14 APPENDICE 1 - Il cammino della tecnica e della scienza tra il Medioevo e il XVII secolo (pag. 355 - 373)

Fin dalla più remota preistoria, da quando è comparso sulla terra l’homo habilis, la volontà e la capacità di modificare e adattare le cose e l’ambiente attorno a sé e di costruirsi perciò degli strumenti utili a tale scopo è una caratteristica tipica ed esclusiva dell’uomo. Nessun animale fa qualcosa di simile e per questo gli animali non progrediscono ma continuano a vivere come i loro “antenati” vivevano sin dalle origini della loro specie.

La tecnica ha perciò un posto di primo piano nel plurimillenario cammino dell’umanità. Non si deve infatti credere che la storia sia fatta solo dalle vicende politiche, dalle guerre e da ciò che di notevole è stato prodotto nel campo dell’arte, della letteratura e del pensiero. Un’invenzione tecnica, la nuova scoperta di qualcosa di utile, possono aver avuto sullo sviluppo dell’umanità un influsso maggiore di quello di tanti imperi e di tante guerre.

L’importanza della scienza applicata alla tecnica (pag. 355)

La tecnica, già presente nel Medioevo, ebbe però un grande sviluppo dal Rinascimento in avanti quando il suo intreccio con la scienza divenne sempre più esteso e profondo. Quando insomma nacque la scienza applicata ossia l'applicazione pratica dei risultati della ricerca scientifica pura per sviluppare prodotti e servizi utili nella vita quotidiana.

Il Medioevo, contrariamente a quanto spesso si sente dire, ha visto un discreto progresso scientifico e soprattutto tecnologico. Naturalmente non si può pensare a qualcosa di simile al progresso che l’umanità ha conosciuto negli ultimi secoli, né per entità né per ritmo di sviluppo. Tuttavia non fu nemmeno un fatto trascurabile, e oggi molti studiosi cominciano a occuparsene con interesse. Gli uomini del Medioevo inventarono molte macchine, che migliorarono il loro lavoro al punto che lo storico francese Marc Bloch è arrivato a definire la civiltà medievale “civiltà della tecnica”. E un altro storico, il Lilley, ha parlato, a proposito del Medioevo, di vera e propria “rivoluzione tecnologica”. 

Maestro Venceslao, Ciclo dei Mesi, Agosto. Affresco (1400 circa), Torre Aquila, Castello del Buonconsiglio (Trento). In questa scena il pittore boemo raffigura i contadini impegnati nella mietitura del grano e nella sua sistemazione in covoni. Il paesaggio è caratterizzato dal colore giallo dorato dei campi.

La molla iniziale dei progressi tecnici del Medioevo fu sicuramente il venir meno della schiavitù. Nell’epoca antica il grande numero di schiavi disponibili per il lavoro non spingeva a trovare modi per migliorarne le tecniche. E d’altra parte il lavoro, essendo un’attività propria degli schiavi, non era oggetto di particolare attenzione creativa. 

Nel Medioevo invece la schiavitù, combattuta dalla Chiesa, si ridusse a ben poco. Divenne allora necessario e urgente studiare modi di produrre più efficienti, utilizzare meglio gli animali da tiro e ricercare nuove fonti di energia. 

Anche il giudizio sul significato del lavoro cambiò: per i pagani esso era in qualche modo una maledizione (salvo il lavoro del fabbro perché forgiava le armi) mentre i cristiani cominciarono a vederlo come una partecipazione all’opera creativa di Dio. Promotore principale di questa vera e propria rivoluzione culturale fu san Benedetto da Norcia, vissuto tra il 480 e il 547, padre del monachesimo occidentale.

In campo agricolo abbiamo visto che attorno al X secolo si giunse a un’invenzione fondamentale grazie alla quale si poté aumentare da due a tre volte la capacità di tiro del cavallo. Venne inventato un giogo che, a differenza di quello che usavano gli antichi, non comprimeva la trachea dell’animale riducendone così la forza di tiro. Inoltre furono inventate e si diffusero la ferratura degli zoccoli dei cavalli e il pesante aratro a ruote con coltello verticale e vomere orizzontale con delle specie di “orecchie” per rivoltare le zolle (versoio). Il migliore utilizzo della forza dei cavalli rese pure conveniente la costruzione di carri più grandi con il conseguente ridursi del costo dei trasporti.

Benedetto Antelami, Ciclo dei mesi, Giugno. Altorilievo (XII–XIII secolo), Battistero, Parma. Il ciclo, che comprende anche le quattro Stagioni e lo Zodiaco, mostra l’importanza del lavoro come base della vita quotidiana.

Nel campo dell’artigianato tessile furono costruite le macchine per dipanare la seta, l’arcolaio che serviva a ridurre in gomitoli di filo le matasse di lana, il telaio a pedale. In questo campo si fecero grandi progressi con la meccanizzazione dei sistemi di tessitura. Verso la metà del ’300 si stima che a Firenze esistessero 200 officine tessili che producevano panno di lana dando lavoro a circa 30mila addetti.

Furono inventati inoltre il verricello col quale si sollevavano, con una semplice manovella, oggetti anche piuttosto pesanti, e il cabestano (una specie di argano per sollevare e spostare pesi ancora più grandi). Risale all’alto Medioevo, come detto, anche il perfezionamento del mulino ad acqua, ossia del motore a ruota idraulica. Lo stesso meccanismo veniva usato non solo per macinare il grano e altri cereali e farne farina, ma anche per altre lavorazioni in campo tessile e metallurgico. Fino all’invenzione nel secolo XVIII della macchina a vapore, i mulini ad acqua o anche a vento saranno l’unico motore di cui l’uomo potrà disporre. Nel campo della metallurgia si svilupparono la produzione della ghisa e l’uso del carbon fossile. In altri campi fecero la loro comparsa la clessidra per la misurazione del tempo, il canale a chiuse a porte girevoli, la polvere da sparo, gli occhiali.

Molinetto della Croda (Treviso)

Il mulino ad acqua

Mulino delle Saline Ettore e Infersa (Marsala)

Non sempre sono giunti fino a noi i disegni degli impianti di sollevamento di cui gli ingegneri medievali si servivano per portare i materiali edili fin nel punto e alla quota a cui si voleva collocarli, ma basta guardare da questo punto di vista a certi monumenti, come ad esempio la Sacra di San Michele in val di Susa (Torino), per farsi un’idea di quello che si riuscì a fare in un’epoca in cui non si disponeva ancora di gru a motore ma solo della forza di uomini e animali, nonché dell’acqua  in caduta laddove si poteva disporne.

Sacra di San Michele (Torino)

In quanto alle tecniche edilizie dapprima, al tempo dello stile romanico, si sviluppò la volta, ereditata dall’epoca classica. Poi nei secoli XII e XIII, al tempo dello stile gotico, a sostegno della copertura si introdussero i pilastri e si inventarono per rafforzarli gli archi rampanti. Fu così possibile la fioritura delle cattedrali di quell’epoca.  

Archi rampanti del Duomo di Milano

Notevoli furono i progressi compiuti nel campo dell’ingegneria navale. Nel Nord Europa già nel XII secolo si cominciarono a costruire navi spinte solo dalla vela, e che quindi non richiedevano più rematori, mentre sulle navi che solcavano il Mediterraneo si inventò il timone imperniato verticalmente, molto più maneggevole dell’antico timone a remo. Queste due innovazioni si fusero durante le crociate quando si incontrarono navi provenienti da queste diverse aree. Nel XIII secolo giunse dall’Oriente la bussola, la cui invenzione fu erroneamente attribuita a un marinaio italiano, che rese possibile la navigazione non più solo in vista delle coste ma anche in mare aperto. 

La bussola

Fino all’invenzione della ferrovia nel secolo XVIII e più tardi delle navi in ferro e dell’automobile, la maggior spinta ai progressi nell’uso del ferro venne dalla produzione di armi. Specialmente da quando, tra il 1320 e il 1330, venne inventato il cannone, che implicò lo sviluppo del processo di fusione del metallo in grandi stampi, e più tardi l’archibugio. Con il cannone, il fabbisogno di ferro per uso militare aumentò e questo spinse a incrementare la ricerca di nuove miniere e il perfezionamento delle tecniche estrattive. Da quel momento per secoli la produzione di armi favorì lo sviluppo di tecniche metallurgiche utili anche in campo civile. La polvere da sparo, una miscela di salnitro, zolfo e carbone di abete o di tiglio, fu poi causa ed effetto di notevoli progressi nel campo della chimica.

Maglio tradizionale per la forgiatura del ferro. Fucina del Museo di Bienno (Brescia)

Quando la vita dell’uomo si svolgeva prevalentemente nelle campagne, non si sentiva l’esigenza di misurare con precisione lo scorrere del tempo. A dettare il ritmo del lavoro era, infatti, la natura e a illuminare l’uomo per le sue attività era la luce del sole: l’uomo si alzava all’alba, terminava il lavoro al tramonto, si coricava col calare del buio (e questi tempi, come sappiamo, variavano da stagione a stagione). Affidandosi alla natura l’uomo ne adottava i ritmi, senza avere l’assillo della precisione. 

Con la diffusione del monachesimo, sopraggiunse poi la necessità di misurare il tempo con maggior precisione. Più volte al giorno, a intervalli regolari, i monaci si radunavamo per recitare le loro preghiere e la giornata era scandita da questi momenti che si alternavano a quelli in cui si svolgevano altre attività. Al tempo del contadino si aggiungeva, quindi, il tempo del monaco. E in questo secondo caso l’esigenza di una misurazione più precisa del tempo, con la quale calcolare esattamente l’intervallo tra una preghiera e l’altra, cominciò a farsi sentire. 

All’interno dei monasteri si crearono quindi, attorno al XII secolo, le prime “macchine” per misurare il tempo, macchine più comode e precise rispetto alle antiche meridiane (che per di più non funzionano di notte e nei giorni molto nuvolosi) e clessidre. Si trattava di grandi “sveglie” meccaniche: strumenti con meccanismi capaci di azionare rudimentali suonerie a intervalli regolari, così da indicare ai monaci il momento di radunarsi, soprattutto di notte. Questi strumenti consistevano per lo più in una ruota che girava azionata da una forza esterna, un peso (e, in un secondo momento, una molla), che era controllata da un dispositivo che la frenava nel suo movimento, così da farlo procedere a scatti distanziati con assoluta regolarità. 

Fu da qui che nacque l’idea dell’orologio. I primi, posti sulle torri delle città, comparvero attorno al 1300 e non erano altro che delle grandi “sveglie”: segnavano infatti ancora le ore limitandosi a batterle. Successivamente, comparvero i primi quadranti per segnare le ore, ma con una particolarità: l’indice che segnava l’ora (quella che chiamiamo lancetta) era fisso ed era il quadrante che ruotava attorno ad esso. Solo in un secondo tempo le parti si invertiranno e sarà l’indice a muoversi e il quadrante, con marcate le ore, rimarrà fisso. Il battere delle ore poi veniva affidato sempre più spesso a degli automi meccanici che riscuotevano grande successo presso la gente. Si trattava di uomini o animali in ferro che battevano sulle campane o emettevano suoni (il più antico in Italia pare sia quello di Orvieto detto “Maurizio”, che risale al 1351; a Strasburgo tre anni dopo fu costruito un orologio con un gallo meccanico che ad ogni rintocco batteva le ali e cantava). Questi strumenti erano costosi e ancora imprecisi, soprattutto per gli attriti che frenavano i movimenti degli ingranaggi, e anche perché non si usava ancora la lancetta dei minuti, che fu introdotta solo sul finire del XVI secolo. Il margine di errore poteva variare dai venti minuti all’ora, al giorno: un po’ troppo per noi così abituati alla precisione.

Ben presto la vita delle città venne regolata da questa nuova misurazione, soprattutto le attività di lavoro. L’apertura delle botteghe, le consegne delle merci, le udienze dei giudici e dei notai, le attività delle banche, l’inizio delle lezioni nelle scuole e nelle università verranno scanditi in questo nuovo modo (qualche studioso parlerà di “tempo del mercante” che si affianca al “tempo dei monaci”). Gli uomini si abitueranno insomma a svolgere le loro attività non più regolandosi sulla luce del giorno, ma guardando l’orologio, sulla base di ore valide per tutti e ciascuna di uguale lunghezza.

Torre dell'orologio di Maurizio, Orvieto. Meccanismo storico dell'orologio con automa, ancora funzionante dopo secoli.

La bottega dei pittori medievali: una fabbrica di colori e di vernici (pag. 362)

Oltre a produrre manufatti finiti, i laboratori e le botteghe medievali erano pure luoghi di invenzione e fabbriche di utensili e di semilavorati necessari per realizzare ciò che producevano. Diversamente da oggi infatti questi materiali di rado si trovavano già sul mercato, e ogni bottega doveva produrseli. Ad esempio le botteghe dei pittori erano anche fabbriche di colori, di vernici, di pennelli e così via. Alle dipendenze del maestro lavoravano molte persone. Non solo pittori o aspiranti pittori ma anche lavoranti, muratori e manovali che si occupavano della produzione dei colori e degli strumenti di lavoro nonché della preparazione delle tavole e dei muri su cui si sarebbe dipinto. C’erano poi i pittori che aiutavano il maestro nelle opere di maggiore impegno oppure realizzavano direttamente le opere meno impegnative. Si tenga infatti conto che alle botteghe d’arte ci si rivolgeva anche per la fornitura di insegne, gonfaloni e altri oggetti dipinti, che costituivano anzi in genere il grosso della produzione. Poi c’erano i discepoli, presi a bottega senza compenso per imparare il mestiere del pittore. Il loro apprendistato poteva durare anche tredici anni.

Cennino Cennini, pittore toscano vissuto nel XIV secolo, nel suo testo Il libro dell’Arte ci descrive nei dettagli il lavoro che veniva svolto nelle botteghe.

Spiega da quali piante o minerali si ricavavano i vari colori (a volte non erano reperibili in Italia e si doveva importarli da paesi lontani), come andavano macinati e con che cosa li si doveva mischiare per renderli applicabili (albume d’uovo, latte di fico, fiele di bue o altro). Spiega poi come costruire e conservare i pennelli e come preparare i muri e le tavole di legno sulle quali si sarebbe dipinto. In entrambi i casi la procedura era molto complessa. Per le tavole, che dovevano essere di legno di pioppo, si passava dalla deposizione di tre strati di colla, all’applicazione di una tela di lino sottile, all’ingessatura con due strati di gesso, alla lisciatura fatta con una lama passata sul gesso così da renderlo lucente. A questo punto la tavola era pronta per essere dipinta e decorata con sottilissime lamine d’oro. Quando poi il dipinto era ben asciutto, su di esso si passava una vernice trasparente che serviva sia a proteggerlo che a renderlo lucente. Complessa era anche la tecnica dell’affresco, cioè del dipinto su muro. Qui entravano in azione dapprima i muratori, che stendevano sulla parete un primo strato di intonaco grezzo, sul quale veniva poi tracciato un reticolo; tenendo conto di esso il pittore tracciava a carboncino il disegno dell’opera da realizzare. 

Poi passava sul tracciato a carboncino con un pennello intinto in un colore rosso, realizzando quella che si chiamava la “sinopia”, base del futuro dipinto. Ogni giorno poi un muratore, badando bene a non cancellare la sinopia, provvedeva a stendere un sottile strato di intonaco, detto “tonachino”, sulla superficie che il maestro stimava di poter dipingere in una giornata, cioè prima che il tonachino si asciugasse. L’affresco infatti si chiama così perché deve essere dipinto sull’intonaco fresco in modo che il colore si mischi con esso indelebilmente. Solo per l’azzurro non si era trovato un colore adatto all’affresco. Lo si doveva dipingere a tempera, e per questo è giunto fino a noi spesso danneggiato (come bene si vede negli affreschi di Giotto).

Esempio di sinopia medievale. Museo delle Sinopie di Pisa

Ruggero Bacone in abiti francescani bilancia gli elementi del fuoco e dell’acqua. Illustrazione tratta da "Symbola Aurea Mensae Duodecim Nationum" di Michael Maier (1617)

Per strano che a noi oggi possa sembrare soltanto negli ultimi secoli la scienza e la tecnica si sono incontrate e poi intrecciate strettamente tra loro. Per la maggior parte della storia, fino a tutto il Medioevo compreso, hanno proceduto ciascuna per la propria strada incontrandosi poco o per niente, in quanto la prima era orientata al sapere per il sapere e la seconda al perfezionamento pratico delle cose utili all’uomo. Non sono però mancate eccezioni a questo stato di cose. Tra queste brilla in particolare la figura di Ruggero Bacone (circa 1214-1292), filosofo e teologo, scienziato e alchimista inglese. Stabilitosi come insegnante all’università di Oxford dopo studi in quella di Parigi, Bacone fu un grande sostenitore del primato dell’esperienza come modo per acquisire conoscenze riguardo a ciò che ci circonda. Sulla base di questo principio si immaginò cose che accaddero secoli dopo di lui. Nel IV capitolo del suo De secretis operibus artis et naturae scrive infatti tra l’altro: «Arriveremo a costruire macchine capaci di spingere grandi navi a velocità più forti di un’intera schiera di rematori e bisognose soltanto di un pilota che le diriga. Arriveremo a imprimere ai carri incredibili velocità senza l’aiuto di alcun animale. Arriveremo a costruire macchine alate, capaci di sollevarsi nell’aria come gli uccelli». Secondo Bacone l’uomo può giungere alla conoscenza della realtà in due modi: con la conoscenza interna che viene da Dio; con la ragione che esplora la realtà sensibile, quella che si percepisce con i cinque sensi. Quest’idea liberò l’uomo medievale dal convincimento che la ricerca non potesse comunque contraddire ciò che i sapienti dell’antichità tenevano per vero e per utile. Se dalla riflessione libera e dalla sperimentazione veniva fuori qualcosa di meglio quello valeva, anche se gli antichi la pensavano diversamente o non erano giunti a inventare ciò che si era inventato adesso. 

È sulla base di una mentalità del genere che l’uomo medievale progredì nella conoscenza nei più svariati campi. E anche ricerche che noi ci immaginiamo essere strampalate, come quelle degli alchimisti, produssero grandi progressi nel campo della chimica. In Italia, nel secolo XI, si trovò il modo di distillare l’alcool dal vino. Nel XII secolo, sulla base di primi esperimenti che avevano avuto luogo in Oriente, si scoprì come produrre l’acido solforico e l’acido nitrico, molto utili in tante lavorazioni, tra cui quelle dei metalli. Nel campo della fisica si compirono studi sul magnetismo, sull’ottica e sull’acustica. Ecco i nomi di alcuni fra questi studiosi: oltre al già citato Ruggero Bacone, Alberto Magno, Arnaud de Villeneuve, Raimondo Lullo, Pietro di Maricourt, Giovanni Buridano, Nicola di Oresme. È grazie a loro che la scienza cominciò ad avvicinarsi alla tecnica.

Significativa è la figura dell’inglese Roberto Grossatesta, vescovo e docente all’università di Oxford, che si dedicò in modo particolare allo studio della luce, dell’arcobaleno, degli specchi e delle lenti. Una sua interessante teoria spiega come tutto l’universo avesse avuto inizio da una sorta di puntino infinitesimale di luce-energia, posto da Dio all’origine del mondo materiale; è una teoria che, ricca di molte conseguenze sul piano fisico, anticipa in modo suggestivo il famoso concetto del Big Bang elaborato dagli scienziati nel corso del XX secolo.

Molte tra le scoperte e le innovazioni di cui abbiamo parlato provenivano dai monaci, soprattutto dai cistercensi, come ci ricorda lo storico Jacques Le Goff, che in proposito scrive nel suo Il bel Medioevo: «Il desiderio di essere liberati dai bisogni materiali per dedicarsi alle occupazioni propriamente spirituali (uffizi, orazioni), la vocazione caritativa che li obbligava a provvedere alle necessità economiche non solo della loro numerosa comunità, ma anche dei poveri e dei mendicanti forestieri con distribuzione di viveri, li hanno obbligati a sviluppare una certa attrezzatura tecnica». 

D’altra parte, la stessa regola benedettina invitava i monaci a dedicarsi con impegno al lavoro e, inoltre, il monastero doveva essere autosufficiente e quindi sviluppare tutte le possibilità produttive per garantirsi questa autosufficienza. 

Infine vi erano esigenze particolari legate alla vita spirituale (pensiamo ad esempio alla necessità di produrre il vino per la messa, che favorì lo sviluppo delle tecniche di coltivazione della vite e di produzione del vino). 

Ai monaci si aggiunsero in un secondo momento le università, nelle quali si posero le basi per il progresso scientifico che verrà realizzato in Europa nei secoli successivi. Come si può vedere, quindi, quella medievale fu una società, dal punto di vista scientifico e tecnico tutt’altro che statica. Il grande storico Marc Bloch, che ha dedicato a questi temi un libro molto importante intitolato Lavoro e tecnica nel Medioevo, parla per questo di una continua “capacità di rinnovamento” e di uno “slancio prodigioso” che sono alla base del grande sviluppo dell’Europa. Più di recente lo studioso inglese Seb Falk, nel libro I secoli luminosi. La sorprendente storia della scienza medievale, ha confermato questo giudizio parlando di “irresistibile determinazione medievale ad armeggiare, riprogettare, migliorare o aggiornare la tecnologia”.

Nell’alto Medioevo non esistevano cure e terapie efficaci per fronteggiare le malattie, anche le più diffuse. Inoltre, le scoperte della medicina antica, in particolare di quella greca, erano andate in buona parte perdute. Nei monasteri, però, si curavano le malattie con le erbe medicinali, che venivano coltivate in orti appositamente dedicati. La gente comune invece si affidava spesso a pratiche al limite della superstizione. In ogni caso, i malati non erano lasciati soli. Venivano assistiti in casa dai parenti oppure, se questo non era possibile o si trattava di viandanti, accolti nei monasteri o in appositi ospizi presso i santuari, dove monaci e altre persone caritatevoli li assistevano e li confortavano. Nuove e più efficaci cure mediche saranno poi, in parte, frutto di questa attenzione.

Le cose cominciarono a cambiare dopo il Mille con lo sviluppo della vita cittadina e comunale. In generale ci si cominciò ad occupare di più del benessere del corpo, e le tecniche di cura cominciarono a perfezionarsi fino a sfociare più spesso nella guarigione. Gli ospedali, sorti principalmente ad opera degli ordini religiosi e delle confraternite, cominciarono a non essere più soltanto dei luoghi di accoglienza. I medici divennero dei professionisti, anche ben pagati, che arrivavano a svolgere la loro professione dopo anni di studio. Per curare praticavano salassi, cioè prelievi di grosse quantità di sangue dall’organismo, somministravano farmaci di varia natura e cominciarono anche a fare operazioni chirurgiche nuove e più complesse. L’efficacia di queste cure era ben lungi da quella delle cure di oggi, ma la via della medicina moderna era imboccata.

Nel XII secolo fiorì a Salerno una celebre scuola medica, una vera e propria università di medicina con un corso di studi molto approfondito (per diventare medici bisognava studiare per tre anni la logica, per cinque la medicina, comprese anatomia e chirurgia, e infine praticare per un anno il tirocinio presso un altro medico). Chi esercitava pratiche mediche senza averne titolo era punito molto severamente dalla legge e considerato un ciarlatano. Anche gli studi medici degli antichi autori vennero tradotti e diffusi. Si studiavano i testi di Galeno, Ippocrate, Aristotele. Un libro molto importante per gli studi medici era in quell’epoca il Canone della medicina dello scienziato e filosofo persiano Avicenna di cui si disponeva in una sua traduzione in latino.

Raffigurazioni riguardanti la pratica della medicina. Miniature da un codice della seconda metà del XII secolo, Sir Hans Sloane Collection, The British Library, Londra

Particolare era il caso della lebbra, una malattia abbastanza contagiosa, per la quale non esistevano cure e che portava alla morte in modo lento e devastante (il volto e il corpo venivano sfigurati e il malato emanava un forte fetore). Proprio per queste caratteristiche, c’era allora chi considerava i lebbrosi individui maledetti e preda del diavolo. 

L’unica risposta che la società comunale trovò per la lebbra fu l’isolamento, l’allontanamento dei lebbrosi dalla comunità civile. Vennero allestiti dei lebbrosari fuori città (nel Duecento se ne contavano circa 19 mila in tutta Europa) in cui il malato doveva vivere senza aver più contatti con le persone sane. Per questo, osserviamo qui, appare ancora più straordinaria la decisone di san Francesco di vivere con i lebbrosi, una grande testimonianza di carità che giungeva fino a mettere a rischio la propria vita.

Nel Trecento il fragile impianto della sanità di allora fu sconvolto dall’irruzione della peste. Contro questa terribile malattia, che si diffondeva rapidamente anche per la scarsa igiene e le carenze alimentari dell’epoca, i medici non ebbero alcuna possibilità di intervenire con efficacia e la medicina tutta fece dei passi indietro. Si tornò a spiegazioni di carattere superstizioso (come quella che attribuiva il contagio alla posizione dei pianeti nel cielo) che non aiutarono certo a trovare rimedi adeguati.

Cupola di Santa Maria del Fiore, opera di Filippo Brunelleschi (XV secolo), Firenze

Con il Rinascimento, nel secolo XV, l’incontro e l’intreccio fra la scienza e la tecnica diventano sempre più frequenti ed estesi. Un esempio significativo di tale incontro è la cupola di Santa Maria in Fiore, la cattedrale di Firenze, costruita tra il 1420 e il 1436 su disegno e sotto la direzione di Filippo Brunelleschi, straordinaria figura di architetto, ingegnere, scienziato, esperto di meccanica e di idraulica e scultore. Tale cupola, che è tanto un capolavoro artistico quanto un capolavoro tecnico, è tuttora la più grande volta in muratura del mondo. Venne edificata senza il sostegno di armature ma solo via via appoggiandosi sul già costruito, poiché nessuna struttura lignea avrebbe potuto sostenerne il peso.

L’opera De re ædificatoria (che tradotto significa “A proposito del costruire”) un trattato in dieci libri sull’architettura, scritto in latino da Leon Battista Alberti, fiorentino come Brunelleschi, intorno al 1450, è una prima grande testimonianza scritta dell’incontro tra scienza e tecnica con particolare riguardo appunto all’arte del costruire. 

Fra tutti i grandi di quest’epoca emerge ovviamente la figura geniale di Leonardo da Vinci (1452–1519), scienziato, pittore, ingegnere, di cui abbiamo già ampiamente parlato.

Illustrazione di una caravella

Le grandi scoperte geografiche avvenute a partire dalla fine del XV secolo furono rese possibili da migliorie e innovazioni introdotte nel campo della navigazione. Alla tradizionale galea, nata nel Mediterraneo, si affiancarono la caravella, nave da pesca di invenzione portoghese, e la caracca, nave da trasporto. Studiate per la navigazione oceanica, grazie alla forma “a guscio di noce” del loro scafo, queste navi reggevano bene anche nell’oceano in tempesta diversamente dalle galee che, quando venivano a trovarsi con la prua e la poppa appoggiate su due onde successive, potevano anche spezzarsi. In particolare la caravella, nave da pesca pensata per inseguire nell’oceano i banchi di sardine e di merluzzi anche a grande distanza dalla costa, si rivelò ottima anche come nave da esplorazione. Perciò se ne servirono sia Cristoforo Colombo che altri grandi navigatori. Mentre le galee erano di grandi dimensioni, e venivano spinte non solo dal vento nelle vele ma soprattutto da dei rematori (generalmente galeotti, da qui deriva il nome di galea), le caravelle andavano solo a vela. Non avevano più remi e rematori con tutto il risparmio di spazio e di vettovagliamenti che ne derivava. Oltre che di vele quadrate era dotate di vele triangolari grazie alle quali potevano stare in rotta anche quando il vento soffiava sulla vela con un angolo minore di 90°, cosa quasi impossibile a navi equipaggiate di sole vele quadre. Altre caratteristiche erano il timone assiale e i ponti pendenti verso l’esterno per permettere l’immediato deflusso in mare delle acque imbarcate in caso di tempesta o di uragano. Grazie alle loro piccole dimensioni e alla loro maneggevolezza le caravelle erano in grado di navigare in prossimità di scogliere e soprattutto di addentrarsi nelle foci dei fiumi per risalirli. Quando poi si ebbe la necessità di navi più grandi e ben armate per trasportare sull’oceano ingenti carichi, vennero inventati i galeoni: grosse navi a tre o quattro alberi con molte vele di varia grandezza. I galeoni venivano dotati di cannoni leggeri (generalmente colubrine) per consentirne la difesa dagli attacchi di navi di pirati o corsari, che li prendevano di mira per impossessarsi del loro ricco carico. Non di rado questi galeoni viaggiavano in lunghi convogli per aumentarne la capacità di difesa dagli attacchi. 

La navigazione oceanica venne facilitata anche dall’invenzione o dal perfezionamento di vari strumenti. Da un lato la bussola e dall’altro l’astrolabio, uno strumento che consentiva di calcolare l’altezza degli astri sull’orizzonte e quindi di orientare la navigazione.

Ermanno lo Storpio con un astrolabio in mano. Immagine tratta da una raffigurazione medievale

Un contributo cruciale alla diffusione della cultura venne nel Rinascimento dalla nuova tecnica di stampa a caratteri mobili, che si sviluppò a partire dalla seconda metà del XV secolo. Prima di questa invenzione la cultura era riservata a un gruppo ristretto di persone, quelle poche che potevano avere a disposizione i libri, molto rari e costosi, frutto del lungo e paziente, ma anche lento, lavoro degli amanuensi. Ora invece, con questa nuova tecnica, la produzione di libri divenne più veloce, i testi in circolazione aumentarono e anche il loro costo diminuì. Si può perciò con ragione affermare che la stampa a caratteri mobili sia stata un’invenzione storicamente paragonabile per importanza a quella recente dell’informatica. 

La stampa era nata in Cina, dove era praticata fin dal VI secolo d.C., ma fu in Europa che nel Quattrocento venne perfezionata ed ebbe perciò un decisivo sviluppo. All’origine di questo sviluppo fu un geniale artigiano-inventore, Johannes Gutenberg, nato a Magonza in Germania sul finire del Trecento. È a lui che si deve l’invenzione della stampa a caratteri mobili. Il sistema precedente, basato sulla realizzazione di una matrice per ogni singola pagina, aveva costi altissimi e quindi prezzi di vendita superiori ai codici ricopiati a mano.

Essendo in origine orafo e quindi esperto nel conio delle monete, Gutenberg realizzò dei caratteri in rilievo su dei piccoli parallelepipedi di piombo, che venivano composti in riga tra loro fino a formare parole e frasi poi raccolte in matrici racchiuse entro cornici rettangolari. Queste matrici venivano quindi inchiostrate e premute su un foglio mediante un torchio. In caso di errori si poteva intervenire subito per apportare correzioni e poi si procedeva alla stampa in serie del numero di copie volute. Al termine la pagina veniva smontata e i caratteri riutilizzati per comporre altre pagine: una tecnica che poi durò nella sostanza, pur con molti aggiornamenti, fino agli ultimi decenni del secolo scorso.

Si trattava naturalmente di una produzione nient’affatto semplice, tanto più per quei tempi. Occorrevano da un lato artigiani capaci di fondere e di lavorare il piombo, e dall’altra operai specializzati in grado di comporre i testi. Costoro dovevano quindi saper leggere (cosa che allora non era di tutti) e avere un certo grado di istruzione: dovevano tra l’altro avere nozioni di latino, la lingua in cui era scritta in quei tempi la maggior parte dei libri.

Antica stamperia con il metodo Gutenberg. Johann Gutenberg ha introdotto due grandi innovazioni nell'arte della stampa: i caratteri mobili e il torchio a stampa che si vede qui in primo piano.

Il primo libro che Gutemberg stampò fu una Bibbia. La pubblicazione iniziò nel febbraio 1453 e si concluse tre anni dopo, nel 1455. Vennero stampate 180 copie, delle quali 49 sono giunte fino a noi.

In Italia la stampa a caratteri mobili ebbe un notevole sviluppo: a Roma in dieci anni attorno al 1470 furono prodotti ben 160.000 volumi. Il maggiore dei nostri stampatori fu il veneziano Aldo Manuzio, il quale nel 1489 fondò nella sua città una tipografia che produsse opere di grande pregio, anche artistico. Per molti aspetti Manuzio può essere considerato il primo editore moderno. 

I volumi stampati fino al 1501 sono detti oggi incunaboli, parola derivata dal latino incunabula, che significa “fasce” o “culla”. Quelli di essi che sono giunti fino a noi vengono custoditi attentamente come cosa preziosa.

Nel Rinascimento vennero riscoperti gli scritti sulla meccanica dell’epoca classica, da quelli di Archimede (Siracusa, 287 a.C. circa – 212 a.C.) al trattato di meccanica di Erone di Alessandria, vissuto tra il I e il II secolo dopo Cristo e che per primo aveva descritto e definito nel suo insieme la meccanica, riconducendola alle cinque macchine semplici: leva, argano, carrucola, vite e cuneo, il funzionamento delle quali dipende dal principio della leva. 

Dalla seconda metà del secolo XVI in avanti, sulla base di tali scritti ripresero gli studi in questo campo. Esemplare al riguardo sono i Mechanicorum Libri VI, pubblicati nel 1577, di Guidubaldo del Monte, precursore di Galileo Galilei. In Guidubaldo del Monte l’importanza dell’incontro tra scienza e tecnica è ormai chiarissima. «Dalla nobile arte e scienza meccanica – scrive nell’introduzione – sono sorti innumerevoli e copiosissimi metodi utili […] e reso più facile e svelto il lavoro di carpentieri, scalpellini, marmisti, vignaioli, spremitori d’olio, fabbricanti di unguenti, fabbri, barbieri, medici, fornai, sarti […]».

Andrea Vesalio durante una dissezione anatomica. Édouard Hamman (1859), Musée des Beaux-Arts, Marsiglia (Francia)

Nel XVI secolo si sviluppò definitivamente l’anatomia, ossia lo studio, tramite al dissezione dei cadaveri, del corpo umano e del suo funzionamento. La pratica della dissezione, iniziata già nel ’300 grazie a Mondino de’ Liuzzi, professore all’università di Bologna, che la praticava, davanti ai suoi studenti, su cadaveri di criminali giustiziati, venne poi consolidata da un professore dell’università di Padova di origine fiamminga, Andrea Vesalio (Andreas Van Wesel). Nato a Bruxelles nel 1514 da una famiglia di medici e farmacisti che gli trasmise la passione per la medicina, egli, fin da giovane, si dedicò con grande interesse allo studio del corpo umano, arrivando anche a trafugare il cadavere di un impiccato per sezionarlo e analizzarlo. Dopo aver studiato medicina a Lovanio (città dell’attuale Belgio, tuttora sede di un’importante università) e a Parigi, ottenne giovanissimo, nel 1537, la cattedra di chirurgia e anatomia a Padova. Qui, anche grazie al clima aperto e tollerante creato dal governo della Repubblica di Venezia, poté dedicarsi tranquillamente alle sue ricerche che si basavano sulla sperimentazione. Si trattava di un metodo per quei tempi rivoluzionario in quanto partiva dall’esame attento delle varie parti del corpo e non da teorie ricavate da autori antichi, considerati importanti, ma mai sottoposte a verifica. Si tratta dello stesso metodo sperimentale che alcuni decenni dopo Galileo Galilei porrà alla base di tutta la scienza moderna. 

Per condurre queste osservazioni egli praticava appunto anche la dissezione dei cadaveri e richiamava con queste sue lezioni particolari moltissimi studenti da ogni parte d’Europa. Con la collaborazione di un artista del tempo, il Calcar, pubblicò testi ricchi di tavole anatomiche, cioè di disegni che rappresentavano le varie parti del corpo umano in maniera perfetta. La sua opera più importante, il De humani corporis fabrica (“Della costruzione – o anche della struttura – del corpo umano”) suscitò grande interesse e dibattiti fra i più importanti medici del tempo, sollevando anche, come era prevedibile, dure opposizioni da parte dei medici tradizionalisti che non accettavano di mettere in discussione le vecchie teorie consolidate. Particolarmente importanti furono i suoi studi sullo scheletro, l’apparato muscolare, il fegato. Oltre all’anatomia, Vesalio si dedicò alla chirurgia e anche in questo campo divenne un’autorità al punto che fu assunto a servizio dell’imperatore Carlo V, che seguì nelle sue campagne militari, e poi di suo figlio Filippo II. Morì nel 1564, di ritorno da un pellegrinaggio in Terra Santa. La sua opera, tra le polemiche e i dibattiti, lasciò un segno indelebile: diede origine all’anatomia sperimentale e dette un contributo decisivo all’avvicinamento della medicina alla scienza.

Fino a tutto il Seicento non si registrarono grandi progressi nel campo della meccanica. Il primo motore mobile della storia, la macchina a vapore, doveva ancora essere inventato. I grandi problemi tecnici venivano ancora risolti mediante l’applicazione in modo combinato su vasta scala di metodi tradizionali. 

Fu questo il caso di un’impresa che passò alla storia: il collocamento nel 1586 in piazza San Pietro a Roma dell’obelisco alto 27 metri e pesante 327 tonnellate che ancora oggi vi si trova e che era stato portato nell’urbe dall’Egitto ai tempi dell’imperatore Caligola, circa nel 40 dopo Cristo. Su incarico del papa Sisto V, l’architetto svizzero Domenico Fontana lo spostò da una posizione laterale nei pressi della basilica di San Pietro al centro della piazza mediante un insieme di semplici argani e carrucole azionati dalla forza muscolare di 800 uomini e 140 cavalli.

Sollevamento dell’obelisco di San Pietro, Roma. Dal volume "Della trasportatione dell’obelisco Vaticano" di Domenico Fontana pubblicato nel 1590

Obelisco egizio collocato al centro di piazza San Pietro nel 1586

Un’altra grande opera del tempo che precede l’invenzione della macchina a vapore fu l’impianto che venne costruito a Marly (Francia) nel 1683-84 per prelevare dalla Senna acqua destinata all’irrigazione dei giardini reali di Marly e di Versailles. L’acqua, tra i 1.500 e i 1.800 metri cubi al giorno, veniva alzata fino a 163 metri rispetto al livello di prelievo. La macchina disponeva di quattordici grandi ruote da mulino, ciascuna del diametro di 12 metri, che azionavano 221 pompe. Grazie a questo gigantesco meccanismo, che verrà poi sostituito da una macchina a vapore nel 1817, l’acqua veniva innalzata e raccolta in un serbatoio, detto Torre di levante, e da lì veniva fatta defluire verso i giardini.

Le grandi applicazioni di energie reperibili direttamente in natura implicavano insomma grandi spazi e moltissima mano d’opera. Occorreva quindi inventare un motore. In Inghilterra, che era allora il paese dove più si investiva in ricerca tecnica, verso la fine del Seicento si ebbero al riguardo i primi risultati. Era ormai evidente che si doveva puntare sulla forza del vapore. Si moltiplicarono quindi gli sforzi per creare un motore a vapore, del quale allora si sentiva il bisogno innanzitutto per tenere costantemente in moto le pompe, inventate in Germania attorno al 1650, che aspiravano l’acqua dalle gallerie delle miniere di carbone e di ferro.