Le storie a sfondo misterioso mi hanno sempre affascinato e leggendo qualche invenzione del passato mi sono trovata a curiosare uno scritto che descriveva la storia dello specchio ustorio di Archimede, un mito tra leggenda e realtà.
Chi era Archimede?
Vi sarà sicuramente capitato di sentir pronunciare il nome del famosissimo Archimede Pitagorico in qualche difficile situazione di matematica e di chiederci chi era Archimede.
Noto anche come Archimede di Siracusa, nato per l’appunto a Siracusa nel 287 a.C. è di uno dei più grandi scienziati della storia, conosciuto nel campo della matematica, geometria, fisica, ottica, meccanica e ingegneria.
Fu anche un grande inventore di molte macchine, dispositivi e teorie.
Archimede andrà ricordato anche per il termine “èureka” il cui significato è “evviva” – parole che ha pronunciato dopo la sua scoperta.
Le principali scoperte di Archimede
Ci sono persone che hanno davvero un’intelligenza straordinaria da inventare cose impensabili e ora vediamo quali sono le più grandi scoperte di Archimede:
- il calcolo della superficie ed il volume della sfera
- le leggi che gestiscono il galleggiamento dei corpi
- teorie concrete sul funzionamento delle leve
- macchine potenti da guerra per la difesa della città di Siracusa dai Romani:
proprio a questa occasione è collegata la leggenda che parla dello specchio ustorio di Archimede
Cos’è lo specchio ustorio
Ora che sappiamo chi è Archimede andiamo a capire cos’è uno specchio ustorio.
Si tratta di un concetto che, tramite la disposizione di alcune lenti o specchi secondo una determinata teoria, crea la possibilità di rendere in cenere oggetti lontani.
Come funziona uno specchio ustorio
Ci sembra strano pensare che con uno specchio (o lente), sottoposto alla luce del sole, si possano ottenere sorprendenti risultati; quindi ora andiamo a vedere qual’è il principio di funzionamento di uno specchio ustorio.
Una lente convessa di grandi dimensioni va posizionata in modo tale da catturare i raggi del sole e questi, riflettendosi su una superficie ben mirata, la surriscaldano così tanto da incenerirla.
Il metodo usato da Archimede
Per ottenere questo processo esistono vari metodi, tra cui si possono usare anche più specchi ustori piani che riflettono tutti insieme la luce in uno stesso punto, come si può vedere dal disegno qui a sotto.
Questo sembra sia stato il metodo di utilizzo degli specchi ustori che ha inventato Archimede per bruciare le navi romane, guidate da Marco Claudio Marcello, durante l’assedio di Siracusa.
Da dove deriva il termine “specchio ustorio”
Tra le varie curiosità di questo personaggio, qualcuno si sarà chiesto anche da dove deriva la parola “specchio ustorio”.
Sembra che questo termine sia stato usato per la prima volta dal greco Galeno di Pergamo nel II secolo d.C.
Deriva alla parola greca “πυρεια” che tradotta in latino è “speculi ustorii” il cui significato sarebbe “esche incendiarie”.
La leggenda di Archimede e lo specchio ustorio
Nel 216 a.C. morì il dittatore di Siracusa, città natia di Archimede che in quel tempo aveva circa 70 anni.
Questa città, alleandosi con l’esercito cartaginese entrò a far parte della seconda guerra punica ed iniziò ad essere assediata dai Romani.
I siracusani, presi da grande spavento, chiesero aiuto ad Archimede e merito del suo grande intelletto ideò un particolare macchinario che funzionava con dei meccanismi a leva.
Era una specie di pinza che poteva afferrare oggetti di grandi dimensioni, come per esempio le navi nemiche.
Per riuscire ad abbattere i nemici, gli abitanti di Siracusa si misero anche a lanciare sassi contro alle navi usando delle catapulte. Cercavano di mirare ai ponti, agli alberi e dove era posizionato l’equipaggio in modo da poter distruggere tutto.
Come ha costruito Archimede lo specchio ustorio
Nonostante tutti gli sforzi l’impresa era difficile da portare a termine e Archimede ebbe un’altra grande idea, ovvero di creare un sistema composto da 24 specchi piani di grandi dimensioni.
Questi furono posizionati a forma di esagono su di un supporto rotante ed il tutto fu esposto alla luce del sole.
Il punto di raggruppamento dei raggi solari, rifletteva luce su dei punti specifici delle navi romane e la lo scopo era di appiccare un fuoco per ridurle in cenere.
Non si sa se questa storia sia vera, ma la creazione dello specchio ustorio di Archimede divenne comunque un racconto famoso.
Lo specchio ustorio di Archimede è veramente una leggenda o è realtà?
Alcuni esperti ribadiscono che la teoria di Archimede di incenerire oggetti con gli specchi ustori non sia realizzabile in quanto per arrivare all’incenerimento necessita ottenere un’elevata temperatura; esempio per bruciare il legno occorrono oltre 300°C.
Quindi, per qualcuno, la teoria di Archimede non può essere realtà ma solo leggenda.
Storia degli specchi ustori
La storia racconta che molti nomi importanti hanno cercato di utilizzare lenti di vario genere per creare degli specchi ustori, tra cui ricordiamo:
- Nei tempi antichi Plutarco (biografo greco del I secolo) parlava di uno specchio ustorio fatto con dei pezzetti metallici di forma triangolare che si trovavano nell’antico tempio romano delle Vestali.
- I Vichinghi, nei tempi lontani, hanno provato a “raccogliere” i raggi del sole con delle apposite lenti.
- Nel 700 Geoges-Louis Leclerc volle provare ad imitare l’esperimento di Archimede ma utilizzando ben 148 specchi piani
- Leonardo da Vinci (scienziato fiorentino del XV secolo) lavorava spesso con gli specchi ustori; uno dei suoi esperimenti fu quello di provare a fondere il bronzo
- La filosofia sugli specchi ustori fu confermata anche da Galileo Galilei (scienziato pisano del XVI secolo)
- Nel 1796 Étienne-Gaspard Robert (importante fisico belga del XVIII secolo) aveva sollevato l’idea di usare gli specchi ustori per abbattere le navi della Marina britannica, durante la rivoluzione francese
- Mario Pincherle (ricercatore bolognese del XX secolo) fece una riproduzione del funzionamento di tanti specchi ustori facendo un esperimento sulla costruzione di una nave
- Negli anni 2006 e 2010 questi esperimenti furono diventati così famosi da trasmettere dei filmati anche su alcune trasmissioni televisive riguardanti l’utilizzo degli specchi ustori in quantità diverse e con differenti dimensioni.
Curiosità sullo specchi ustori
Nel 100 d.C. Erone di Alessandria, chiamato anche Erone il vecchio, scrisse un’opera dal titolo “De Speculis” in cui racconta la progettazione di macchinari basati sulla teoria degli specchi ustori.
Nel II secolo a.C. lo scrittore imperiale Dione Cassio scrisse un’opera in cui si racconta più dettagliatamente l’uso e la funzione dei famosi specchi ustori di Archimede contro le navi romane
Molti manoscritti arabi del XI e X secolo parlano della spiegazione sulla teoria degli specchi ustori e sull’utilizzo delle lenti.
Giovanni Fontana (scienziato padovano del XV secolo) era molto interessato agli specchi ustori che lasciò dei testi scritti.
Nel 1914 un famoso film muto “Cabiria”, ambientato nel III a.C. durante la seconda guerra punica, si vede una scena in cui una grande quantità di donne, posizionate sullo stretto di Siracusa, muovevano ognuna uno specchio con la mano cercando di dirigere il raggio di luce del sole sulle vele delle imbarcazioni nemiche.
Questa teoria è stata descritta da due grandi storici del XII secolo, Giovanni Zonara (comandante delle guardie imperiali bizantine) e Giovanni Tzetzes (poeta bizantino)
Johann Hermamm von Riedesel – ministro tedesco del XVIII secolo scrisse dei racconti dove riportò specifici dettagli sulla possibile costruzione di specchi austori
Nel 2001 Bonaventura Cavalieri pubblicò un libro intitolato “lo specchio ustorio”
Opere famose sugli specchi ustori
Molti altri personaggi citarono varie teorie pubblicando opere riguardanti lo specchio ustorio di Archimede, tra cui cito:
- Valerio Massimo (I secolo d.C.) nell’opera “Memorabilia”
- Luciano di Samosata (II secolo) nell’opera “Hippias”
- Tolomeo (II secolo) nell’opera “Almagesto”
- Ibn Sahl (X secolo) autore del trattato “Sugli specchi ustori”
- Alhazen di Bassora (X secolo) nell’opera “Ottica”
- Ruggero Bacone (XIII secolo) nell’opera “Opus Majus”
Gli specchi ustori al giorno d’oggi
La scienza e la tecnologia, nel corso degli anni, hanno fatto grandi passi e gli specchi ustori al giorno d’oggi si sono trasformati sia in grandi sistemi come pannelli solari o fotovoltaici, sia posizionando oggetti riflettenti nei fari delle auto, nelle torce elettriche, nelle antenne paraboliche ecc.
A Siracusa è stata inaugurata nel 2010 la Centrale solare termodinamica Archimede dove lavorano sullo sviluppo della tecnologia di impianti solari per produzione di energia elettrica.
Concludo dicendo che è vero che gli oggetti si possono usufruire in tantissimi modi e chi ha fantasia può raggiungere davvero risultati soddisfacenti; l’importante è non perdersi d’animo.
