L’organo ad acqua

La lettura del De Architectura di Vitruvio è un’esperienza interessante per la mente e l’intelligenza di ognuno. Non si può fare a meno di pensare a quest’uomo dalle conoscenze così vaste, senza paragonarlo a taluni “tromboni” dei nostri giorni, esperti solo in diatribe verbali. Gli argomenti da lui trattati sono così numerosi e il suo approccio ad essi talmente efficiente da suscitare la domanda se veramente la parola progresso si adatti ai nostri tempi o non sia un’etichetta priva di significato.

Tra le varie ideazioni del sommo architetto vi è l’Organo ad Acqua, ardito nella concezione incredibilmente semplice e purtuttavia complesso, capolavoro di tecnica e di immaginazione. Le parole che seguono sono riprese dal libro X del De Architectura e sono tanto chiare e moderne da essere capite da chiunque.

“Continuando, è ora il momento di descrivere la macchina di Ctesibio, che è in grado di tirare l’acqua verso l’alto. Tale apparecchio è costruito in bronzo e alla base di esso si fabbricano, a poca distanza l’uno dall’altro, due cilindri gemelli, da cui fuoriescono due tubi, che formando una forcella sono loro adattati simmetricamente e che convergono su un vaso centrale . In questo vaso ci sono delle valvole, applicate con precisione agli orifizi superiori dei tubi, che otturando le aperture di questi orifizi impediscono il ritorno indietro di ciò che la pressione dell’aria ha spinto nel vaso.

Sopra il vaso è adattata una cappa a forma di imbuto rovesciato, ed essa è saldata al vaso mediante una chiavetta spinta attraverso un cavicchio, per evitare che la pressione dell’acqua la faccia sollevare. Al di sopra viene collegato un tubo che prende il nome di tromba, elevato verticalmente. I cilindri sono poi muniti di valvole, inserite sotto gli orifizi inferiori dei tubi, sopra le proprie aperture poste in fondo.

Dei pistoni incastrati dall’alto dentro i cilindri, levigati al tornio e spalmati d’olio, mettono in movimento per mezzo delle loro aste e leve l’aria che si troverà li, insieme con l’acqua, e, poiché le valvole otturano le aperture, pressano e spingono l’acqua, mediante un alternarsi di pressione ed espansione, attraverso gli orifizi dei tubi, nel vaso; da qui la raccoglie la cappa e con l’azione dell’aria compressa la spinge fuori attraverso il tubo verso l’alto; ed è così che a partire da un luogo più basso, una volta installato un serbatoio, viene fornito un getto d’acqua corrente.”

Appare evidente la grande dimestichezza di Vitruvio con i congegni meccanici dei suoi tempi; ora, egli entra in medias res.
“Questo sistema meccanico non è tuttavia il solo che la tradizione attribuisce alle ricerche di Ctesibio: se ne possono osservare parecchi altri, e di tipi differenti, che grazie all’azione di questo liquido, per effetto dell’aria compressa determinata dalle pressioni che esso esercita, producono i loro effetti, ispirati dal modello della natura: così per esempio il canto dei merli prodotto dal movimento dell’acqua, le angobate (figurine che bevono e in più si muovono) e gli altri congegni automatici, capaci con il loro funzionamento di affascinare i sensi procurando piacere agli occhi e alle orecchie. Fra queste invenzioni meccaniche ho scelto quelle che sono particolarmente utili e necessarie: così ho ritenuto opportuno parlare nel libro precedente degli orologi, in questo dei sistemi per far salire l’acqua Quanto agli altri congegni, che non mirano all’utilità pratica, ma al piacere e al divertimento, quanti fossero particolarmente interessati a tale ingegnosità potranno averne conoscenza dalla lettura degli opuscoli dello stesso Ctesibio.

Per quanto riguarda poi gli organi idraulici, non trascurerò di toccare quanto più brevemente e con quanta maggiore precisione possibile i principi del loro funzionamento e di darne una esposizione scritta. Dopo aver montato uno zoccolo di legno, vi si colloca un ‘altare’ costruito in bronzo. Al di sopra dello zoccolo si drizzano sul lato destro e su quello sinistro delle aste, montate in forma di scala, che racchiudono dei cilindri di bronzo, i cui stantuffi mobili, finemente lavorati al tornio, sono muniti di aste di ferro fissate nel centro e collegate mediante cerniere a leve, e inoltre sono rivestiti di pelli lanose. Sul piano superiore i cilindri presentano poi aperture di circa tre dita di diametro. Accanto a queste aperture si trovano, posti sulle cerniere, dei delfini di bronzo con campanelle che, attaccate a catene, penzolano dalla loro bocca e si calano fin sotto le aperture dei cilindri.

All’interno della scatola ad altare, là dove viene contenuta l’acqua, si trova la sordina, o pnigeo, a forma di imbuto rovesciato, che poggia su tasselli di circa tre dita d’altezza che livellano la superficie dello spazio in basso, compreso fra i bordi inferiori della sordina e il fondo dell’altare. Sopra il collo dello pnigeo è applicato un somiere a sostegno della parte principale dell’apparecchio, chiamato in greco kanon mousikos. Nel senso della sua lunghezza si trovano i canali, in numero di quattro, se si tratta di un somiere tetracordo, di sei, nel caso di un esacordo, di otto, nel caso di un ottocordo. In ciascun canale poi è inserito un rubinetto regolato da una maniglia di ferro. Queste maniglie, quando le si fa girare, aprono gli orifizi di comunicazione fra il somiere e i canali. A partire dai canali poi ci sono nel canon aperture disposte trasversalmente, corrispondenti agli orifizi che si trovano sulla tavola superiore, detta psnax in greco.

Fra questa tavola e il canon sono inserite delle asticelle dotate di aperture dello stesso tipo e spalmate d’olio, in modo da poter essere facilmente messe in movimento e poi di nuovo riportate al loro posto; esse chiudono le suddette aperture e prendono il nome di plintidi. Il loro va e vieni ora chiude ora apre i buchi. A queste asticelle sono fissati dei ganci di ferro collegati a tasti e toccando questi tasti si determina il movimento continuo delle asticelle. Sopra le aperture della tavola, per dove i soffi d’aria fuoriescono dai canali, sono saldati degli anelli nei quali sono inserite le linguette di ciascuna canna dell’organo. Dai cilindri poi parte una serie di condotti raccordati al collo della sordina e che sboccano negli orifizi che si trovano nel somiere. Al loro interno si trovano, lavorate al tornio e li adattate, delle valvole, le quali, nel momento in cui il somiere riceve l’aria, impediranno, otturando le aperture, che il soffio torni indietro.

Così quando si alzano le leve, i bastoni di ferro fanno scendere lo stantuffo dei cilindri verso il basso, e i delfini che sono montati sulle cerniere, lasciando cadere le campanelle nei cilindri, fanno si che all’interno questi si riempiano d’aria. Quindi i bastoni riportano su lo stantuffo all’interno dei cilindri con spinte energiche e ripetute e per mezzo delle campanelle chiudono le aperture superiori: così comprimono l’aria che si trova chiusa nei cilindri e la spingono nei condotti, attraverso i quali essa affluisce nello pnigeo e poi, attraverso il collo di questo, nel somiere. Se poi si da alle leve un più vigoroso impulso, l’aria compressa si spande in abbondanza attraverso gli orifizi dei rubinetti e riempie con il suo soffio i canali. E così, quando i tasti al tocco delle mani spingono con movimento continuo avanti e indietro le asticelle, chiudendo e aprendo con ritmo alterno i fori, essi fanno sentire dei suoni che vengono emessi in una grande varietà di ritmi secondo le leggi della musica.

Con ogni sforzo possibile ho cercato di esporre chiaramente in un testo scritto un argomento oscuro; ma non si tratta di un sistema semplice ne immediatamente comprensibile per chiunque non abbia una certa pratica in questo campo. Ma se qualcuno non avesse le idee chiare dopo questa esposizione, si renderà conto certamente, quando potrà avere una conoscenza diretta di questo meccanismo, che tutti gli elementi vi sono disposti con precisione e in modo ingegnoso.

La riflessione oggetto del nostro trattato si sposta ora all’esame di un sistema meccanico trasmessoci dagli antichi, tutt’altro che inutile ed estremamente ingegnoso, grazie al quale durante un viaggio, mentre siamo seduti in carrozza o navighiamo per mare, siamo in grado di conoscere la distanza in miglia percorsa. Ma ecco in che modo.”

Come i lettori avranno capito, non sono di difficile comprensione le parole di Vitruvio e questo progetto potrebbe tranquillamente essere realizzato nei nostri giorni, considerando anche l’enorme miglioramento delle caratteristiche fisiche dei materiali attuali, anche senza utilizzare congegni elettrici.

Ma ciò che questo piccolo saggio vuole evidenziare è la bellezza del pensiero razionale e la sua sostanziale validità attraverso i secoli e i popoli; inoltre la “saggezza” appare non essere patrimonio di gruppi ristretti di persone ma alla portata di tutte le menti. Risulta pertanto evidente, ora, l’insegnamento che il Grande Architetto ha lasciato ai posteri :

Non trascurare di imparare a ragionare.

Tavola tratta dall’edizione del 1758 del De Architectura, con una rappresentazione dell’organo ad acqua

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