lucidate invece di fare l’opposto come noi produciamo i nostri specchi?
      Chi ci dice che non conoscessero il mercurio e le qualità che ha mescolandolo con l’oro?
      Per la realizzazione di lenti vale lo stesso presupposto, probabilmente non erano certo lenti di particolare perfezione come si richiede per i moderni telescopi, ma sicuramente avrebbero risposto alle specifiche e particolari esigenze.
      L’osservazione che hai fatto in merito al ipotetico laser è coerente, devi sapere che il principio del funzionamento del laser non necessita affatto della corrente ma di una fonte di luce, per rendere coerente la luce, ossia rendere paralleli e concentrati i raggi di luce la luce viene concentrata in uno speciale cilindro in cui le estremità sono semi trasparenti, in questo modo li raggi luminosi rimbalzano sulle pareti interne e quando diventano paralleli filtrano generando un fascio unico e concentrato; nei moderni laser la corrente serve per alimentare la lampada ma il laser potrebbe funzionare anche con la sola fonte di luce del sole, quello che ipoteticamente Archimede ha realizzato potrebbe essere qualcosa di molto simile al raggio laser, ma solo concettualmente perché un raggio laser mantiene la coerenza di emissione anche per chilometri, mentre la macchina di Archimede probabilmente poteva avere un raggio d’azione più ridotto.
      Di ipotesi se ne possono fare tante, occorre la volontà di trovare i riscontri concreti.

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