Storia della Misurazione del Tempo

Storia della Misura del Tempo

Presentazione tenuta da Nello Paolucci, fondatore e presidente emerito di ARASS-Brera il 6 aprile 2022 a Milano presso Frigoriferi Milanesi

Il termine tempo si può usare per moltissime situazioni, per esempio: che tempo fa li dove stai tu? oppure: domani se trovo il tempo farò quel lavoro, al tempo delle ferie mi riposo ecc….

Tempo civile – Tempo siderale — il Tempo è denaro — il Tempo è tiranno -il tempo è una ossessione — il Tempo è troppo corto o troppo lungo…

…ma la causa vera di questi giudizi, spesso contraddittori, risiede negli stati d’animo sempre transitori, di ciascuno di noi. Ho cercato di renderete questo argomento il più possibile accessibile, usando un linguaggio potrei quasi dire corrente. Mi direte voi se ci sono riuscito. Il rapporto tra la specie umana e il tempo risale certamente ad epoche molto antiche, nella storia evolutiva della nostra mente. La “sensazione del tempo” divenne parte integrante del nostro patrimonio psichico, forse agli albori della stessa consapevolezza che caratterizza gli individui della razza cui apparteniamo. Non solo agli individui della razza cui apparteniamo, ma anche ad altre specie a noi molto vicine, o comunque che conosciamo molto bene, il loro modo di vivere nel tempo anche rispetto alle stagioni. Basta notare i loro cicli delle migrazioni oppure del letargo.

Certo l’uomo a saputo dotarsi dell’intelligenza, con questa dotazione, è riuscito a fare molta più strada e conoscere sempre più e meglio, anche il “fenomeno” del tempo. Tuttavia non è ancora in grado di saperne dare una esatta definizione, mentre sul piano pratico siamo riusciti a dotarci di importanti strumenti di misura.

Su questo percorso un passo importante è stato compiuto con la invenzione della clessidra, prima ad acqua, il cui grado di precisione però risultò molto scarso. Poi l’acqua venne sostituita con la sabbia, a questo punto le cose sono andate molto meglio, occorreva solo avere cura affinché la sabba non si inumidisse, per ottenere la misura costante nel tempo. Oggi la clessidra può forse apparire come uno strumento un pò banale, quasi elementare, ma a pensarci bene è stata la prima dimostrazione che il tempo è totalmente indipendente dai fenomeni astronomici e climatici. Cosa che per diversi secoli aveva condizionato fortemente il concetto del tempo stesso. La clessidra ha permesso all’uomo di misurare il tempo di notte oppure con il cielo coperto dalle nuvole. E’ possibile certamente asserire che con questo strumento l’uomo ha fatto un grande passo avanti, si è finalmente dotato dello strumento giusto per trattare in modo controllato la misura del tempo. La clessidra fu inventata, pare, dagli egiziani nel XXIII secolo a. C., ma fino all’invenzione dell’orologio meccanico nel 1300 circa i vari modi di misurare il tempo, che le civiltà più diverse e avanzate in giro per il mondo avevano adottato, erano sempre legate ai fenomeni astronomici. Principalmente al transito del Sole o della Luna.

A Milano gli orologi meccanici sono arrivati molto presto, il primo fu quello di S.Eustorgio del 1306, a seguire arrivò quello di S. Gottardo in Corte del 1317 (Palazzo Reale sulla torre tardo Medioevale sul proseguimento della viadelle Ore).

Possiamo citare il caso di Marco Polo (1254 – 1324) che nel 1271 si recò in Cina per ragioni di tipo, si direbbe oggi, commerciale. Anche per questa sua attività, si potrebbe definire un uomo certamente dotato di molta perspicacia e intraprendenza, il quale dopo 18 anni di permanenza in quel paese, durante i quali aveva avuto modo di girarla in lungo ed in largo, aveva studiato gli usi ed i costumi di questo popolo, tanto che gli vennero assegnati compiti molto importanti e di responsabilità. In questa società notoriamente molto emancipata. Tuttavia nulla notò diparticolare sul loro modo di misurare il tempo. Lo si può dedurre dal libro Il Milione nel quale sono riportate tutte le cose interessanti che lui aveva notato. Questo libro ebbe al tempo un notevole successo, fu molto utile ai viaggiatori che dovevano recarsi da quelle parti. Lo scrisse Rustichello di Pisa, sotto dettatura dello stesso Marco Polo, durante la sua prigionia a Genova, a seguito di eventi bellici tra la repubblica di Venezia e la repubblica di Genova.

Le necessità religiose e l’abilità tecnica dei monaci medievali produssero casi molto importanti che consentirono un notevole sviluppo degli orologi meccanici. Il primo orologio registrato fu costruito dal futuro papa Silvestro II° per la città tedesca di Magdeburgo intorno all’anno 1000. Questa data va presa un pò con beneficio d’inventario, poiché in quel periodo i decenni non erano contati con molto rigore.

Sempre in ambito religioso dubbiamo arrivare al caso del Padre Gesuita missionario Matteo Ricci 9 (1552 – 1610), il quale venne scelto per recarsi in Cina con l’incarico ufficiale di svolgere opere di evangelizzazione. Questa scelta da parte della gerarchia ecclesiastica non fu casuale. Egli era un abile matematico ed astronomo, aveva studiato la lingua cinese per lungo tempo, ma si specializzò per l’occasione, nella costruzione degli svegliarini monastici. Fu proprio grazie a questa sua abilità che riuscì ad entrare in rapporto con i dotti locali e quindi farsi accreditare alla corte dell’Imperatore. Egli fu talmente apprezzato che gli fu addirittura consentito di risiedere nel palazzo Imperiale. Si trovò così bene al punto da non fare più ritorno in Italia. Alla sua morte venne tumulato con tutti gli onori a Pechino. Il suo monumento risulta ancora molto visitato dal pubblico.

Si deve all’Italiano Evangelista Torricelli (1608 – 1647) l’invenzione dello strumento per misurare la pressione atmosferica, che successivamente prese il nome di pressione barometrica, lo strumento che tuttora viene usato per fare le previsioni a breve delle variazioni meteorologiche. Sarebbe, forse, più corretto parlare di variazione della pressione barometrica. Viene citato queso caso solo per sottolineare che la meteorologia non a nulla a che vedere con il tempo.

Vediamo ora i quadranti degli orologi, cosiddetti medioevali, che erano fortemente caratterizzati dalle figure astronomiche, come l’orologio della Piazzadei Signori di Padova e l’orologio della piazza della Loggia di Brescia. Ciò conferma, ancora una volta che il “tempo” era dipendente dai movimenti astronomici, ancora una volta si può dimostrare quando fosse presente ilretaggio del passato, che condizionava le convinzioni dei nostri predecessori.

Anche Galileo Galilei 14 (1564 – 1642) che già aveva capito l’importanza del pendolo per la tenuta del tempo e lo chiamò “movimento iso-crono”. Studiò a lungo il meccanismo dell’orologio meccanico, era quasi riuscito a costruirlo, ma gli mancò giusto il tempo. Il progetto fu portato a termine dal suo allievo l’olandese Cristian Huygens (1629 – 1695) che mise a punto lo scappamento ad ancora nell’anno 1656 tutt’ora in uso. In questo caso la meccanica toccò un punto molto alto delle sue possibilità. Per andare oltre, si deve ricorrere all’elettronica, che all’epoca non si conosceva ancora.

Intorno alla metà del 1700 la nota Compagnia delle Indie, per risolvere il problema delle enormi perdite di vite umane e di merci pregiate, stanziò unagrossa somma da destinare al primo esperto che avesse trovato il modo di calcolare la Longitudine in mare aperto, senza alcun punto di riferimento, magari dopo molti giorni di nvigazione. Si sapeva che la soluzione si potevatrovare con la doppia misura del “Tempo”. Quindi ci voleva un orologio preciso come il pendolo istallato a bordo di una nave. Non era come dirlo,riuscire a far funzionare un semplice orologio a bordo di una nave, considerando che la stessa nave era soggetta al beccheggio ed il rullio. Sitrattava decisamente di superare una sfida molto ardua, quasi come far scorrere l’acqua in contropendenza. Con gli orologi ordinari non sarebbe mai stato possibile. Quindi per forza di cose si doveva costruire un orologio particolare anzi un cronometro da marina, appunto. La scelta per questa ardua impresa fu rivolta ad un orologiaio provetto con in più una spiccata abilità creativa. Dopo una ampia selezione venne chiamato l’orologiaio dell’arsenale di Londra John Harrison (1693 – 1776), egli pur considerando le notevoli difficoltà, tuttavia accettò l’incarico e mise a disposizione la sua esperienza, la sua abilità e il suo coraggio. Ci sono voluti sette anni di tentativi continui e la costruzione di sette orologi prima di arrivare a consegnare il suo prototipo. Il primo orologio richiese molto lavoro e molto tempo, ma il risultato fu decisamente deludente. Ma Harrison era un uomo tenace e non si arrendeva tanto facilmente. Finalmente, dopo vari tentativi, furono superate molte delle difficoltà, in quanto si costruì un cronometro che avrebbe garantito un buon funzionamento anche nelle condizioni più estreme. Tuttavia era ancora necessario un lungo periodo di rodaggio per la messa a punto. Comunque il principio c’era. Ora si poteva finalmente fare il calcolo della longitudine in mare in modo sufficientemente semplice, lo poteva eseguire anche un marinaio con modeste capacità di calcolo. In realtà bastava vedere la differenza di orario in più o in meno, rispetto al tempo del meridiano di riferimento, che era tenuto dall’orologio di bordo e l’ora locale che veniva rilevata con il sestante. Con questo sistema fu possibile migliorare notevolmente le dotazioni nautiche dei marinai, i quali potevano navigare a lungo negli oceani conoscendo ogni giorno la loro esatta posizione rispetto alla superficie terrestre. Certo fu necessario ancora molto tempo, prima che questa nuova tecnica potesse dimostrare la sua infallibilità, ma era sicuro che quella fosse la strada giusta per salvare numerose vite umane e una notevole quantità di merci pregiate. Nacque così il cosiddetto cronometro da marina, che si differenziava dall’orologio ordinario per due caratteristiche essenziali:
I° il moto era generato da una molla e non più dai pesi,
II° per sentire meno le sollecitazioni del beccheggio ed il rullio, era montato su un supporto sorretto da due giunti cardanici che attenuavano in modo rilevante questi movimenti; anchese non totalmente, come sarebbe stato necessario.

Possiamo anche dire che l’Europa grazie al primato conquistato nel campo delle costruzioni meccaniche, nella strumentazione, e quindi anche negli orologi meccanici, con il contributo di fisici e scienziati di notevole valore come: Vincenzo Viviani, Galileo Galilei, Blaise Pascal, Otto von Guriche, Benedetto Castelli, Robert Boyle, Cristiaan Huygens, Evangelista Torricelli e molti altri, dal 1500 fino ai primi decenni del 1900 ha mantenuto il primato nella scienza, nella tecnica e nella tecnologia nel mondo intero.

L’ultima riforma sulla misura del tempo, prima in l’Italia, fu quella attuata nella Lombardia austriaca* nel maggio del 1786 (i paesi del Nord Europa invece la adottarono negli anni precedenti).

* La differenza tra la Lombardia Austriaca e l’attuale Lombardia, risiede nel fatto che la Lombardia Austriaca non aveva ancora le provincie di Bergamo e di Brescia, le quali facevano parte della Repubblica di Venezia. La Provincia di Mantova era ancora un Ducato autonomo.

Con questa ultima riforma di fatto, si è modificato il punto di riferimento della giornata rispetto al transito del Sole, cioè, il punto centrale della giornata, fu deciso nel mezzogiorno fisico. Prima di questa riforma era il tramonto del Sole, per meglio dire, l’istante in cui il Sole spariva oltre l’orizzonte. Quel momento doveva corrispondere sempre alle h. 23,30, sia che fossimo nel mese di novembre quando le giornate sono più corte, sia che fossimo in giugno quando le giornate sono più lunghe.

Questo sistema si prestava a molte incongruenze. Infatti in quegli anni cominciavano i primi collegamenti regolari tra le città, anche il telegrafo iniziava a muovere i primi passi. Quindi occorreva trovare un modo che mettesse d’accordo tutte queste nuove esigenze. In effetti non fu molto difficile bastava vedere come avevano fatto i paesi del Nord Europa che già l’avevano adottata. Il difficile fu farla accettare dai cittadini, ai quali, abituati dalla notte dei tempi con quel sistema, la nuova riforma risultava particolarmente ostica. Ma le Autorità del tempo non aspettavano certo che tutti fossero d’accordo per metterla in pratica: consentirono per qualche tempo alcune deroghe in agricoltura limitatamente ai tempi di irrigazione, ma per il resto venne adottata subito. Per andare incontro alla popolazione, cosiddetta minuta, venne dato incarico agli Astronomi di Brera di progettare la meridiana del Duomo di Milano e preparare delle tabelle da affiggere in varie parti dei centri abitati con le quali si illustrava come il mezzo giorno fosse sempre nel momento in cui il Sole transitava sullo stesso meridiano; cambiava solo l‘angolo rispetto all’orizzonte.

Naturalmente si dovette adottare il sistema dei fusi orari, cioè dividere la superficie del globo terrestre in 24 spicchi, ogni spicchio copriva 15°. Da allora, cioè dal 1786 non ci sono state altre modifiche sulla misura del tempo, fatta eccezione per l’ora legale, che però ha una durata limitata al periodo estivo e venne istituita per ridurre i consumi energetici. Comunque non sembra sia destinata a durare molto.

Abbiamo voluto sviluppare questo tema anche per richiamare l’attenzione degli esperti: letterati, filosofi e fisici sulla necessità di intensificare i loro studisu questo “filone culturale” ancora molto poco scandagliato. Volendo fare una previsione sullo stato dell’arte, possiamo dire: è altamente probabile che non ce ne sia bisogno per molti decenni ancora.