a cura di Anna Maragno
«Alla sabbia del Tempo urna la mano
Era, clessidra il cor mio palpitante»
Clessidre e orologi a incenso
Dopo aver descritto meridiane e orologi solari, illustreremo ora uno strumento che, a partire dall’antichità fino alle porte dell’età contemporanea, permise di misurare il tempo anche in assenza di Sole o di stelle: la clessidra. Infine, presenteremo brevemente un curioso dispositivo che si diffuse ampiamente nell’Estremo Oriente durante il Medioevo, ossia l’orologio a incenso.
Figura 1. Giorgione (attribuito a), La clessidra, olio su tavola, non datato, 19,4 x 11,4 cm, The Phillips Collection, Washington D.C., USA. Giorgio Barbarelli da Castelfranco, pseudonimo di Giorgio Zorzi, detto «Giorgione» (1478-1510), rappresentò uno dei massimi esponenti della Scuola Veneta, diffusasi in tutta Europa. L’opera è conosciuta anche con il nome di Padre Tempo e Orfeo o, più anticamente, come L’Astrologo.
Senza Sole, senza stelle. Il tempo nell’acqua
Nel mese di aprile, analizzando le meridiane e gli orologi solari, abbiamo sottolineato come entrambi, basando il loro funzionamento sull’ombra dello gnomone creata dal Sole, fossero inservibili durante le ore notturne o le giornate con cieli coperti da nubi. Come si è spiegato, una prima soluzione fu ideata nell’Antico Egitto, con l’invenzione del merkhet. Quest’ultimo consentiva la misura dello scorrere del tempo durante la notte tramite l’osservazione del passaggio, ovvero del transito e dell’allineamento, di determinate stelle attraverso due merkhet.
Un altro strumento alternativo, che non richiedeva né l’illuminazione diretta del Sole, né l’osservazione delle stelle per funzionare, era la clessidra, dal greco κλεψύδρα, vocabolo composto da κλέπτω, "rubo", e da ὕδωρ, "acqua".
La clessidra ad acqua è considerata dagli studiosi la forma più antica e primitiva degli orologi ad acqua. Sebbene le tipologie variarono fortemente a seconda delle civiltà e delle epoche, le clessidre si basavano tutte su un unico semplice principio: lo scorrere dell’acqua, oppure della sabbia, attraverso una piccola apertura, da un primo contenitore a un secondo.
Le origini della clessidra
Le più antiche testimonianze dell’uso di una clessidra per la misurazione del tempo risalgono agli Egizi. La prima di queste fonti è un’iscrizione funeraria che attesta come l’ufficiale di corte Amenemhet – vissuto al tempo di Amenofi I (1525 a.C. - 1506 a.C.) – sia stato l’inventore della clessidra.
Alcuni esperti, invece, ipotizzano un’origine caldea della clessidra, diffusasi in seguito presso altri popoli mediterranei.
La clessidra più antica finora conosciuta è stata rinvenuta in Egitto ed è conosciuta con il nome di clessidra di Karnak. È datata al tempo del faraone Amenofi III (1390 a.C. - 1350 a.C.) e fu scoperta nelle rovine del tempio Akh-Menu a Karnak, nei dintorni dell’antica città egizia di Tebe. Con ogni probabilità, era utilizzata per misurare la durata di alcuni riti.
Figura 2. La clessidra di Karnak, in alabastro, conservata al Museo Egizio al Cairo, in Egitto.
Credits: https://egypt-museum.com/post/188869953841/clepsydra-of-karnak
Una misura poco precisa?
Le clessidre egizie più antiche consistevano in un vaso contenente acqua, sul fondo del quale erano stati praticati alcuni forellini. Il tempo era misurato valutando l’abbassamento del livello dell’acqua man mano che questa fuoriusciva dai piccoli buchi.
Tuttavia, una tal misura non poteva, in alcun modo, dirsi precisa. Infatti, quando il liquido usciva poco a poco dai forellini, la pressione esercitata dall’acqua sul fondo andava progressivamente diminuendo, e così anche la spinta che il liquido riceveva verso gli orifizi. Di conseguenza, l’efflusso dell’acqua non avveniva a velocità costante, ma rallentava gradualmente mentre il livello si abbassava. Inoltre, il flusso era influenzato anche da alterazioni nello stato dei fori, causate dall’erosione dovuta all’uso, da impurità e da differenze di temperatura.
Per rendere costante la velocità di efflusso si adottarono alcuni accorgimenti (che, tuttavia, si rivelarono non risolutivi), quali l’inclinazione delle pareti dei vasi a circa 70° e l’impiego di metalli nobili, o di pietre di elevata qualità, per le bocchette di scarico dell’acqua.
La clessidra ad acqua nel mondo classico
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Figura 3. Ricostruzione dell’orologio ad acqua di Ctesibio, esposto al NOESIS Science Center and Technology Museum di Salonicco, in Grecia. |
In Grecia lo strumento fu introdotto già in epoca remota. Pur non essendo consapevoli di tutte le perturbazioni che ne influenzavano il corretto funzionamento, essi intuirono la necessità di perfezionare ulteriormente la clessidra egizia. Vitruvio attribuisce a Ctesibio, alessandrino vissuto nel III secolo a.C., la soluzione al problema della diminuzione di pressione che, provocando un rallentamento nella velocità di efflusso dell’acqua, conduceva inevitabilmente a un errato calcolo del tempo. Tale miglioria portò lo strumento a raggiungere livelli di precisione tanto elevati da essere considerato il primo orologio ad acqua, nonostante molti dettagli del suo funzionamento siano ancora oscuri. È certo che la clessidra era costituita da un serbatoio che riceveva un afflusso costante di acqua dall’esterno, così da compensare il liquido sceso attraverso i fori e mantenerne inalterato il livello. L’acqua defluita dal foro praticato sul fondo del serbatoio si raccoglieva in un secondo recipiente, dove un galleggiante, attraverso un sistema di ingranaggi, muoveva una lancetta, o un indice, che indicava una scala graduata per la misura del tempo trascorso.
Secondo la tradizione, lo stesso studioso si occupò anche di adattare la clessidra al sistema delle ore di ineguale durata: un compito arduo, che richiese calcoli accurati (come si è spiegato nel mese di marzo, nel mondo classico si usava infatti suddividere il giorno in 12 ore notturne e 12 diurne, indipendentemente dal momento dell’anno).
Tra il II e il I secolo a.C. fu costruita, nel foro di Atene, la Torre dei venti (chiamata anche Ωρολόγιο του Ανδρονίκου Κυρρήστου, L’orologio di Andronico Kirristes o, più comunemente, Horologion), una costruzione ottagonale in marmo pentelico, presumibilmente su progetto dell’architetto Andronico di Cirro (I secolo a.C.). Originariamente, sulla copertura era fissata una banderuola segnavento, ovvero una sorta di arcaico anemoscopio. Il fregio esterno reca scolpite le divinità dei venti: Borea (da Nord), Kaikias (da Nord-Est), Euro (detto anche Levante, dall’Est), Apeliotes (da Sud-Est), Austro (od Ostro o Noto, da Sud), Libeccio (Sud-Ovest), Zefiro (da Ovest) e Scirone (o Skiron, da Nord-Ovest). Successivamente, sotto il fregio furono scolpiti nove orologi solari, con linee e curve indicanti le ore del giorno, gli equinozi e i solstizi. All’interno della torre fu collocato un orologio ad acqua, ossia una precisa clessidra, alimentato dalla fonte Klepsidra, situata sull’Acropoli. Oggi il pavimento interno reca ancora i solchi e i sottili canali che erano necessari per portare acqua al meccanismo idraulico.
Figura 4. La Torre dei Venti di Andronico di Cirro, ad Atene. Nel periodo paleocristiano fu usata come campanile di una chiesa bizantina; in seguito, ai tempi dell’Impero Ottomano, fu convertita in minareto. In quell’epoca, la torre era sepolta sotto il livello del terreno fino a metà della sua altezza. Nel XIX secolo fu interamente liberata dalla terra ed ebbero inizio importanti lavori di restauro.
Figura 5. Dettaglio del pavimento interno della Torre dei Venti. I solchi e i sottili canali per il trasporto dell’acqua sono ben visibili.
Molte testimonianze portano a concludere che la clessidra ad acqua fosse uno strumento usato quotidianamente nel mondo classico per misurare il tempo. Secondo Demostene, la clessidra era impiegata presso i tribunali di Atene per misurare il tempo concesso dal magistrato ad ogni arringa.
La clessidra ad acqua presso altre civiltà antiche
Secondo Callistene, storico greco vissuto nel IV secolo a.C., i Persiani utilizzavano, già a quel tempo, una tipologia di clessidre ad acqua chiamate fenjaan. Tali strumenti erano impiegati per la regolazione di calendari, per determinare festività religiose e persino per calcolare quando i contadini potevano prelevare l’acqua necessaria all’irrigazione dei campi.
Figura 6. Un antico fenjaan persiano, proveniente da Zibad, in Iran.
Molti studiosi ipotizzano che le prime clessidre ad acqua siano comparse in Cina tra il II e il I millennio a.C., forse importate dalla Mesopotamia. Con il passare dei secoli, queste raggiunsero notevoli livelli di accuratezza: l’astronomo, matematico e filosofo Zhan Heng (78 d.C. - 139 d.C.) risolse, in modo indipendente, il problema dell’abbassamento della pressione dell’acqua.
Vorremmo ricordare una particolare clessidra ad acqua entrata nella storia. Si tratta di quella offerta a Carlo Magno dal califfo Harun al-Rashid nell’anno 807, assieme ad un profluvio di altri preziosi doni. Secondo la descrizione delle fonti, la clessidra era composta da dodici piccole sfere in metallo, ciascuna delle quali cadeva, allo scoccare di un’ora, in una bacinella, risuonando. Nel meccanismo erano presenti dodici piccoli cavalieri: al termine di ciascuna ora, un cavaliere "chiudeva" una finestrella aperta. Pare che tale clessidra ad acqua fosse così raffinata e complessa che nessuno, alla corte di Aquisgrana, conosceva i segreti del suo funzionamento.
La clessidra a sabbia: il tempo nella polvere
Le clessidre ad acqua erano largamente diffuse nell’Occidente cristiano medievale e, assieme a meridiane e orologi solari, scandirono per secoli il tempo nei monasteri.
Nel XIV secolo divenne d’uso comune la clessidra a sabbia. La sua origine non è certa: probabilmente era stata creata da monaci francesi già nell’Alto Medioevo, ma, secondo alcuni studiosi, i primi esemplari potrebbero risalire addirittura all’Antico Egitto.
In una clessidra appartenente a questa tipologia, la sabbia (così come alcuni tipi di polveri, ad esempio quella marmorea) fluisce da un’ampolla superiore a una inferiore tramite un piccolo orifizio. La caratteristica principale di tale clessidra, che ne determinò l’eccezionale successo, era rappresentata dall’indipendenza dello strumento da qualsiasi alimentazione esterna. Tale qualità lo rendeva anche trasportabile. Fu così che la clessidra a sabbia trovò spazio sui velieri che, a partire dagli inizi dell’Età moderna, solcarono gli oceani e i mari più lontani e inesplorati. Ne sono testimoni molti diari di bordo dell’epoca. La clessidra a sabbia era adatta a tale scopo poiché il suo funzionamento prescindeva dalla presenza del Sole, delle stelle, e persino dal movimento della nave. Inoltre, l’idea di utilizzare un materiale solido granulare, come la sabbia, si rivelò decisiva perché rendeva lo strumento indenne dai problemi di passaggio di stato che repentini cambiamenti di temperatura avrebbero causato all’acqua o ad un altro liquido.
Clessidre a sabbia, nel lasso di tempo compreso tra il XV e il XVII secolo, furono largamente impiegate anche all’interno di edifici religiosi, di abitazioni e di luoghi di lavoro.
Ma, a partire dal Seicento, la clessidra lasciò il passo ai nuovi orologi meccanici, a pendolo. Questi ultimi erano oggetti delicati e, naturalmente, non potevano essere utilizzati sulle navi, soggette a continui rollii, beccheggi, movimenti e oscillazioni dei legni. Anche la salsedine e la ruggine, assieme alle tempeste, avrebbero compromesso il loro funzionamento.
Perciò, mentre ormai i nuovi sofisticati orologi segnavano il tempo sulla terraferma, sui mari regnava ancora incontrastata la clessidra a sabbia, ben oltre la metà dell’Ottocento.
Pare che, per il suo viaggio navale attorno al globo, Ferdinando Magellano (1480-1521) abbia dotato la sua flotta di 18 clessidre. Uno dei compiti dell’equipaggio era di capovolgerle al giusto istante: erano sincronizzate al mezzogiorno, preso come riferimento poiché il Sole raggiunge in quel momento la sua massima altezza sull’orizzonte.
Figura 7. Clessidra a sabbia in vetro, ferro, lamina d’argento e argento dorato. Decorata con perle e ricamata con fili di seta. Costruita in ambito veneziano, databile tra la fine del XV secolo e l’inizio del XVI. Conservata presso il Museo Casa Giorgione, a Castelfranco Veneto.
Credits: https://www.museocasagiorgione.it/index.php?area=1&menu=18&page=720
Orologi a incenso
Nei secoli medievali, in particolare tra il X e il XIV secolo, mentre orologi solari e clessidre scandivano il tempo in Europa, si diffusero in Cina e nei Paesi limitrofi, come il Giappone, gli orologi a incenso. Utilizzati quotidianamente nelle abitazioni e nei templi, questi orologi erano costituiti da un corpo centrale avente funzione di incensiere, contenente incenso in bastoncini o in polvere. Il meccanismo era in grado di misurare minuti, ore e giorni in base ad una nota velocità di combustione dell’incenso al suo interno. L’orologio era spesso dotato di campanelli o gong per segnalare lo scoccare delle ore.
Figura 8. Orologio a incenso cinese, a forma di labirinto, costruito nel XVIII secolo da Ming Hsin nella città di Chao. Un’iscrizione in lingua cinese riporta le parole «Longevità e doppia felicità». Conservato presso il Science Museum Group, nel Regno Unito.
Credits: https://www.ssplprints.com/image/97143/incense-clock-chinese-18th-century
La sabbia del Tempo
Come scorrea la calda sabbia lieve
Per entro il cavo della mano in ozio,
Il cor sentì che il giorno era più breve.
E un’ansia repentina il cor m’assale
Per l’appressar dell’umido equinozio
Che offusca l’oro delle piagge salse.
Alla sabbia del Tempo urna la mano
Era, clessidra il cor mio palpitante,
L’ombra crescente d’ogni stelo vano
Quasi ombra d’ago in tacito quadrante.
La poesia, di Gabriele D’Annunzio (1863-1938), nei Madrigali dell’estate, appartiene a una sezione della raccolta Alcyone, pubblicata nel 1903.
Bibliografia
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Demoriane, H., L’art de reconnaître les instruments scientifiques du temps passé, Hachette, Paris, 1974
Di Pasquale, G., Orologi ad acqua nell’antichità greco-romana, in «ÉNDOXA: Series Filosóficas» 19 (2005), pp. 125-136
Guye, S., Michel, H., Mesures du temps et de l’espace. Horologes, montres et instruments anciens, Office du Livre, Fribourg, 1970
Jünger, E., Das Sanduhrbuch (Il libro dell’orologio a polvere), Adelphi, Milano, 1994
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