Lezione 16 - 15/05/2020

Rapporto tra scienza e tecnica

Scienza nel Medioevo

• Introduzione del contesto storico → caduta Impero Romano (476 d.C.)
• Periodo di decadenza → si riflette su società e scienza (testi di basso livello e con argomenti non paragonabili alle epoche precedenti)
• Marziano Cappella (V sec d.C.) → Le nozze della filologia con Mercurio
• è un'allegoria didattica → una sorta di rima forma di enciclopedia
• testo migliore del medioevo ma con argomenti di basso livello
• Salverino Boezio (V/VI sec d.C.) → De Istitutione Arithmetica
• Boezio è uno degli uomini più colti del medioevo ma è più famoso per gli scritti filosofici
• testo troppo semplice simbolo di questa decadenza
• Ripresa anni 1000
• 2 nuove edizioni degli Elementi di Euclide → tradotte in latino dall'arabo
• Abelardo Bath (1100 circa)
• Giovanni Campano (1250 circa)
• entrambe ci fanno capire l'importanza del mondo arabo per la ripresa della cultura

Tecnica nel Medioevo

• Invenzioni Medioevali
• Mulino a Vento → ci sono diverse date di diffusione ma si pensa nel VI sec nel mondo arabo
• Aratro a ruote → anno 1000 circa
• si passa dal legno al metallo per una maggior efficienza
• Occhiali
• ci sono illustrazioni di uomini con occhiali
• predica del 1300 a Santa Maria Novella che ricorda questa scoperta
• Staffa → VI sec in Oriente
• nonostante alcuni errori nei film i romani non la conoscevano
• Ingegneri Medioevali → Casa della Sapienza di Bagdad (ingegneri pagati per ricerche che trovano numerosi sviluppi in ambito matematico)
• 1300 in Occidente → ci sono le prime teorie della dinamica
• Jean Burian (1300-1361) → teoria dell'impetus
• per la caduta dei corpi lanciati orizzontalmente
• diventa la nostra legge della quantità di moto
• è sbagliata ma si inizia ad avvicinasi a qualcosa di corretto
• Legge di Merton → una sorta di media di valori estremi
• primi passi verso l'integrazione
• formule che ritroviamo negli studi di Galileo

Mondo Bizzantino

• importanti innovazioni e invenzioni in ambito astrologico

1500

• Tartaglia → La Nova Scientia
• Teoria Balistica → utilizzando parti della teoria dell'impetus
• scopre l'angolo corretto per la gittata massima
• insieme a Cardano scopre la formula di risoluzione di un equazione di terzo grado (1540)
• fa capire l'importanza del rapporto tra scienza e tecnica e l'importanza dell'Italia
• Simon Stevin (1548-1620) → rappresenta il perfetto legame tra scienza e tecnica
• fonda una scuola di ingegneria
• inventa una nave su ruote
• scrive un testo sulle Frazioni Decimali
• dimostra l'equilibrio di corpi su un piano inclinato con i suoi sudi sulla statica
• Galileo Galilei (1564-1642) → segna l'inizio della fisica moderna e della dialettica tra scienza e tecnica
• nasce a Pisa e suo padre è un esperto di Musica Teorica
• La Bilancietta (1586) → primo testo, si ispira a Vitruvio
• soluzione del problema della corona di Archimede grazie all'uso di una bilancia e un secchio con dell'acqua per calcolare e usare la Spinta di Archimede
• dimostrazione empirica della Spinta di Archimede

Navigazione dei Vichinghi

I Vichinghi erano un popolo scandinavo che fece della navigazione la principale arma per spostarsi e razziare numerosi paesi, in primis Inghilterra e Francia, tra il VIII e l'XI secolo.

Uno degli elemento fondamentali della loro storia fu proprio lo stile delle loro imbarcazioni che erano perfettamente adatte ai loro scopi, erano i Dreki.

Caratteristiche dei Dreki

Le navi di questo tipo avevano una forma molto slanciata: lunghe e con un pescaggio poco profondo; questo gli conferiva la possibilità di una grande velocità e in questo modo erano in grado di navigare in acque molto basse addirittura intorno al metro di profondità (potendo sbarcare in modo molto rapido a pochi metri dalla costa). Inoltre la loro perfetta simmetria era un altro elemento determinante che permetteva la navigazione da entrambi i lati e facilitava una rapida fuga invertendo con semplicità il senso di navigazione.

Museo delle navi vichinghe di Oslo

Informazioni sull'epoca dei Vichinghi

STEP #15 - Nel 900

U-Boot e Sonar durante la seconda guerra mondiale

Gli U-Boot

Durante seconda guerra mondiale una delle più importanti battaglie che si sono svolte durante tutta la guerra e stata quella navale nel territorio dell'Atlantico Nord Orientale. In questa continua lotta una le navi più utilizzate dai tedeschi furono gli U-Boot. Si trattava di sommergibili adatti alla navigazione in superficie già presenti nella prima guerra mondiale ma in quel periodo non vi erano ancora gli strumenti necessari per renderli decisivi invece come nella seconda.

Uno dei numerosi tipi ti U-Boot presenti nella seconda guerra mondiale

Il Sonar

Un altro elemento che fu determinante per in corso della seconda guerra mondiale e per lo sviluppo della navigazione sottomarina fu il Sonar. Inventato nel 1917 da Paul Langevin, si tratta di un sistema installato su ogni sottomarino odierno e dell'epoca in grado di utilizzare le onde sonore per rintracciare la posizione di altri sottomarini o sommergibili (nel caso della seconda guerra mondiale degli U-Boot.

Dopo uno scarso utilizzo dei sottomarini della prima guerra mondiale a causa dell'assenza dei sistemi per poter navigare in sicurezza, il sonar riporta alla luce la navigazione sottomarina rendendola una caratteristica fondamentale della seconda guerra mondiale.

Funzionamento del sonar

Funzionamento di un sonar

Interessante documentario sulla guerra nell'Atlantico (sottomarini e U-Boot)

Informazioni sul sonar e applicazioni tecnologiche

Lezione 14 -08/05/2020

Rapporto tra scienza e tecnica

Continuazione Archimede

• Eureka! → soluzione del problema della corona d'oro
• racconto di Vitruvio
• scoperta della spinta di Archimede
• Assedio di Siracusa → II Guerra Punica
• macchine di Archimede:
• ganci per ribaltare navi
• specchi ustori → testimonianza di Diocle di Dedalo
• collegamento con la tesi di Micheli sulla specializzazione delle arti per radicale passaggio di Archimede da scienziato a ingegnere
• Ritrovamento tomba di Archimede → Cicerone nel I secolo dopo essere diventato governatore di Sicilia
• Valutazione del Pigreco → Studi sui cerchi
• Studi su tangenti e integrali
• Quadratura della parabola → approssimazione dell'area grazie a triangoli
• Statistica → discussioni di Ernest Mach (1838-1916)

Relitto di Antykhitera

• Ritrovamento di statue e oggetti sul fondale probabilmente di una nave affondata dopo aver saccheggiato Rodi
• Ritrovamento del Meccanismo di Antykhitera → Planetario costruito da Tosidonio di Rodi

Prove a conferma della tesi di Micheli sulla specializzazione nelle discipline

• Testo di Fortino (100 d.C.) → sugli acquedotti romani
• Senofonte (431 - 354 a.C) → specializzazione nell'artigianato
• Erone di Alesssandria (I sec. d.C.) → testi sugli automi
• Ponte sul Reno → costruito da Giulio Cesare

Tesi sulle scoperte archeologiche

• Scoperte di Winkelmann
• Ricerca ingegneristica si Dionigi il Vecchio → crea un team di ingegneri
• Grandi innovazione → mulini ad acqua di Barbecal, prima sorta di struttura industriale

IV Secolo

Grande decadenza della cultura e della scienza → si intuisce dai testi

STEP #14 - Nell'800

La prima traversata transatlantica a vapore(1819)

La nave Savannah

La nave Savannah è stata costruita nel New Jersey nel 1818. pensata inizialmente come una nave a scopo di trasporto di armamenti militari divenne invece un vascello ibrido. Si tratta infatti di un grosso veliero dotato però di uno motore a vapore in grado di fornire la maggior parte della propulsione.

L'impresa della Savannah

Il 24 maggio del 1819 la nave salpò del porto dell'omonima città capitanata da Moses Rogers (che partecipò anche alla costruzione della nave stessa) e dopo una serie di peripezie e bizzarre vicende relative al fatto che nessuno aveva mai visto una nave a vapore attraversare l'oceano, arrivò a Liverpool il 20 giugno contando un totale di 80 ore di utilizzo del motore a vapore.

Riconscimenti al capitano Moses Rogers

Informazioni e curiosità sul viaggio

Interessante conferenza sulla Savannah e sul suo capitano

Imprese di Brunel

Da ricordare per notevole importanza nell'800 ci sono le imprese di Brunel e delle sue traversate transatlantiche riuscendo anche nella prima posa di un cavo transatlantico per le comunicazioni.

Informazioni sulle imprese di Brunel

STEP #13 - Nell 700

Uso del "Turtle" come prima arma sottomarina

Il Turtle

Costruito da David Bushnell nel 1775 questo sommergibile era uno dei primi costruiti nella storia e aveva dimensioni notevolmente ridotte, pensato per la presenza di un unico individuo a bordo. Bushnell sfruttò i suoi studi sulla detonazione sott'acqua per installare sul sommergibile un sistema di trivella in grado di perforare lo scafo delle navi e inserire un ordigno in grado di esplodere sott'acqua.

Informazioni sul Turtle

Missione di Ezra Lee: primo uso militare di un sommergibile(1777)

Nel 1776 il soldato Erza Lee si offre volontario per quello che viene ricordato come il primo tentativo di utilizzo della navigazione sottomarina con scopi militari.
Il suo compito era quello di raggiungere la nave ammiraglia della marina inglese(Eagle) armeggiata nel porto di New York, trivellarne lo scafo e inserire un ordigno per la detonazione. Ciò che però non era stato preso in considerazione da Bushnell era uno strato metallico nello scafo della nave inglese che gli strumenti del suo sommergibile non sono stati in grado di penetrare. La missione e quindi fallita ma non l'intento degli americani: pochi giorni dopo, gli inglesi preoccupati da questa vicenda ritirarono le loro navi dal porto.

Missione di Lee

Storia dell'evoluzione dei sottomarini

Vicenda Interessante : "Maria"

Nel 1774, prima della riuscita di David Bushnell, John Day aveva cercato di realizzare un sommergibile di dimensioni notevoli e ma la vicenda da ricordare è la sua sfortunata inaugurazione: il Maria (come era stato nominato) affonda poco dopo il varo e così John Day diventa la prima vittima a bordo di un sommergibile.

Lezione 12 - 29/04/2020

I Ponti

• Introduzione alla scienza della costruzione dei ponti (Dinamica) attraverso un documentario
• Storia dei Ponti:
• Mondo romano:
• Caio Giulio Cesare → costruzione del ponte sul Reno nel De Bello Gallico
• Ponte Traiano (103-105 d.C.) →  Apollodoro di Damasco, resti sulla colonna Traiana
• Ponte in Cosro Vittorio Emanuele (Milano) → resti di un ponte con grandi contrafforti
• Ponte di Alcantara → Caius Iulius Lacer, grandi pilastri
• Ponte Gard (Francia) → 3 ordini di archi, pensato come acquedotto
• Medioevo:
• Villard de Honnecourt → schemi sulla costruzione di un ponte di legno (1265)
• Viollet le Duc → Strutture dei ponti medioevali:
• Archi a tutto sesto
• Pile esagonali
• Pochi archi acuti con pile più possenti
• Presenza di sfoghi
• Ponte sull'Agaronne → importanza del periodo di assestamento prima della copertura
• Francesco di Giorgio → pochi schemi di Pile
• Ponte della Maddalena (1500) a Lucca → arco a tutto sesto e strada inclinata
• Ponte del Diavolo (Lanzo) → lati inclinati per altezza
• Leonardo da Vinci
• Ponte autoportante 
• Ponte sul Bosforo (1500)
• Galileo Galilei (1638) → Scienza delle Costruzioni, forze che possono far crollare
• Età contemporanea → Rivoluzione industriale porta nuovi materiali, in Francia scuole e associazioni sui ponti (Pont 
• Ponte di Blackfriars (1769) sul Tamigi→ Robert Mylne, tecniche ancora vecchie
• Iron Bridge (1779) sul Severn → uso del Coak (ferro fuso privato di impurità)
• Pont de la Concorde → Jean Rodolphe Perronet, archi acuti e doppie pile
• Burdon e Wilson → progetti e schemi per le costruzioni di ponti in ghisa
• London Bridge (1799) → Telford, unico grande arco acuto ⟹ mai realizzato
• Ponte Vittorio Emanuele I (1810) → Claude-Joseph Ramée Pertinchamp, chiamato così per ritorno del re
• Ponte sul Rodano (1825) → Marc Seguin, primo uso di Funi Metalliche ⟹ Ponte sospeso
• Ponte sullo stretto di Menai (1826) in Scozia → Telford, mix tra ponte sospeso e tradizionale
• London Bridge (1831) → John Rennie, difficoltà per Tamigi
• Ponte sul Garigliano (1832) →Luigi Giura, ponte che fa entrare Italia in queste costruzioni
• Architettura in ghisa a Follonica → portale fonderia e chiesa
• Ponte sul Tanaro (1840) in Piemonte → Bernardo Vanni, rimasti solo più i piloni
• Introduzione Puddellaggio → tecnica di ossigenazione della ghisa per renderla Acciaio
• Tubular Bridge (1850) → sezioni riquadrate e unite
• Britannia Bridge (1850) → Stephenson e Fairbairn
• Ponte di Chepstow (1852) → Brunel, strutture tubulari alleggerite
• Royal Albert Bridge (1859) → Brnnel,sorta di ponte sospeso con catene che penzolano
• Ponte sulla linea Rensselear Saragota (1862) → Whipple, importante per linea ferroviaria durante la guerra civile americana
• Ponte dei Fiorentini (1863) a Roma → Bodin e Canevari, funi sospese
• Ponte MariaPia (1877) a Oporto → Gustave Eiffel, riferimento alla lezione su Gustave Eiffel
• Ponte di Brooklyn (1883) → Roebling, funi sospese
• Viaduc du Garabit (1884) → Gustave Eiffel, riferimento alla lezione su Gustave Eiffel
• Ponte girevole di Taranto (1887) → Cottrau, girevole per navi, importante per collegamento nord sud
• Forth Bridge (1890) sul Firth → John Fowler e Benjamin Baker, struttura a doppia mensola
• Ponte di Paderno (1889) → Jules Rothlisberger, grande arco
• Viadotto di Castellaneta (1889) → Cottrau, passo indietro
• Ponte sul Po a Cremona (1890) → strutture a cassoni, importante per ferrovia
• London Tower Bridge (1894) → si alza per passaggio navi, catene in ghisa e supporti in acciaio
• Ponte Risorgimeto (1910) a Roma → Hennebrique e Porcheddu, uso calcestruzzo armato, cassoni vuoti per alleggerimento
• Beton Armé → brevetto di Hennebrique che pone barre di acciaio nei punti di trazione del calcestruzzo ⟹ a prova di incendio

STEP #12 - Età Medioevale e Moderna

La bussola

Le origini della bussola non sono del tutto certe ma si pensa che si tratti di una delle 4 importanti invenzioni cinesi risalente a circa 2000 anni fa. Consisteva in un semplice ago magnetico collegato a un pezzo di sughero e immerso in un secchio pieno d'acqua. in questo modo di era capito che l'ago puntava sempre nella stessa direzione ma non era ancora stata utilizzata per orientarsi né via terra né mare. Perché questo accada dobbiamo aspettare il Medioevo e in particolare l'introduzione della bussola in Europa. Nel corso del XII secolo, infatti, si registra un incredibile aumento del commercio via mare e questo è sicuramente dovuto all'introduzione della bussola con lo scopo di orientarsi via mare in assenza di ogni punto di riferimento.

Funzionamento:
Questo importantissimo strumento è dotato di un ago metallico che, interagendo con il campo magnetico terrestre, ed essendo libero di ruotare, indica sempre verso il polo nord magnetico della Terra che pressoché coincide con quello geografico. Di conseguenza è possibile identificare gli altri tre punti cardinali per orientarsi

Riferimento alla letteratura tecnica:
Il primo riferimento rintracciato in un testo tecnico di questo strumento è il De nominibus utensilium di Alexander Neckam. Egli intorno al 1190 scrisse questo testo nel quale si legge che l'invenzione della bussola è probabilmente da attribuire al mondo orientale ma la vera e propria applicazione viene fatta solamente nel periodo in cui il testo viene scritto.
Maggiori informazioni sul De nomiibus utensilium

Invenzione:
Curiosa leggenda sull'invenzione della bussola - Flavio Gioia
Maggiori informazioni sull'invenzione della bussola

STEP #02 - Storia

Come indicato nello Step #01 e nello Step #01 bis, la parola navigare in origine significava spingere la nave, condurla.

Al tempo dei romani, dopo essersi espansi territorialmente sulle coste del “Mare Nostrum”, sentirono la necessità di dominarlo anche tra le sue acque e così si gettarono tra le sue acque con una nuova e efficiente flotta di nàvis. Al momento del varo della prima nave, il generale romani annuncia al suo secondo che sarebbe stato lui il comandante della nuova nave e quindi avrebbe dovuto lui igàre la nàvis. Da qui il termine Navicare che ha preso poi uso comune per indicare i viaggi delle navi romane alla scoperta e alla conquista dei nuovi territori. Oggi noi utilizziamo il termine navigare per descrivere ogni viaggio in mare o altri specchi d’acqua grazie all’utilizzo di sempre più nuove e innovative navi con scopi assai diversi da quelli romani.

Lezione 1 - 18/03/2020

Presentazione e introduzione al corso:

• presentazione blog;
• differenza tra tecnica e tecnologia → pressoché sinonimi;
• introduzione all'importanza della Storia per l'uomo → Narrazione (Blog Professor Marchis);