#STEP 26- LA CHIMICA

LA CHIMICA

LE IDEE DI OTTONE

A partire dall'inizio del 500', per 'strumenti scientifici' si intendevano esclusivamente quelli matematici, quali gli astrolabi utilizzati per i calcoli astronomici, le meridiane, i quadranti orari e i notturlabi per misurare il tempo, i teodoliti per la topografia e le balestriglie per la navigazione. Tutti questi strumenti erano basati su tecniche e principî geometrici e avevano uno scopo pratico. Si deve notare, inoltre, che la loro produzione era riservata, almeno quella destinata al commercio, ad artigiani specializzati che formavano una corporazione ben definita, quella dei fabbricanti di strumenti matematici. La loro abilità si esprimeva soprattutto nella lavorazione dei metalli (anche se in alcuni casi si ricorreva al legno e all'avorio), nelle tecniche di incisione e nel saper utilizzare alcune competenze matematiche.

Fu proprio in questo contesto di produzione degli strumenti scientifici che l'ottone assunse un ruolo rilevante.

Con il termine ottone si indicano le leghe di rame e di zinco più eventuali quantità secondarie di altri metalli.

Le leghe con una percentuale di zinco sopra al 33% hanno elevate caratteristiche meccaniche e sono usate soprattutto per la produzione di parti resistenti nei settori industriali come quelli navale, idrosanitario, meccanico e chimico. Più aumenta il tenore di zinco migliori sono le caratteristiche di colabilità degli ottoni.

                                

Paolo Brenni definisce gli strumenti scientifici delle "idee di ottone" e queste considerazioni giustificano il suo 'ampio utilizzo nella costruzione degli strumenti scientifici tra 1500 e 1700.

In particolar modo il Grafometro, per il suo ampio utilizzo in campo nautico, venne spesso costruito facendo uso di ottone navale, una lega che contiene solitamente l’1% di stagno ed è notevolmente resistente alla corrosione. 

Gli alchimisti collegavano ogni pianeta a un metallo. Il pianeta dell'ottone era Nettuno (Dio Latino del mare) e la sua simbologia rimandava per l'appunto all'idea del viaggio e dell'avventura.

# STEP 25- COSE PERSONALI

COSE PERSONALI

PASSATO

Il tavolino che era presenta nella vecchia casa di campagna di mio nonno: su questo tavolo Nonno ha studiato per diventare farmacista, in una stanza buia  e fredda. Rappresenta per me il ricordo più vivido di Nonno.

PRESENTE

Questo zaino l'ho comprato durante il mio terzo anno di Liceo, rappresenta per me ancora oggi la quotidianità: a volte, nelle uscite con gli amici, lo porto con me anche se è quasi vuoto.

FUTURO

Un santino del 1800 che mi è stato regalato da un anziano Frate Francescano che ho conosciuto durante un viaggio ad Assisi. Nononstante io non sia credente, questo santino rappresenta per me un porta fortuna: sia per il modo inusuale con cui ne sono venuto in possesso che per il bellissimo ricordo del Frate che me lo ha donato.

#STEP 24- LE PAROLE NELLA STORIA

LE PAROLE NELLA STORIA

GRAFOMETRO

GEODESIA,TOPOGRAFIA,TRIANGOLAZIONE

Il grafometro venne inventato nel 1597 da Danfrie e come si evince dalla foto non ebba vita lunga; già dagli inizi dell'800' infatti entrò in disuso, sostituito in pieno da strumenti come il Teodolite e altri strumenti di triangolazione che lo soppiantarono in virtù della loro polifunzionalità. Ricordiamo inoltre che a partire dal 1900, anche l'agrimensura e la caratografia tradizionali entrarono in crisi: l'avvento della fotografia aerea infatti ha accresciuto l'interesse per la topografia, soppiantando definitivamente i vecchi strumenti di origine rinascimentale.

Come si evince dalla figura in basso, parallelamente la Geodesia è rimasta nei secoli una materia molto tecnica: il più delle volte è confluita nella Geotecnica. Per intenderci, quindi, non è mai stata main-stream.

La fortuna della topografia invece raggiunge uno dei suoi picchi nel 900' per poi entrare in un progressivo declino nel terzo millennio: questo è dovuto al suo intrinseco legame con la cartografia, che ha sempre rivestito per i popoli e le nazioni un ruolo importantissimo in termini di conoscenza e conquista dei territori. Tuttavia le grandi e sistematiche operazioni di triangolazione, nel senso più topografico del termine, sono state completate ed esaurite dalle Istituzioni militari e cartografiche proprio alle fine del 900'. Oggi infatti, con l'avvento dei sistemi satellitari il desiderio di "mettere il mondo su carta" si è trasformato in volontà di controllo e supervisione costante dei  territori, ormai tutti espolorati e conosciuti in termini topografici.

# STEP 21- NEI FUMETTI

NEI FUMETTI

ANDREW ELLICOTT L'AGRIMENSORE DEGLI U.S.A

Andrew Elliccott (1754,1820) è stato uno dei più importanti agrimensori Statunitensi.

Ha  aiutato a mappare molti dei territori a ovest degli Appalachi, ha esaminato i confini del Distretto di Columbia, ha lavorato al piano per Washington DC.

Nel 1813, Ellicott ha accettato un posto come professore di Matematica presso la West Point Academy, che nel 2000 gli ha dedicato il fumetto sotto riportato.

In questo fumetto commemorativo egli viene descritto come il "Geographer General of The U.S.A".

In questo fumetto vediamo Andrew Ellicott alla prese con un Quadrante Geometrico

# STEP 17 - IL BREVETTO

IL BREVETTO

DESCRIZONE DELLA RICERCA

Il Grafometro come sturmento di Triangolazione, nella sua accezione Seicentesca presentata in questo Blog, risulta essere uno strumento totalmente in disuso durante il 1900. In questo lavoro di ricerca presento due brevetti di Grafometri che apportano le ultime e sostanziali innovazioni allo strumento. Il primo brevetto fonde le funzioni di Livello Topografico e Grafometro in un unico strumento. Il secondo ne presenta un miglioramento in termini di praticità e precisione. Il terzo e ultimo brevetto, del 1946, si riferisce ad un Mapping Instrument statunitense che assolve alle funzioni topografiche del Grafomentro in un'ottica moderna: esso serve a costruire mappe a partire da fotografie aeree.

IL GRAFOMETRO NEL 1800

1862-GEORGE HENRY BIRKBECK
English Patents of Inventions, N. 3432

Birkbeck presenta così la sua invenzione:

"L'oggetto di questa lettera è uno strumento di rilevamento da chiamarsi "grafometro di livello quadrato" in grado di eseguire contemporaneamente operazioni di triangolazione e livellamento."

La Fig.1 e la Fig.2 mostrano lo strumento in azione come Livello.  La Fig.3 e la Fig.4 mostrano lo strumento in azione come Grafometro.

In topografia, il livello è uno strumento che serve ad individuare una direzione orizzontale detta linea di mira o di collimazione. Permette di misurare differenze di quote (dislivelli) attraverso il metodo della livellazione geometrica, tramite la lettura su un'asta graduata, detta stadia.

Questo strumento migliorato è composto da un cilindro di ottone diviso con il suo asse in due parti uguali collegate tra loro da un perno centrale, formando così due aste trasversali, a ciascuna delle quali sono incernierate le pinule in modo da ripiegarsi fuori quando necessario. Tra le due parti semicilindriche è fissato un quadrante o placca, avente divisioni su di esso, che viene utilizzato quando lo strumento viene impiegato come grafometro. Quando lo strumento è impiegato come livello è sospeso da un anello fissato all'estremità superiore dello stesso, ed è accuratamente regolato perpendicolarmente da un peso mobile azionato da una vite di regolazione fissata all'estremità inferiore.

1886-ANTOINE COSTIESCO
United States Patent Office, N.351,690

                               

L'agrimensore Rumeno Costiesco presenta così la sua invenzione:

"La presente invenzione si riferisce ai misuratori grafometrici di campo e ha lo scopo di fornire un dispositivo o apparecchio di questa classe che possieda vantaggi superiori in termini di semplicità, durata ed efficienza generale, e che sia convenientemente portatile e facilmente manipolabile."

La Fig. 2 è una vista in pianta dello stesso. La Fig. 3 è una vista in sezione trasversale verticale. La figura 4 è una vista prospettica della custodia in cui l'apparecchiatura può essere trasportata, e la figura 5 è una vista "che illustra il supporto o treppiede nelle sue varie posizioni.

Il dispositivo comprende un corpo o alidada fissa,  ed una piastra semicircolare graduata che si estende lateralmente avente una cremagliera alla sua periferia e montata eccentricamente  su un giunto sferico.

Una bussola  è fissata centralmente sul piastra semicircolare, un filo a piombo pendente dal centro di detta piastra. Una lente d'ingrandimento è disposta sopra il nonio.

LA TRIANGOLAZIONE NEL 1900

1946- DAVID LANDEN
United States Patent Office, N.656,950

                                    

Lo strumento in figura viene denominanto "mapping instrument": un nome che allude esplicitamente alle sue moderne funzioni topografiche.

La presente invenzione si riferisce all'arte della creazione di mappe e più in particolare agli strumenti per creare mappe da fotografie. 

Così Landen presenta il suo strumento:

"Finora, nella realizzazione di mappe topografiche da fotografie aeree oblique, era consuetudine determinare gli angoli orizzontali e verticali analiticamente o meccanicamente con strumenti operanti in un modello spaziale tridimensionale per la determinazione delle elevazioni dalle foto aeree.

La presente invenzione fornisce strumenti per creare mappe topografiche da fotografie aeree senza richiedere l'uso di un telescopio o di un sistema di lenti per misurare gli angoli verticali delle fotografie oblique o inclinate."

Lo strumento in figura può essere utilizzato per misurare gli angoli orizzontali di fotografie aeree. In tale uso, una fotografia orizzontale (non mostrata) è centrata e montata sulla piastra oscillante 8 in modo che l'orizzonte reale sia parallelo alla guida 12 o alla linea principale dello strumento. 

# STEP 10 - I LIBRI

I LIBRI

TRATTATI DI GEODESIA, AGRIMENSURA E INGEGNERIA DEL XIX SECOLO

Antonio Fontana, Manuale di geometria per le arti e pei mestieri con un discorso intorno allo studio delle scienze applicate all'industria: , Volumi 1-2, Roma, Giusti, 1832

Antonio Cantalupi, Trattato completo di agrimensura: 1, Volumi 1-2,  Milano, 1853.

Antonio Bordoni, Trattato di Geodesia elementare, Milano, Giusti, 1825.

SAGGI STORICI

Anthony J Turner, Storia della Scienza, Aldershot-Brookfield (Vt.), Ashgate, 1998.

Maria Miniati, Misurare Cielo e Terra,  Brescia, Delfo,2003.

MANUALI DI NAVIGAZIONE

Vincenzo de Domini, Compendio di cognizioni nautiche ad uso de' giovani marini, E. Mohovich,Firenze, Stab. Mohovic,1877

Massimo Caimmi, Navigare per Diporto, Milano, Hoepli, 2006

# STEP 9 - L'INVENTORE

L'INVENTORE

IL CONTESTO

Durante il Rinascimento, in particolare nell'astronomia, erano certamente utilizzati strumenti scientifici nel significato moderno del termine, cioè strumenti o apparecchi che servivano a compiere un'indagine nell'ambito di una particolare scienza o a dimostrare e a spiegare un certo fenomeno. Questi strumenti potevano essere impiegati per eseguire misurazioni ‒ come, per esempio, il quadrante e la ballestriglia dell'astronomo ‒, oppure come mezzi didattici per simulare una situazione sotto forma di modelli in scala, come il globo celeste o la sfera armillare.
Strumenti quali l'astrolabio e l'equatorio, consentivano di simulare la configurazione della volta celeste in un dato momento, che non sarebbe stata possibile determinare altrimenti se non attraverso il calcolo. Da questo punto di vista, quindi, l'astrolabio, l'equatorio e altri strumenti a essi affini appartengono tanto al gruppo delle macchine che definiremmo 'strumenti sostitutivi del calcolo'.


In questo conteso va in quadrata l'invenzione del 'grafometro', al quale rimase legato il nome di 'goniografo'. Esso divenne lo strumento di misurazione più diffuso in Francia fino alla metà del XIX sec. e talvolta fu utilizzato anche in altri paesi. Il progetto originale del suo inventore, Philippe Danfrie, esprime compiutamente il desiderio rinascimentale di elaborare strumenti che, in queste operazioni, evitassero il ricorso al calcolo, consentendo all'agrimensore di utilizzare direttamente le sue osservazioni, rappresentandole in un diagramma in scala dell'area da misurare.

Philippe Danfrie

Il grafometro comparve alla fine del XVI secolo ed ebbe una discreta diffusione specialmente apartire dal secolo successivo. Il suo inventore, Philippe Danfrie (1532-1606?), era nato nella bassa Bretagna ed era andato a lavorare a Parigi come fonditore e tagliatore di pietre. Sappiamo che fuincisore della zecca e che era noto per le sue sfere armillari e gli astrolabi costruiti in legno e cartone di cui ha lasciato alcuni pregevolissimi esemplari.

A lui si deve nonché l'invenzione di un carattere da stampa che usò nell'edizione dei suoi scritti. Fra questi ricordiamo la Declaration de l'usage du Graphometre..., pubblicato a Parigi nel 1597, congiuntamente al Traicte de l'usage du Trigometre, avec le quel on peut facilement mesurer sans subiection d'Arithmetique.

Medaglia coniata da Danfrie

# STEP 8 - I MATERIALI

I MATERIALI 

I materiali che essenzialmente caratterizzano la storia della strumenti utilizzati per la triangolazione sono il legno e l'ottone.

 Il verso di un astrolabio con le sue scale e l’alidada poteva essere utilizzato utilmente a scopi distanziometrici e topografici. Tuttavia, dal punto di vista dei materiali, lo strumento era eccessivamente costoso e inutilmente complesso per un rilevatore che non aveva interesse a eseguire osservazioni e calcoli astronomici. La semplificazione dell’astrolabio portò alla costruzione del grafometro a cerchio intero, antesignano del teodolite: esso infatti non richiedeva l'utilizzo di piombo o vetro.

Nel caso del grafometro il lembo semicircolare con scala suddivisa in gradi era spesse volte costituito da ottone. 

L'OTTONE

I chiamano ottoni le leghe costituite principalmente di rame e di zinco nelle proporzioni approssimative di 1 ÷ 1,5 parti di zinco e 2 circa di rame. 

L'ottone è un materiale molto interessante per l'industria meccanica per il suo costo relativamente basso (è senza dubbio la più economica fra le leghe non ferrose di estese applicazioni industriali), per le buone proprietà meccaniche, la sua resistenza alla corrosione, l'agevole lavorabilità, ecc.

Nel Cinquecento fuori d'Italia si fanno in ottone per lo più dorato strumenti geometrici o di agrimensura, astrolabî, globi celesti o terrestri, orologi solari o a ruota: l'ornamentazione incisa rivela una fantasia e un gusto spesso veramente singolari; minore invece fu la produzione in altri campi, se si eccettua quella dei piatti dove tuttavia continuano le forme e i motivi antichi.

# STEP 7 - IL MITO

IL MITO

CHE COSA C'E' OLTRE IL TRIANGOLO?

Una interpretazione del mito: " La SS Cotopaxi nel Triangolo delle Bermude"

Il triangolo delle Bermude è una zona dell'Oceano Atlantico settentrionale che ha la forma immaginaria di un triangolo, i cui vertici sono:-vertice Nord – il punto più meridionale dell'isola principale dell'arcipelago delle Bermude;
-vertice Sud – il punto più orientale dell'isola di Porto Rico;
-vertice Ovest – il punto più a Sud della penisola della Florida.


In relazione a questa vasta zona di mare, di circa 1100000 km², a partire dagli anni cinquanta la cultura di massa ha fatto sì che nascesse la convinzione che si fossero verificati dal 1800 in poi numerosi episodi di sparizioni di navi e aeromobili, motivo per cui alcuni autori hanno soprannominato la zona "Triangolo maledetto" o "Triangolo del Diavolo".
Il triangolo ha vissuto particolare popolarità nei media soprattutto a partire dal libro best seller Bermuda, il triangolo maledetto (The Bermuda Triangle) del 1974 di Charles Berlitz, secondo il quale nella zona avverrebbero misteriosi fenomeni che sono stati accostati al paranormale e agli UFO.
Alcuni identificano il Triangolo delle Bermude come il luogo dello sprofondamento di Atlantide, che dai fondali interferirebbe con la navigazione delle rotte.

E' questo il caso della nave SS Cotopaxi, battente bandiera dell'Ecuador, che alla fine del Novembre 1925 scomparve nel nulla dopo aver superato il confine del famigerato triangolo.

Si narra che il capitano della nave, dopo aver constatato la totale assenza di segnale GPS, consapevole di essere in un'area geografica particolare, cercò di portare a termine un complesso processo di triangolazione topografica.
Conoscendo la base del triangolo in cui si trovava voleva determinare quanto fosse distante dal vertice, ovvero dall'uscita della maledizione.
E' in questo disperato tentativo che si cela il significato di questa leggenda: l'assoluta convinzione di sapere cosa c'è oltre il triangolo. 

Nell'eseguire i suoi calcoli il capitano stava utilizzando la base di un triangolo non solo per determinare la distanza dal suo vertice ma anche e soprattuto per conferire all'ignoto un'identità antropomorfa. 

Allo stesso modo, maledire il triangolo, per il giornalista americano Berlitz, significava rendere comunicabile e accessibile alla quasi totalità dei lettori la sparizione di un convoglio. 

L'unico modo per immaginare il capitano di una nave alle prese con l'ignoto è quello di descriverlo intento a trovare un modo per fuggire da esso.
Citando Roland Barthes possiamo dire che in questa storia c'è uno dei caratteri costanti di ogni mitologia piccolo-borghese : l'incapacità d'immaginare l'Altro. 

 L'alterità della maledizione si "triangolarizza" e si presenta a noi come un fatto di cronaca.

Come sempre, mito e realtà si intrecciano. Il relitto non era mai stato individuato.

Il recente lavoro del celebre biologo marino, fotografo e sommozzatore Michael C. Barnette che, insieme allo storico britannico Guy Walters, ha infine risolto il mistero. 

A due giorni dalla partenza l'imbarcazione a vapore s'imbatté in una violenta tempesta tropicale a 35 miglia al largo delle coste di St. Augustine, in Florida - un punto in realtà esterno al triangolo - ed affondò portando con sé i 32 membri dell'equipaggio. 

Ci viene da pensare che il giornalista non solo abbia sbagliato la nave, ma anche il triangolo.

#STEP 4 - LA SCIENZA

LA SCIENZA

La triangolazione può essere considerata una tecnica di misurazione trigonometrica afferente a:

GEODESIA OPERATIVA

Elaborazione di modelli per la descrizione e la misura di aree della Terra. Ne fanno parte le tecniche di rilevamento trigonometrico per le misure a terra.

TOPOGRAFIA

La disciplina che studia le relazioni che si possono stabilire, sulla base di modelli teorici, tra l’insieme finito di coordinate di punti e quello di grandezze misurabili. La t., secondo la concezione classica, opera in campi relativamente molto ristretti e come superficie di riferimento adotta il piano tangente alla superficie di livello in un punto centrale P0 della zona considerata, e in esso il riferimento (P0, x, y) con scelta opportuna degli assi orientati x, y. L’asse z, normale al piano, è diretto verso lo zenit di P0.

Le grandezze misurabili sono distanze, angoli azimutali (orizzontali) e verticali; tali grandezze definiscono schemi geometrici piani che vengono introdotti come isodeterminati, contenenti cioè un numero di elementi misurabili strettamente necessario. L’inserimento nel sistema di coordinate viene effettuato imponendo condizioni che si traducono essenzialmente nell’appoggio a punti noti o ‘fissi’. Tra le metodologie di rilievo di punti singoli le principali sono quella per coordinate polari e quella per intersezione.

In questo senso la Triangolazione si può definire come una delle tecniche applicative adoperate nella modellazione topografica.

CENNI STORICI

Le origini della topografia sono remote, ma si sa che il termine era già usato da Strabone. i
n particolare, Ignazio Porro è riconosciuto essere il padre della celerimensura, ossia il metodo di triangolazione basato sulla determinazione, da una base di stazionamento, di tre valori fondamentali di un secondo punto del territorio: distanza in linea d'aria dalla stazione, angolo orizzontale, angolo zenitale, oltre alla determinazione dell'altezza strumentale e l'altezza del prisma di collimazione.

Clicca QUI per una breve storia degli strumenti di misura angolare nella geodesia e nella topografia.