martedì 29 maggio 2012

Nelle fiabe

"Una volta una rana vide un bue in un prato. Presa dall'invidia per quell'imponenza prese a gonfiare la sua pelle rugosa." E nonostante continui a gonfiarsi ancora non riesce ad essere grossa quanto il bue. L'invidia della rana la porta a gonfiarsi oltre misura fino a scoppiare. La rana e il bue di Fedro è un invito a contenersi entro la misura della decenza e a non imitare i grandi uomini.
La giovane Cenerentola (di Charles Perrault) si ritrova a vivere in una condizione di schiavitù domestica dalla matrigna e dalle sorellastre. Grazie ad una fata la ragazza riesce a vestirsi meravigliosamente e a partecipare in segreto al ballo a palazzo reale, dove riceve l'invito del principe a danza. L'effetto magico però svanisce a mezzanotte, quando scappa dal palazzo lasciando dietro di sè una scarpetta. Il principe, profondamente colpito dalla fanciulla, ordina che tutte le giovani ragazze del reame misurino la scarpa, riuscendo finalmente a ritrovare Cenerentola e unirsi in matrimonio.

Le situazioni di gravità eccezionale lasciano il loro segno nelle narrazioni. La storia di Pollicino e di Mignolina è quella (di Charles Perrault) di tanti bambini nati durante la "piccola era glaciale" verificatasi fra il 1687 e il 1717 in Europa che portò nel continente gravi carestie. Per la scarsità di cibo, Pollicino era "molto piccolo, e alla nascita non era più grande d'un pollice", ma la sua grande saggezza compensa le sue ridotte dimensioni, tanto che riesce a fuggire dall'orco suo rapitore grazie agli "stivali delle sette leghe". Ancora, nell'epoca preindustriale, la capacità di movimento molto ridotta rende un oggetto del genere qualcosa di fiabesco.

lunedì 21 maggio 2012

Nello sport: le olimpiadi

Il Discobolo di Mirone
 "Citius!, Altius!, Fortius!"
Lo spirito dell'Olimpiade antica è quello del motto greco καλὸς κἀγαθός, kalòs kagathòs, "bello e buono": gli atleti sfidavano gli avversari e sé stessi ad essere i migliori, a raggiungere la perfezione dello spirito e del corpo tanto cara ai greci.
I Giochi si tenevano ogni quattro anni e il periodo tra le due celebrazioni divenne noto come Olimpiade che i Greci usavano per il computo degli anni. Per tutta la durata dei giochi venivano sospese le ostilità in tutta la Grecia (Ekecheiria).
Se il primo evento olimpico dell'atichità vide solo una gara, lo stadion, oggi gli atleti si allenano per anni per correre o nuotare in un tempo minore, saltare più lontano o più in alto, scagliare proiettili più lontano. Superare un limite, segnare un record, oltrepassare una misura è ancora un'aspirazione forte per l'uomo. L'Olimpiade è l'esperienza della vita per gli atleti, l'occasione delle nazioni di mostrare al resto del mondo la propria potenza.



Ecco la lista delle discipline dei Giochi della XXX Olimpiade di Londra 2012, a cui hanno partecipato 10,820 atleti:

100 metri  Salto con l'asta  Nuoto sincronizzato 
200 metri  Getto del peso  Pallacanestro 
400 metri  Lancio del disco  Pallamano 
800 metri  Lancio del martello  Pallanuoto 
1 500 metri  Tiro del giavellotto  Pallavolo 
5 000 metri  Decathlon  Pentathlon moderno 
10 000 metri  Eptathlon Pugilato 
Maratona  Badminton  Scherma 
100 metri ostacoli  Calcio  Sollevamento pesi 
110 metri ostacoli  Canoa/kayak  Taekwondo 
400 metri ostacoli  Canottaggio  Tennis 
3 000 siepi  Ciclismo  Tennis tavolo 
4×100 metri Equitazione  Tiro a segno/volo 
4×400 metri Ginnastica artistica  Tiro con l'arco 
20 km marcia  Ginnastica ritmica  Triathlon 
50 km marcia  Hockey su prato  Tuffi 
Salto in lungo  Judo  Vela
Salto triplo  Lotta 
Salto in alto  Nuoto 

Il recordman dei 100m Usain Bolt

sabato 19 maggio 2012

Nella mitologia

Nelle varie mitologie il misurare assume i significati di giudizio, idea personale, giustizia, equità morale, equilibrio, conteggio.

Procruste era il soprannome di Polipemone e deriva dal verbo προκρούω, che significa "stirare". Aveva appunto l'abitudine di accogliere i viandanti e dar loro ospitalità per poi aggredirli e sottoporli a supplizio: nella sua casa aveva due letti, uno più corto e uno piú lungo. Egli distendeva gli uomini bassi sul letto lungo e, per far sí che le loro gambe si adattassero alla misura del letto, le stirava. Con lo stessa idea distendeva gli uomini alti sul letto corto e amputava loro le gambe secondo la misura del letto. Per la sua condotta inaccettabile fu punito da Teseo con la stessa tortura. L'espressione letto di Procruste indica oggi il tentativo di omologare con forza, di rendere della stessa misura, le persone e le idee.

Le tre Moire (o Parche, per i latini) sono le divinità greche che rappresentano il destino inesorabile. A loro spettava tessere il filo della vita di ogni uomo e deciderne le sorti: Cloto ("io filo") che filava lo stame della vita, Lachesi ("destino") che con un righello misurava la lunghezza del filo della vita assegnato dal Fato ad ognuno e Atropo ("inevitabile") che lo tagliava quando necessario, ponendo fine alla vita dei mortali.

Nella mitologia egizia Seshat ("lei che è lo scriba") è la dea della sagezza, della conoscenza, della scrittura, ed è per questo raffigurata come uno scriba o un contabile che impugna e registra su un'asta tacchettata il passare degli anni (da cui deriva il geroglifico per "anno") e in particolar modo lo spazio temporale destinato al faraone sulla Terra, analogamente a Lachesi. Alle volte tiene in mano una corda annodata, utilizzata nella misurazione delle lunghezze nella costruzione dei templi, di cui Seshat è il supervisore che assicura l'allineamento e la perfezione delle dimensioni



Per la spiritualità egizia è fondamentale il Libro dei Morti, che descrive il percorso delle anime dalla morte fisica verso l'aldilà. Maat rappresenta nella cultura egizia l'equità, la morale, la legge. Dinanzi a lei devono presentarsi le anime nell'oltretomba e sotto la supervisione del custode Anubi avviene la pesata del cuore del defunto: se questo è più pesante della piuma di struzzo di Maat non è degno della pace ultraterrena ed è gettato in pasto al demone ippopotamo-coccodrillo-leone Ammit, se invece pesa esattamente quanto la piuma, può varcare i cancelli del paradiso, accolto da Aaru.

In Egitto Maat, in Grecia Themis, a Roma Iustitia, in tutto il Mediterraneo la giustizia è personificata nel corpo di una donna ed è esplicata per mezzo di una bilancia a bracci uguali, simbolo dei equità. Se Themis rappresenta in generale la giustizia, sua figlia Dike, sempre bilancia alla mano, è simbolo della legge e delle norme in senso stretto. La Iustitia latina, con la bilancia in una mano e la spada nell'altra, ancora oggi si trova nei palazzi di giustizia nelle culture occidentali. Nella sua omologa latina Invidia, Nemesi, dea della vendetta e della punizione in Grecia, è ritratta con in mano una riga o una bilancia.

Nella cultura hindu il tempo scorre in maniera ciclica ed è centrale la sua misurazione, che avviene secondo la vita del dio creatore Brahma.

Se i greci considerano Hermes il dio dei pesi e delle misure, i sumeri attribuiscono a Nanshe, dio della giustizia, della profezia e della fertilità, l'introduzione delle misure e della standardizzazione. Un suo inno recita "Si pesi l'argento con campioni standard, si standardizzi la grandezza dei cesti di canna, questi stabiliscono una misura accettata tra i popoli".

domenica 13 maggio 2012

Nella pubblicità

Lo strumento di misura entra a far parte della vita quotidiana nella società del benessere del Novecento e l'industria pubblicitaria si adopera per far sembrare questi necessari. Tuttavia, avendo come unica qualità di valutazione l'utilità, le industrie investono in pubblicità solo in questi primi tempi, dopodichè la pubblicità rimane relegata a strumenti particolari (come il termometro per bistecca, il termometro per auto, la bussola per bambini) o al necessaire sanitario (il termometro a misurazione rapida), e può sbizarrirsi solo laddove l'oggetto può creare tendenza: l'orologio da arredamento, da polso, da taschino.















Misura è anche il nome di una linea di prodotti ipocalorici.

giovedì 10 maggio 2012

Francobolli


Nella stessa serie è rappresentata la legge di Archimede

Il medico, filosofo, matematico, fisico ed astronomo arabo Ibn al-Haytham è autore di diverse misure sperimentali relative alla Terra e di migliorie agli strumenti di misura dell'epoca

Il politico, giurista e fisico tedesco Otto von Guericke, noto per il famoso esperimento degli emisferi di Magdeburgo (ricordati nel francobollo), si interessa all'aria e al vuoto, costruendo il primo barometro moderno e utilizzandolo a scopi meteorologici

John Harrison è l'inventore del primo cronometro marino, che semplificò il calcolo della longitudine nei viaggi marittimi. Una serie di quattro francobolli rappresenta varie viste del più moderno prototipo, l'H4

Il fisico svedese Anders Celsius propone la prima scala termometrica, chiamata centigrada, poi Celsius in suo onore

Il fisico inglese William Thomson, Lord Kelvin, tra le altre cose sviluppa la scala termometrica assoluta, che prende il suo nome, così come l'unità di misura

Una stazione meteologica

In onore dei suoi progressi nella comprensione dell'elettromagnetismo, l'unità di misura della corrente elettrica prende il nome dal fisico francese André-Marie Ampère

Un francobollo celebra il BIPM (Bureau international des poids et mesures), e le sette grandezze fondamentali. In particolare è rappresentato l'atomo del Kripton-86, che permettteva di definire fino a poco tempo fa la lunghezza di un metro

Un francobollo zambese pone l'attenzione sul problema della malnutrizione in Africa

Un francobollo pakistano rappresenta tre grandezze del SI (di cui due fondamentali) e le relative unità di misura (con un errore!)

William Henry Bragg con il suo spettroscopio ai raggi X getta le basi della moderna cristallografia. Nell'immagine la dimostrazione geometrica della legge per misurare la distanza tra due filari cristallini

Nel 1976 la Nuova Zelanda passa al sistema metrico


Due francobolli rappresentano la (passata) definizione di metro basata sull'arco di meridiano

Le unità di misura delle sette grandezze fondamentali del SI (con errore!)

domenica 6 maggio 2012

Nel De Architectura

Il De Architectura di Marco Vitruvio Pollione è uno dei documenti più importanti sulla tecnica dell'Impero Romano. Si tratta di un testo piuttosto frammentario e stilisticamente poco curato, ma che per la sua immediatezza ha potuto raggiungere i giorni nostri attraverso riscritture ed elaborazioni anche di tipo grafico-didascalico, a differenza dell'enorme opera (perduta) di Marco Terenzio Varrone, che disdegna una letteratura troppo materiale in favore di una più erudita letteratura classicistica. Nei libri IX e X Vitruvio abbandona l'architettura in senso stretto, che pure egli considera scienza, per trattare rispettivamente astronomia e macchine. Prima di chiudere il libro IX, Vitruvio ci tiene a descrivere in due capitoli gli strumenti conosciuti per la misurazione del tempo. Lo fa tuttavia in una maniera che non trova una precisa giustificazione nell'insieme dell'opera e che è anche sintomo della bassa importanza che doveva avere la misurazione del tempo alla sua epoca.

Il capitolo VII è una articolata descrizione di un metodo geometrico per costruire un'analemma, il piedistallo di una meridiana. Partendo dalla considerazione che in ogni località (Roma, Atene, Taranto) l'ombra che uno gnomone (lo stilo della meridiana) proietta a mezzogiorno del solstizio d'estate è differente e misurabile in frazioni di gnomone stesso, porta come esempio la costruzione di un'analemma valido a Roma. In figura, in un elaborazione grafica rinascimentale della descrizione di Vitruvio, a partire dall'ombra nel solstizio di estate proiettata dallo gnomone AB in BC, si possono trovare i punti R e T, rappresentanti l'uno "il raggio del sole in inverno, e l'altro il raggio in estate". Vitruvio ha spiegato come trovare i punti equinoziali e solstiziali, ma non spiega il (semplice) metodo per completare la meridiana giustificandosi in questo modo:

"Ho lasciato indietro tutte cose, non già che io mi sia per tiepidezza sgomentato, ma per non dispiacere colla lungheria dello scrivere. Farò bensì palese da chi sono state ritrovate le diverse spezie, e forme di orologj, giacchè non ne posso io di presente inventarne de nuovi, e neppure si conviene di pubblicare le cose di altri per proprie. Dirò dunque di quelle, che sono state a noi insegnate, e da chi sieno state ritrovate."

Così chiude il VII per aprire il capitolo VIII. Dopo aver enumerato una serie di scrittori che prima di lui descrivono i metodi di costruzione dell'hemicyclum e del pelicinum, Vitruvio si sofferma sull'orologio di Ctesibio. L'orologio ad acqua di Ctesibio di Alessandria è un'evoluzione delle già note clessidre ad acqua. Il funzionamento è molto intuitivo e si basa su principi basilari della fluidodinamica, come la legge di Stevino, l'equazione di Bernoulli, il principio di Pascal, la legge di Archimede. Una fonte costante riversa in un recipiente l'acqua. Questo recipiente ha un'apertura superiore, in modo che il livello dell'acqua rimanga costante, ed un foro posto alla base, da cui, per la legge di Bernoulli, effluisce acqua a velocità costante. Un terzo recipiente raccoglie l'acqua in caduta e il livello sarà intuitivamente proporzionale al tempo trascorso, dunque misurabile attraverso una opportuna calibratura. Varianti più apprezzabili prevedono che un galleggiante monti una cremagliera che con l'aumentare del livello dell'acqua metta in moto una ruota dentata a cui è applicata una lancetta, a formare un moderno orologio.

sabato 5 maggio 2012

Quanto è grande la Terra?

E' stata la domanda di molti matematici e uomini di scienza nel corso delle epoche. La limitatezza del campo visivo dell'uomo gli impediva di misurare direttamente le dimensioni del pianeta, ma alcuni matematici, attraverso considerazioni di tipo geometrico, provarono a misurare il diametro o la circonferenza della Terra, spesso ottenendo una buona approssimazione. Lo studio delle dimenzioni del globo terrestre sarà di importanza fondamentale nell'epoca delle esplorazioni marittime.
Oggi sappiamo che la Terra non è esattamente sferica perchè nel corso del tempo ha risentito delle forze centrifughe di rototraslazione nello spazio e a causa dei rilievi e delle depressioni oceaniche, si parla quindi di Geoide, termine coniato appositamente per il nostro pianeta. Perciò non ha senso parlare di un raggio, si parla piuttosto di raggio medio, calcolato come ⅓(2 × raggio equatoriale + raggio polare), di circa 6.371 km. L'equatore è attualmente misurato 40.075 km.
La nozione di sfericità della Terra si attribuisce a Pitagora, sebbene i pitagorici continuassero a considerare la Terra piatta. E' falsa la credenza di stampo positivista secondo cui nel Medioevo la Terra era vista nuovamente piatta, regresso culturale voluto dalla dottrina cattolica, basti pensare ai numerosi riferimenti presenti nella Commedia dantesca, a partire dalla rappresentazione stessa dei tre ambienti. Il dibattito si sposta allora a quanto sia grande il pianeta. Platone stima che il diametro della Terra (l'equatore) sia 63-74.000 km, Archimede, che si interessò più approfonditamente al cosmo, considera un equatore di 55.000 km, ma nessuno dei due rivela il calcolo eseguito, e va inoltre considerato che l'unità di misura in cui sono espresse negli scritti, lo stadio, cambiava di città in città, essendo riferito alla pista di atletica.
E' opera di Eratostene di Cirene la prima approssimazione delle dimensioni della Terra basate su calcoli. Soprannominato Beta (la seconda letterea dell'alfabeto greco) dagli intelletuali dell'epoca, per interessarsi ad ogni campo del sapere senza eccellere in alcuna, fu nominato direttore della leggendaria Biblioteca di Alessandria dalla dinastia ellenica dei Tolomei. Ad Eratostene di attribuisce la nascita della Geografia: i tre libri che compongono la Geographica sono il primo documento a contenere carte geografiche dotate di meridiani e paralleli (in figura).
Eratostene raccolse le rudimentali nozioni geodesiche di allora: conosceva bene la geometria euclidea; sapeva che il Sole era tanto lontano che i raggi incidenti la Terra potevano considerarsi paralleli; aveva udito dai mercanti che nella città di Siene ogni solstizio d'estate le ombre degli oggetti scomparivano, perfino nei pozzi (oggi sappiamo che il Sole nel solstizio raggiunge lo zenit dei Tropici); sapeva, dall'annuale misurazione voluta dall'imperatore, che Alessandria distava da Siene all'incirca 5.000 stadi e che si trovavano grosso modo sullo stesso meridiano. Potè quindi elaborare un ingegnoso metodo per calcolare il raggio terrestre basato sulla curvatura della sfera.
A mezzogiorno del solstizio d'estate misurò ad Alessandria l'angolo di incidenza dei raggi solari rispetto allo zenit come 1/50 di angolo giro (7°12'). Se i raggi sono paralleli, allora quest'angolo è proprio uguale all'angolo sotteso dall'arco di circonferenza che collega Siene ad Alessandria. Se 1/50 di circonferenza misura 5.000 stadi, allora l'intera circonfernza misura 5.000 × 50 = 250.000 stadi successivamente corretto a 252.000 stadi = 46.620 km, con errore del 16%. Se però si calcola in stadi egiziani, la misura di Eratostene equivale a 39.690 km, con solo il 2% di errore!
Dopo un secolo anche Posidonio di Rodi si interessò alla questione, e utilizzò un metodo simile a quello collaudato da Eratostene. Posidonio aveva osservato che dalla sua isola la stella Canopo non si alzava mai sopra l'orizzonte, mentre ad Alessandria, che distava 5.000 stadi secondo le stime dell'epoca, si alzava fino a 7°30' sull'orizzonte. Dalle stesse considerazioni di Eratostene, la Terra doveva misurare allora in circonferenza 240.000 stadi = 44.360 km, migliore della stima di Eratostene.
Dopo Eratostene e Posidonio, specie nel mondo indiano e islamico, molti matematici si cimentarono nella prova, su tutti bisogna ricordare Aryabhata, padre della Matematica, che aveva calcolato la lunghezza della circonferenza terrestre con un errore di solo l'1%.
A cavallo dell'anno Mille il persiano Abu Rayhan Biruni inventa il metodo di trangolazione e ottiene una stima del raggio terrestre con un errore che nell'Occidente si raggiunge solo cinque secoli dopo: 6.340 km, a fronte del moderno valore di 6.356 con un errore di soli 16 km! Biruni calcolò l'altezza di una montagna misurando l'angolo che questa aveva rispetto all'orizzonte da due punti a quota zero e distanza reciproca nota. A questà punto salì in cima alla montagna e calcolò l'angolo tra l'orizzonte virtuale e l'orizzonte astronomico (l'angolo tra l'orizzonte osservato e il piano ortonormale al raggio terrestre) e ottenne attraverso una serie di relazioni trigonometriche la suddetta stima.