S.M.S. Ardigò Bellani Monza
classe II B
La scienza e la tecnica
al servizio dell’uomo
Hanno collaborato al progetto gli insegnanti :
prof.ssa Franca Benevento
prof.ssa Adriana Cinquepalmi
prof. Aldo Pece
a.s. 2006-07
classe II B
gruppi di lavoro
Le scienze
Mediche
Danila Ainio
Claudia Milesi
Clara Cantù
Fabiano Silvestro
Simone Barni
Mattia Como
Matematiche
Martina Sganzerla
Silvia Galbiati
Bledar Muka
Matteo Gargiulo
Marika Brizzante
Francesca Sgrò
Marco Lodigiani
Tecnologiche
Luigi Baio
Roberto Melloni
Valeria Sala
Andrea Brambilla
Walter Brambilla
Petru Sofronovici
Matteo Fadini
Cinthia De La Cruz
Olsen Haydini
La scienza e la tecnica
nei secoli
Premessa
Questo lavoro nasce dalla collaborazione tra il mondo del lavoro e della scuola
ed ha come finalità prioritaria quella di diffondere tra gli studenti l’utilizzo degli
strumenti informatici in appoggio alla normale attività didattica. L’argomento
scelto farà comprendere ai ragazzi come lo sviluppo delle scienze sia avvenuto
e avvenga in seguito a continui bisogni a cui l’individuo nel corso della sua
storia ha cercato di dare una risposta. Capiranno inoltre, che l’ambito
scientifico e l’ambito umanistico non sono separabili e presentano continui
interscambi.
Introduzione:
Evoluzione umana
Origine della filosofia
Sono state approfondite :
 le scienze mediche
 le scienze matematiche
 le scienze tecnologiche
 la meccanica
 l’architettura
Relazione finale
FINE DELLA PRESENTAZIONE
La scienza e la tecnica nei secoli
Relazione finale
• Questo lavoro ci ha permesso di affrontare in modo
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segue
interdisciplinare argomenti che riguardano vari ambiti delle
conoscenze, nell’ottica di vagliare i diversi contenuti e di
ricondurli ad un unico scopo:
capire in che modo l’ uomo si è dotato di “ strumenti ”
per dare risposte ai suoi bisogni.
Abbiamo imparato che la filosofia è la madre di tutte le
scienze e che l’ uomo si è differenziato dagli altri viventi
quando ha cominciato a sviluppare il pensiero.
Abbiamo visto che, attraverso i secoli, l’uomo ha acquisito
conoscenze nuove facendo tesoro di quelle precedenti e
questo processo, prima molto lento, ora procede con velocità
crescente verso mete nuove e difficili.
Abbiamo capito che le varie scienze si influenzano e si
compensano addirittura confondendosi e che oggi l’una non
potrebbe esistere senza l’altra.
Per realizzare questa presentazione abbiamo dovuto imparare
ad utilizzare un programma informatico per noi nuovo “Power
Point” e questa abilità acquisita ci ha fatto comprendere come
il bisogno di rendere fruibile il nostro lavoro ci abbia stimolati
a cercare nella tecnologia la risposta.
Bibliografia essenziale
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torna a premessa
V.Calvani - Scambi di civiltà - Mondadori
G. Guozzi A. Ruata - Tutto Storia - Petrini
S. Paolucci G. Signorini - Il corso della storia – Zanichelli
M. Mazzi P. Aziani – Chronos - Principato
E. Detti E. Fazi - Millenni - La nuova Italia
G: Gentile L. Ronga -Il Multilibro di storia - La Scuola
G. Maré - Aritmetica - Mondadori
Arpinati Musiani - Pianeta Matematica – Zanichelli
Ferrario Galli Grossi Lamoretti – Matematix - Ghisetti e Corvi
Benedetti Attuati Paganoni - Scienze 2 - SEI
Sono stati consultati vari siti internet, tra cui:
www. Wikipedia. org
www.blue dragon.it
www.ips.it
www.ajurvedicpoint.it
www.humanitate salute.it
FINE DELLA PRESENTAZIONE
La scienza e la tecnica nei secoli
Evoluzione umana
torna premessa
Origini della filosofia
Per molto tempo l’ uomo dovette preoccuparsi di soddisfare i suoi
bisogni primari per assicurarsi la sopravvivenza. La scoperta
dell’agricoltura e dell’ allevamento liberarono l’ uomo da molte
incombenze e poté incominciare a dedicarsi al pensiero. Nacquero
le prime divinità e i primi luoghi di culto. Intorno al 17.000 a. C. si
scoprirono le tecniche per la fusione dei metalli. Verso la fine del IV
millennio sorsero le grandi civiltà fluviali. I Sumeri, essendo privi di
materie prime, diedero inizio al commercio. La prima MIGRAZIONE
INDOEUROPEA avvenne nel 2000 a.C. : Ogni popolo si arricchì nello
scambio di civiltà . L’ antica Grecia nel periodo dell’ ELLENISMO,
nel III secolo a.C. sviluppò un grande patrimonio culturale giunto
fino a noi.
La scuola di Atene
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Come nasce il mondo?
Qual è il posto dell’ uomo in esso?
In che modo l’uomo pensa e impara?
Che cos’è il bene?
Che cos’è il male?
Che cos’è la verità?
I Greci, abituati a dibattere in assemblea le questioni più importanti
della vita della polis, sembrano animati da una vera passione per la
discussione; ad Atene si aprono scuole in cui si insegna ai giovani
l’arte della retorica, l’arte cioè di far discorsi ben costruiti, perché nei
processi ciascuno deve imparare a difendersi da solo e chi vuole
primeggiare nelle assemblee deve imparare a controbattere le
opinioni degli avversari mediante argomentazioni convincenti. In
queste scuole insegnano i Sofisti (dal greco SOFIA = saggezza) o
FILOSOFI (amici della saggezza).
Aristotele
Aristotele fu il primo grande organizzatore del sapere: sue le prime
raccolte organiche del sapere logico, fisico e biologico. Grande
osservatore della natura, non dimenticò di cimentarsi in importanti
studi sull’ etica e sulla retorica. Aristotele per i cristiani diventò
un’ auctoritas nel campo delle scienze, della metafisica e della
cosmologia. Le sue opere si dividono in esoteriche, rivolte ai soli
studenti, ed essoteriche, rivolte al vasto pubblico; di queste ultime
si è persa ogni traccia.
I grandi filosofi greci con i loro studi hanno aperto la via ad ogni
successiva conoscenza; grazie a loro oggi si può affermare che
la Filosofia è la madre di tutte le scienze.
Fine presentazione
Le origini della filosofia
torna a premessa
Le Scienze Mediche
La medicina ha origini antiche
Un’antica leggenda narra che Esculapio, dio della medicina,
avesse imparato l’arte del curare dopo aver visto una
pecora, ormai in fin di vita, sforzarsi di mangiare un’erba
selvatica e dopo recuperare forza e vigore.
L’uomo ha iniziato a curare i propri malanni servendosi delle
erbe spontanee; l’uso dei rimedi naturali vegetali è poi
proseguito per millenni fino a trasformarsi in scienza delle
erbe medicinali o FITOTERAPIA.
Guaritori – maghi – stregoni – sciamani
La medicina nei tempi antichi era praticata da sciamani e maghi,
uomini dotati di poteri divinatori che conoscevano i segreti
ancestrali della natura e i sieri medicamentosi per scacciare gli
spiriti che causavano le febbri. La tradizione dello sciamanesimo è
esistita sin dall’origine della storia e continua ad essere una forza
vitale in molte culture di tutto il mondo. Il ruolo dello sciamano è
quello di presiedere a rituali religiosi e di comunicare con gli
spiriti per la diagnosi delle malattie e per la guarigione.
Antica Grecia
Nella Grecia antica la medicina non godeva di grande
stima. I malati preferivano rivolgersi ai sacerdoti
anziché ai medici, perché pensavano che fossero gli
dei a provocare le malattie. I templi di Asclepio, il dio
protettore della medicina, funzionavano come vere e
proprie case di cura. Col tempo, però, i medici
raffinarono le loro conoscenze e acquistarono
prestigio. Ippocrate (V-IV sec. a.C.) scrisse opere che
ogni buon medico doveva conoscere. Tra queste
ricordiamo il testo del GIURAMENTO che ogni medico
doveva prestare prima di iniziare la propria attività.
La medicina a Roma
A Roma la divinità a cui rivolgersi nelle malattie individuali e nelle
epidemie era Minerva, che aveva anche l’attributo di medica, e un
tempio a lei dedicato sull’Esquilino. Le origini della chirurgia romana,
vanno ricercate nella pratica di curare le lesioni dei soldati e degli
atleti. Il ritrovamento di strumenti chirurgici ci aiuta a comprendere
come la chirurgia in età imperiale fosse avanzata e razionale.
A Roma era conosciuta la chirurgia estetica. MARZIALE ci parlava di
una situazione…un po’ delicata:
“Eximit aut reficit dentem ascelium aegrum…infestos oculis uris,
Hyigine, pilos…”
“Cascellio taglia e guarisce un dente malato, tu o Igino bruci i peli
dannosi per gli occhi…”
Il Ruolo Del Medico
Nei tempi più antichi, la medicina non era praticata da uomini
liberi. I primi medici furono infatti schiavi che, per le loro
conoscenze acquistarono privilegi rispetto agli schiavi
comuni. Spesso si stabilivano tra loro e i loro padroni
rapporti affettivi molto stretti come fra CICERONE e il suo
schiavo Alexion.
“O factum male de Alexion! Incredibile est quanta me molestia
affecerit……..”
“O quale sciagura la morte di Alexion! Non puoi credere quanto
dolore mi abbia recato…..”
E gli altri popoli?
• Gli Assiro Babilonesi: l’ira di una divinità verso una persona
permette ai demoni maligni di aggredirla, causando in tal modo una
malattia. Nel codice di Hammurabi vi è una vera e propria serie di
norme deontologiche per chi esercita l’attività chirurgica .
• Gli Egizi: Nel papiro di Ebers sono menzionati 500 diversi
medicamenti. Esistevano medici specializzati nelle malattie urinarie,
nelle patologie dell’orecchio, degli occhi e della pelle.
• I popoli Andini: Si servivano di conoscenze di erboristeria,
mineralogia, zoologia e biofisica per preparare rimedi medicinali.
I guaritori usavano l’osservazione del malato, la premonizione e la
chiaroveggenza per fare diagnosi.
Il papiro di Ebers
Nel Medioevo : Gli Esclusi
Nel medioevo erano spietatamente emarginati i malati di LEBBRA, una
malattia considerata allora come un castigo di Dio contro i peccatori. I
lebbrosi dovevano vivere lontano dai centri abitati ed erano obbligati ad
agitare continuamente un sonaglio di ferro per annunciare agli abitanti il
loro passaggio. I primi lebbrosari vennero costruiti nell’ XI secolo, ma più
che veri ospedali furono luoghi di segregazione: chi vi entrava sapeva che
non sarebbe più ritornato nella società dei vivi. La PESTE NERA o
bubbonica arrivò dalla Cina in Europa nel 1346. Nessun rimedio potè
arrestare la malattia che veniva diffusa da una pulce annidata nella pelliccia
dei topi. In un biennio morirono più di 30.000.000 di persone, un terzo
della popolazione europea. Essendo la medicina impotente di fronte a
questa malattia, cominciarono a liberarsi le fantasie popolari e iniziò una
vera “caccia alle streghe” accusate di voler trascinare i cristiani all’inferno
con i loro malefici.
1600-L’impotenza della
medicina
Le cura della medicina ufficiale
erano inefficaci quanto terrificanti.
Per quasi tutte le malattie si
praticavano “salassi”. Fratture e
infezioni venivano eliminate
amputando braccia e gambe. La più
alta mortalità si verificava tra le
partorienti perchè la scarsa igiene
provocava un’infezione mortale: la
setticemia. Un PROGRESSO
tuttavia ci fu perchè caddero i divieti
religiosi sulla dissezione dei cadaveri
e si cominciò a studiare l’ANATOMIA
La profilassi
Sul finire del XVIII e per tutto il XIX secolo la medicina compie passi da
gigante dopo secoli di stasi.
Nel 1978 Edwar Jenner pubblicò i risultati di un eccezionale
esperimento: iniettando il pus delle vacche (perciò detto VACCINO)
in un bambino, osservò che questi non contraeva più il vaiolo
umano. Da tempo i Cinesi avevano scoperto che evitava di prendere
il vaiolo chi aspirava una polvere ricavata dalle pustole dei malati.
Nasceva la PROFILASSI
5
Progressi della Medicina
I GESUITI avevano appreso dagli Indios le proprietà curative delle
corteccia di China, una pianta che cresceva solo sulle Ande. Nel
1820 due chimici francesi estrassero da questa corteccia il CHININO
che si dimostrò risolutivo nella cura della malaria che imperversava
in AFRICA.
PASTEUR mise a punto un metodo per uccidere i microrganismi della
fermentazione (pastorizzazione).
ROBERT KOCK nel 1882 scoprì il bacillo della tubercolosi e del colera
mentre Alexandre Jersin trovò in Indocina il bacillo della peste.
Sulla base di osservazioni realizzate in Paesi lontani,
CHARLES DARWIN formulò la sua
TEORIA DELL’ EVOLUZIONE DELLE FORME VIVENTI.
La scienza moderna
La scienza moderna fu fondata dal fisico pisano GALILEO GALILEI.
Egli pose le basi del METODO SPERIMENTALE fondato su:
• L’OSSERVAZIONE DIRETTA dei fenomeni;
• La loro CONOSCENZA attraverso un numero elevatissimo di
MISURE DI PRECISIONE;
• L’individuazione delle relazioni MATEMATICHE che permettono di
PREVEDERLI e CONTROLLARLI .
LA SCIENZA MODERNA SPAZZA VIA LA NON SCIENZA
La medicina nel XX secolo
Nel XX secolo le conoscenze mediche evolvono rapidamente: nasce
la fisica astronomica che apre il campo a fortunate scoperte come
quella dei raggi X ad opera di W. Rontgen.
Marie e Pierre Curie, proseguendo nelle ricerche riescono a isolare
un nuovo elemento: il radio.
Nello stesso periodo formula la teoria della relatività il grande
A. Einstein.
E=m*c²
Questa formula dimistra che
una piccolissima quantità di materia,
ad altissima velocità, può trasformarsi
in una grandissima quantità di energia.
Medicina e biologia
• La medicina deve alla biologia alcuni dei progressi più significativi
avvenuti nella seconda metà del secolo, legati in primo luogo alla
scoperta degli antibiotici, in grado di uccidere i batteri all’origine di
malattie infettive, un tempo anche mortali. La tecnica dei trapianti
d’organi e degli organi artificiali è resa possibile da farmaci e
apparecchi sempre più complessi e raffinati.
Il trapianto è vita
Manipolazione genetica
• Le più recenti ricerche della biologia nel campo della manipolazione
genetica (cioè la selezione e la modifica dei caratteri ereditari
attraverso l’intervento diretto sulle cellule germinali degli esseri
viventi), aprono prospettive di grande interesse nella selezione di
piante e animali commestibili, ma pongono non pochi problemi
morali e interrogativi inquietanti: è lecito attuare anche sugli uomini
interventi di modifica e selezione simili a quelli praticati in
agricoltura e nell’allevamento degli animali?
Tecnologia e medicina
• L’era del computer ha apportato molti benefici e sempre nuove
applicazioni nel campo della medicina e della chirurgia. Oggi è
possibile tenere in vita e curare un neonato con disturbi
cardiopolmonari: infatti è l’ elaboratore elettronico a tenere sotto
controllo tutti i suoi dati vitali, rilevandoli attraverso i sensori
applicati al corpo, in modo da poter segnalare immediatamente
eventuali variazioni e lanciare l’allarme per richiedere l’intervento dei
sanitari.
Ospedale digitale: la tecnologia al
servizio del cittadino
A Piacenza tutte le immagini radiografiche in un cd-rom.
Il progetto, che rientra nel programma più ampio di
informatizzazione e messa in rete dei servizi dell’Azienda Usl di
Piacenza, utilizza tecnologie d’avanguardia al servizio della salute dei
cittadini e prevede il passaggio delle radiografie dalla forma
tradizionale su pellicola al supporto digitale.
Grazie a tale modalità tutti i medici
dell’ospedale possono accedere
- con apposita password –
ai documenti e alle immagini
prodotti nei reparti di radiologia
e conservati in un unico archivio
all’interno della rete aziendale.
E oggi?
Non esistono più frontiere alla scienza medica. Ogni giorno i laboratori
di ricerca annunciano nuove scoperte per eliminare o curare malattie
vecchie e nuove. La chirurgia ha fatto passi da gigante, tanto che non
è più necessario intervenire con ferite aperte, ma sempre più spesso in
laparoscopia. Moderne apparecchiatura come la TAC o la
RISONANZA MAGNETICA permettono di esplorare minuziosamente
il corpo umano.
Occorre, però, potenziare sempre più la ricerca per poter ancora
affermare che
LA SCIENZA E’ AL SERVIZIO DELL’UOMO.
Fine presentazione
Le scienze mediche
Torna a premessa
Filosofi
età ellenistica III secolo a.C.
Archimede intuì un importante
principio fisico:
un corpo immerso in un fluido riceve
una spinta dal basso verso l’alto
pari al peso del volume di fluido
spostato.
segue
Aristarco intuì che la terra è rotonda e
gira intorno al sole e ne calcolò la
circonferenza.
torna
Pitagora
Euclide e Archimede fissarono le basi
della matematica e dimostrarono
teoremi che sono usati ancora oggi in
geometria.
scuola di Atene
Anassimandro scoprì che gli uomini non
erano apparsi sulla terra nella forma
attuale ma derivavano da altre
creature, concetto alla base della
teoria dell’evoluzione di Darwin.
Armi e utensili
torna
evoluzione
I primi strumenti rozzi e grossolani erano ciottoli scheggiati.
Per migliaia di anni gli esseri umani costruirono soltanto semplici oggetti a
taglio vivo e molto più tardi pietre bifacciali. Le tecniche di fabbricazione
progredirono molto lentamente: prima si cominciò a lavorare l’osso, poi il
corno e l’avorio. Sul finire del Paleolitico si diffuse l’arco, con cui era
possibile colpire le prede a distanza e restando nascosti.
La vita dell’uomo è più sicura
Il fuoco : la più grande conquista del Paleolitico
torna
evoluzione
Nessun animale sa conservare il fuoco né, tanto meno,
produrlo. La conquista del fuoco è una tappa di straordinaria importanza per la
storia dell’umanità.
Le più antiche tracce di focolari risalgono a circa 400.000 mila anni fa.
Usi e proprietà del fuoco:
- Rischiara le caverne
- Rende la selce più elastica
- Cuoce le carni
- Allontana le belve
La vita dell’uomo migliora
torna fitoterapia
Fin dai tempi più antichi l'uomo cercava nelle erbe, nei fiori e nelle radici la
cura per le malattie che lo colpivano. In questi ultimi tempi la comunità
scientifica riconosce nelle piante grandi doti curative: oggi, infatti, le ricette
che ci hanno tramandato i nostri nonni, non vengono più considerate pozioni
da stregoni. In caso di gravi sintomatologie o di vera malattia è necessario
affidarsi alle cure di un medico, prima di assumere qualsiasi prodotto, anche
se naturale.
Erbe
medicinali
1 Camomilla
Proprietà
Antinfiammatorie – tonica - sedativa
2 Malva
Espettorante – diuretica - lassativa
3 Menta
Stimolante – tonica – antisettica
torna progressi
C. DARWIN: LA TEORIA DELL’EVOLUZIONE UMANA
Charles Darwin
L’evoluzione umana
torna a cicerone
Il ruolo del medico
• Anche Cicerone come Seneca annovera la medicina tra le arti liberari.
• “Quibus autem artibus aut prudentia maior inest… “
• “Quelle arti in cui è presente opera di ingegno o grande vantaggio come la
Medicina, l’Architettura, l’ Insegnamento delle Arti Liberali, sono decorose
per coloro a cui si addicono.
Cicerone
Seneca
torna giuramento
Il Giuramento Di Ippocrate
Ancora oggi sono validi questi principi
deontologici, per esempio, il diritto alla privacy
del malato, l’ astensione da ogni ingiustizia
volontaria, la ricerca del bene del malato.
La peste nera
La caccia alle streghe
segue
Una strega al rogo
Un malato di peste
Disturbi mentali
torna gli esclusi
Disturbi come depressione, anoressia, isterismo, alcolismo che oggi vengono
curati e spesso guariti, nel 600 erano definiti “Possessione diabolica” ed
affrontati con gli esorcismi eseguiti dal clero mediante preghiere e scongiuri,
oppure come PAZZIA e, in tal caso, determinavano l’internamento perpetuo
del malato negli ospizi.
torna a scienza mod.
scienza
• Astronomia
• Chimica
• Medicina
non scienza
• Astrologia
• Alchimia
• Magia
Alla conquista del numero
È possibile contare senza conoscere i numeri???
Sì, se per contare intendiamo la capacità di valutare e confrontare le
quantità.
L’uomo primitivo, in effetti , sapeva contare prima di aver inventato i
numeri
Già 300.000 anni fa l’uomo preistorico
incideva tacche sulle pareti delle grotte
e su ossa di animali, probabilmente per
registrare il numero dei capi di
BESTIAME
Una mattina un pastore porta al pascolo dieci pecore
Il pomeriggio, tornando, si accorge che ne mancano alcune,
ma quante???
Il pastore capisce che associando ad
ogni pecora una tacca sul suo
bastone, potrà sapere quante pecore
avrà perso
-3
Il giorno seguente il pastore si accorge ancora di avere
meno pecore, ma ora sa quante gliene mancano
Questo metodo non va bene per numeri
troppo grandi
Il passaggio da contare le tacche a numerare utilizzando simboli,
avvenne quando l’uomo iniziò ad adoperare numeri astratti, ossia
non legati ad oggetti particolari
Così il simbolo “ I “ diventa un simbolo da associare non solo ad
una pecora ma anche ad un oggetto qualunque: nasce il numero
Dall’ idea di numero
alla sua scrittura
I primi sistemi
di numerazione
che compaiono
sono quelli
degli EGIZI.
Il sistema di numerazione
ROMANO
Sistema di numerazione egizio e romano
Il valore dei numeri si otteneva addizionando i valori dei simboli. Il sistema di
numerazione egizio non è “posizionale”, vale a dire che la posizione dei simboli non
modifica il valore dei numeri.
1
10
100
1000
10.000
100.000
1.000.000
Il sistema romano era molto simile al precedente, ma non sempre sommavano i
numeri tra loro:
Per scrivere il numero 9, per esempio, avrebbero dovuto scrivere VIIII (5+4), ma
era più facile scrivere IX: mettendo il simbolo dell’ uno prima, si intendeva di doverlo
sottrarre.
I = 1 ; V = 5 ; X = 10 ; L = 50 ; C = 100 ; D = 500 ; M = 1000
Difetti dei primi sistemi di numerazione
Sia nel sistema di numerazione egizio che in quello romano manca il
simbolo dello zero, inoltre la scrittura di ogni numero richiede un
numero elevatissimo di segni e ciò può essere causa di molti errori:
__
CDDCCXXVII = (500 – 100) x 1000 + 500 +100 + 100 + 10 + 10 + 5 + 1 + 1 + 1 =
?!?
Sistema di numerazione indo-arabo
La prima numerazione scritta in base 10, con
dieci segni grafici, è nata in India settentrionale
nel V secolo d.C. Questo sistema diventò poi il
nostro attuale sistema di numerazione attraverso
la diffusione operata dagli Arabi che lo diffusero
dall’ India al resto del mondo. Questo sistema di numerazione era posizionale e
possedeva il numero ZERO. Le prime dieci cifre si rappresentavano COSI’.
Il nostro sistema di numerazione
Il sistema indo-arabo raggiunge l’ Europa.
Nel nostro sistema di numerazione i numeri si
costruiscono utilizzando dieci simboli
(1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 0)
ed applicando le seguenti regole:
- Dieci unità di un certo ordine formano un’ unità
dell’ ordine successivo
- Il valore di una cifra dipende dalla posizione che occupa
nel numero: 12 è diverso da 21 poiché 12 corrisponde a 1
decina più 2 unità, mentre 21 a 2 decine ed un’ unità.
Il nostro sistema di numerazione ha due fondamentali vantaggi:
- Permette di rappresentare, senza ambiguità, qualsiasi numero
-
grande a piacere
Facilita in modo straordinario l’ esecuzione delle operazioni
Moderni sistemi di numerazione
La caratteristica principale dei moderni sistemi di numerazione è
il fatto che esiste una BASE, cioè un numero di cifre che,
opportunamente combinate e ripetute, possono rappresentare
con assoluto rigore tutti i numeri possibili.
Il più antico sistema di numerazione è quello BINARIO che, dopo
essere caduto in disuso per secoli, ha riacquistato importanza
negli ultimi decenni perché utilizzato negli elaboratori elettronici,
in quanto “parla la stessa lingua”.
Nasce la geometria
Il vocabolo geometria deriva dal greco e significa “misurazione
dei terreni”.
La geometria, infatti, nacque dall’esigenza pratica di
antichissimi popoli di stabilire regole che consentissero di
misurare l’estensione della loro terra.
Lo storico greco Erodoto (V secolo a.C.) fa risalire l’origine di
questa scienza al 1300 a.C. in Egitto, ma
contemporaneamente gli Assiri e i Babilonesi
ottenevano risultati ugualmente importanti.
La geometria in Grecia
Attorno al II millennio a.C. le civiltà egizie e babilonesi si avviarono
al declino, mentre un’altra civiltà avanzava: la civiltà ellenica.
I Greci assimilarono e trasformarono le conoscenze delle popolazioni
con cui venivano a contatto e costruirono una geometria propria,
non più legata solamente ad esigenze pratiche.
Nel VI secolo comparvero Talete e Pitagora, i primi due grandi
matematici della storia.
Ad essi sono attribuiti importanti risultati.
Talete
Pitagora
La geometria euclidea
Gli studi matematici proseguirono
senza soluzione di continuità, ma
solo nel III secolo a.C. Euclide
riordinava tutte le conoscenze
matematiche degli studiosi che
lo avevo preceduto e, dopo
averle, opportunamente
completate, pubblicò i suoi
“Elementi”. La raccolta di tredici
libri, non tutti dedicati solo alla
geometria, rimane ancora oggi il
testo fondamentale della
geometria.
La geometria Euclidea si basa sui concetti di :
.
Punto
Retta
Spazio
Piano
Tra i quali intercorrono relazioni fondamentali dette “postulati”o
“assiomi”. Da queste si ricavano altre relazioni dette “teoremi”. La
geometria euclidea è quella che tutti, almeno in parte,
conosciamo per averla studiata alle elementari e alle medie
La geometria cartesiana
Lo studio della geometria conosce un lungo
periodo oscuro. Bisogna aspettare, infatti, fino al
1637, anno in cui il matematico Des Cartes
pubblica “La geometria” per assistere alla
creazione della “geometria algebrica”
GEOMETRIA CARTESIANA
ALGEBRA
GEOMETRIA
:
GEOMETRIA CARTESIANA
La geometria del XIX secolo
Agli inizi del XIX secolo, rinasce il gusto della geometria
pura e numerosi matematici pubblicarono studi
interessanti. Ricordiamo in particolare N.I. Lobecevski
(1793-1656) e Boljoi (1802-1860) i quali, negando il
V postulato di Euclide sull’univocità della parallela da un
punto ad una retta, costruirono la geometria iperbolica.
Analogamente Rieman creò la geometria ELLITTICA.
Data una retta l, e qualche punto A non su L, esiste una
sola retta parallele ad l passante per A.
NEGAZIONE
Esistono più
rette parallele
ad l passanti
per A
GEOMETRIA
IPERBOLICA
Non esiste
nessuna retta
parallela ad l
passante per A
GEOMETRIA
ELLITTICA
La geometria oggi
Nel 1895 il grande matematico tedesco Cantor enuncia la
teoria degli insiemi, superando definitivamente la separazione
tra algebra e geometria. Alla base di questa teoria sta la
definizione di insieme come “riunione in un tutto unico di
oggetti delle nostre percezioni o del nostro pensiero, distinti
fra loro e ben determinati”. Oggetti quindi di qualsiasi tipo.
Basandosi su questa teoria F.Klein, nel suo programma di
Erlangen, descrive la geometria come “lo studio delle
proprietà che sono invarianti ”
Isometrie
F e F1 sono
uguali
Trasformazioni
di F in F1
Similitudine
F non modifica
la sua forma
Trasformazioni non
isometriche con F
ed F1 sono diverse.
. Affinità
. Proiettività
. Topologia
F cambia la sua
forma
Proiettività
Similitudine
Isometrie
torna a premessa
Fine presentazione
“Le origini della matematica”
torna a arabo
Poesia dello zero
di Trilussa
torna a arabo
La numerazione indiana e la nostra
Si può notare a prima vista la somiglianza con i nostri numeri
torna a moderni
Per esempio:
-Nel sistema di numerazione a base 12 i simboli sono
0 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – X (che si legge “dek”) – E ( che si legge “elf”)
Così il nostro numero 10 (10) diventa X (12)
“
11 (10)
=
E (12)
“
12 (10)
=
10 (12)
-nel sistema binario i simboli sono solo 0 e 1
Così
2 (10) = 10 (2)
6 (10) = 110 (2)
segue
1
0
1
1
Il disegno mostra un abaco binario elettronico che rappresenta i numeri mediante
lampadine accese e spente.
Il suo principio di funzionamento è alla base dei principi dei numeri e delle lettere
negli elaboratori ELETTRONICI
torna a moderni
LA MECCANICA
La meccanica nei secoli
Intorno al 4500 a.C. , nel Vicino Oriente, per la primo volta gli uomini
scoprirono la possibilità di estrarre i metalli dai minerali facendoli
fondere a temperature elevate: i metalli fusi venivano colati in stampi. Il
primo metallo ad essere lavorato fu il rame, poi gli uomini scoprirono
che, aggiungendo un po’ di stagno al rame, si otteneva un materiale
assai più duro: il bronzo. Con questi nuovi materiali si potevano
fabbricare armi e attrezzi da lavoro molto resistenti che potevano essere
riutilizzati: se si spezzavano venivano nuovamente fusi per creare nuovi
utensili. Il passaggio dalla civiltà della pietra alla civiltà dei metalli
generò una nuova società il cui lavoro iniziò a diventare specializzato e i
compiti iniziavano ad essere divisi tra gli abitanti di uno stesso villaggio.
Con l’ETA’ DEI METALLI , mentre la maggior parte degli abitanti dei
villaggi continuava a dedicarsi all’agricoltura, alcuni si specializzarono
nella costruzione degli strumenti necessari per le attività quotidiane e
altri ancora nella vendita e nel commercio di tali strumenti con prodotti
diversi:così nacque la divisione dei ruoli all’interno delle società
neolitiche.
Trasporti e Commerci
Nel II millennio a. C. i commerci via terra si svolgevano lungo le piste
carovaniere, così chiamate perché i mercanti viaggiavano in gruppo,
formando carovane. Nessuno si azzardava a mettersi in viaggio da
solo, perché c’era pericolo di essere assaliti da briganti o da animali
feroci. In tempi molto antichi i carichi venivano trasportati su slitte,
ma intorno a 5000 anni fa comparvero, nella regione di Sumer, i
primi veicoli a RUOTE.
Le prime ruote erano pesanti, si costruivano con due o tre pezzi di
legno tenuti insieme da un’ asta o da un disco centrale e si
rinforzavano con cerchioni fissati con chiodi. Più tardi le ruote
divennero più leggere e furono provviste di raggi.
Navigare su fiumi e per mare
Fiumi e canali costituivano in Mesopotamia e nell’ Antico Egitto le
principali vie di comunicazione. In Mesopotamia i Babilonesi
discendevano le correnti del Tigri e dell’ Eufrate con imbarcazioni a
forma di cestoni panciuti, fatti di legno o di canne intrecciate. Il
fondo era piatto e i fianchi ricoperti di pelli di animali essiccate e
impermeabilizzate con sabbia e bitume. Con queste imbarcazioni era
impossibile navigare controcorrente, perciò, una volta giunti a
destinazione, la barca si “smontava”, i legni erano venduti e le pelli
portate a dorso d’ asino al punto di partenza.
Gli Egizi usavano invece barche costruite con fasci di papiro.
Nel III millennio, grazie all’invenzione della vela, i battelli egizi
poterono risalire facilmente il fiume controcorrente, sfruttando la
spinta del vento. Per i Greci la nave da guerra più diffusa era la
TRIREME, così detta perché condotta da 160 rematori su tre file.
Prime imbarcazioni
trireme
barca di papiro
I Greci
Le scoperte dello scienziato possono essere utilizzate dai
tecnici per inventare nuove macchine o nuovi ritrovati che
migliorino la vita degli uomini.
I Greci pensavano che lo scienziato dovesse indagare la natura e
scoprire le leggi soltanto per il piacere di conoscere la verità, non si
doveva porre il problema di utilizzare le conoscenze per fini pratici.
Proprio questa mentalità spiega perché la meccanica fu così poco
sviluppata presso i Greci. Essi non avevano alcun bisogno di
macchine: gli schiavi le sostituivano egregiamente, e a costi
minori. Le prime macchine non furono inventate per risparmiare la
fatica degli schiavi, ma per creare effetti sorprendenti, che
divertissero gli uomini liberi. La carrucola, per esempio, fu usata
dai Greci per ottenere effetti teatrali (per calare dall’alto sulla scena
un attore che impersonava una divinità). Meccanismi ben più
complessi furono inventati da uno scienziato di nome Erone (II
secolo a.C.).
Le armi e la guerra
Il cittadino greco che andava a combattere era un oplita cioè un fante
con armamento pesante. Il suo nome deriva da hòplon, che significa
“armatura pesante”. Il suo capo era protetto da un elmo di bronzo di
varie fogge e le sue gambe da schinieri dello stesso metallo, mentre la
corazza che ricopriva il busto poteva essere, nei modelli più antichi,
interamente di bronzo o di cuoio e rivestita di lamine di metallo.
L’armatura difensiva dell’oplita consisteva in una lancia con punta di
ferro ed una corta spada di ferro da utilizzare nel corpo a corpo. Gli opliti
marciavano compatti e ravvicinati in una formazione a rettangolo su otto
file ,detta “FALANGE”. In vista del nemico, gli opliti correvano
ordinatamente all’assalto: quando un soldato della fila cadeva, era
rimpiazzato da un altro della fila successiva. La battaglia di “Maratona”
contro i Persiani, fu vinta perché nello scontro frontale le armi leggere
degli avversari non ressero all’incalzare delle armi pesanti dei Greci.
- Archimede Ad Archimede si devono numerose invenzioni pratiche.
Realizzò, ad esempio, macchine basate sul principio della LEVA con cui era
possibile sollevare, abbassare e trascinare pesi.
Esse si rivelarono molto utili anche per la difesa di Siracusa.
Le mura delle città furono rinforzate per mezzo di gru che sollevavano massi
e poi li collocavano nella posizione voluta. Speciali congegni rovesciavano
sulla fanteria proiettili di ogni genere che schiacciavano letteralmente i soldati
e ne scompigliavano le file. Robuste funi munite di uncini agganciavano navi e
macchine nemiche e, dopo averle sollevate, le lasciavano cadere in mare o le
scagliavano contro le mura. Sembra che neppure le navi ferme al largo
fossero al sicuro: si dice, ma la notizia è tutt’altro che vera, che Archimede si
servì di giganteschi specchi concavi di bronzo con cui concentrava il calore dei
raggi del sole sulle navi nemiche fino ad incendiarle.
Roma
Alcuni studiosi hanno sostenuto che a Roma, la grande diffusione
della schiavitù abbia impedito l’evolversi di nuove scoperte o nuove
tecniche. In realtà ciò è vero solo in parte: negli ultimi secoli
dell’Impero a Roma e nelle province si erano diffuse nuove tecniche
e macchine anche complesse. I Romani furono abili artefici delle
fusioni di statue di bronzo, una tecnica abbandonata dal Medioevo e
ripresa in Italia solo nel Rinascimento. I grandi acquedotti romani,
portavano l’acqua per rifornire le città da luoghi distanti decine e
decine di chilometri. Grande importanza ebbero per esempio i
MULINI A RUOTA idraulica, diffusi proprio negli ultimi secoli
dell’Impero. Questi sfruttavano la caduta naturale o artificiale
(tramite canali costruiti dall’uomo) dell’acqua per far girare una
grande ruota.
Il corvo
All’origine delle vittorie della flotta romana sta l’invenzione di un’ingegnosa
macchina: il CORVO. Si tratta di un ponte di legno, collocato a prua e
munito di solido arpione, che veniva abbassato di colpo sulle navi
cartaginesi affiancate e le agganciava. I fanti romani, armati di gladio (una
spada a lama larga e corta, tagliente su entrambi i lati e appuntita) e di
scudo, vi passavano sopra e invadevano la nave nemica.
Nacque cosi l’arrembaggio, una nuova tecnica di combattimento navale.
Il medioevo: i Celti
Nei cinque secoli prima della nascita di Cristo, i Celti o Galli
caratterizzavano la cultura dell’Europa centro-orientale. I loro
insediamenti furono situati essenzialmente nelle Gallia (Francia).
Tra le tecniche, quella in cui i Celti eccellevano era la metallurgia del
ferro. Non a caso essi disponevano in battaglia di spadoni lunghi
fino ai piedi, mentre i romani usavano il gladio, una spada a lama
corta. Forgiare una spada di quelle dimensioni, che non si spezzi al
primo urto, richiedeva metodi di lavorazioni raffinatissimi nell’ambito
di una tecnica estremamente complessa. Quando i Longobardi
incrociarono le loro competenze con quelle degli abitanti di Milano
(città di origine Celtica) dentro e fuori alla città sorsero decine di
mulini per la lavorazione del ferro e Milano divenne un centro
noto in tutta Europa per le sue lame: spade, pugnali, lance, punte
per le frecce, scudi e corazze.
Lavorazione del ferro a Milano
armi
coppa
Tra ‘400 e ‘500
Le Armi e La Guerra
Durante l’epoca comunale, i fanti armati di scudo e di lance avevano
solo una funzione difensiva e facevano da “spalla” alla cavalleria,
funzione importante che consentiva talvolta di battere eserciti di
cavalieri ben più numerosi. Presto, però, la fanteria acquistò anche
una funzione di attacco, grazie alla diffusione di due armi micidiali
già conosciute dagli antichi: l’arco e la balestra. Verso la fine del
Quattrocento, comparvero delle nuove armi da fuoco
completamente diverse dalle precedenti:
il moschetto, il cannone e l’archibugio.
Un nuovo passo avanti si ebbe quando gli Inglesi riuscirono a costruire
cannoni di FERRO COLATO. Era la fine del Cinquecento e non a caso
l’Inghilterra, ricca di miniere di ferro e di carbone, si avviava a
diventare una grande potenza militare. Anche l’Olanda divenne
importante costruttrice di cannoni di ferro. Il nuovo problema
dell’arte militare fu quello di combinare e coordinare le truppe
dotate di ARMI BIANCHE (armi da punta e da taglio) con quelle
fornite di ARMI DA FUOCO. Il problema venne risolto alla fine del
Seicento quando fu inserita la BAIONETTA sulla punta del fucile.
Cannoni e archibugi
cannoni
archibugi
Artigianato e artisti
Molti grandi artisti del Rinascimento erano di umili origini: Botticelli
era figlio di un conciatore di pelli, mentre il padre del Pollaiolo
faceva il venditore di polli. La maggior parte di loro aveva fatto un
regolare tirocinio nella bottega di un orafo; gli scultori imparavano
per lo più da uno scalpellino o uno spaccapietre. Nella bottega
eseguivano insegne, stemmi, cartoni con i disegni che i ricamatori
dovevano eseguire per confezionare gli arazzi, ma si realizzavano
anche quadri veri e propri: dopo aver passato molto tempo a
preparare i colori e le tele, il garzone di bottega imparava a
dipingere le parti più facili del quadro, per esempio i vestiti, mentre
il maestro si riservava le parti più difficili e significative, per esempio
il viso e le mani. I migliori maestri divennero famosi e richiesti;
i giovani facevano a gara per entrare nella loro bottega.
A questo punto si era formato L’ARTISTA che si distingueva
completamente dall’artigiano per l’alto grado di specializzazione, per
il talento, per l’ispirazione e per la preparazione tecnica.
L’orologio meccanico
Dai primi decenni del Trecento in alcune città europee comparve un
nuovo oggetto molto apprezzato: l’orologio, situato nel palazzo
comunale o nella chiesa principale. L’invenzione dell’orologio è
considerata dagli storici una tappa molto importante. Eppure non
era il primo strumento per misurare il tempo: già gli antichi
facevano uso di meridiane o di orologi ad acqua. Il moto delle
lancette sfruttava, con un sistema di congegni meccanici, la forza
esercitata da un peso legato ad una corda. Quando il peso toccava
terra, l’orologio si arrestava e doveva essere caricato. Ma il vero
problema meccanico che l’orologio risolveva era il sistema per
rendere regolare la caduta del peso, concedendogli ogni volta (per
esempio ogni minuto) lo stesso pezzettino di corda. I primi orologi
erano estremamente imprecisi: in ogni torre viveva un uomo che li
metteva continuamente a posto. Per sapere l’ora giusta, costui
utilizzava la vecchia meridiana, e poiché la meridiana segnava un’ora
diversa a seconda della latitudine a cui si trovava, si può dire che
ogni città avesse la sua ora, diversa dalle altre.
Progressi della navigazione
Le imprese dei navigatori alla fine del Quattrocento non sarebbero state
possibili senza i progressi realizzati nei secoli precedenti nelle conoscenze
astronomiche e geografiche, nell’arte della navigazione, nella tecnica di
costruzione delle navi. Soltanto alla fine del XIII secolo, per orientarsi
quando non vedevano più la costa, i marinai presero un ago calamitato che,
sospeso su un perno, aveva la proprietà di segnare il Nord. Lo strumento fu
chiamato BUSSOLA dal nome della scatoletta (il legno di bosso) che la
conteneva. Fino a qualche tempo fa, in Italia, si pensava che la bussola
fosse stata inventata ad Amalfi, nel Duecento, da un certo Flavio Gioia.
Certamente i marinai di Amalfi furono i primi ad usare lo strumento, ma
esso era conosciuto anche nei mari del Nord. Inoltre, sappiamo che i Cinesi
già un paio di secoli prima adoperavano un tipo di bussola e non è escluso
che da essa, tramite gli Arabi, derivi anche la nostra.
Bussola
Flavio Gioia
La stampa
L’ arte della STAMPA si affermò assai rapidamente dopo il 1456 d.C. , l’ anno in
cui il tedesco Gutemberg, considerato il padre della stampa, pubblicò la sua
prima opera importante, la Bibbia. Per realizzare i caratteri mobili erano
necessarie tre operazioni: fabbricare dei PUNZONI in acciaio, che recavano il
carattere in rilievo; realizzare una forma di fusione cava (la MATRICE)
premendo il punzone su un blocchetto di rame più tenero, infine riempire la
matrice cava con una lega metallica liquida che, raffreddata con acqua, dava
il carattere da utilizzare.
Per stampare venne usato per secoli il TORCHIO DA STAMPA: una piastra di
metallo alla quale si univa la matrice della pagina composta e già
inchiostrata. Girando con forza il torchio, la matrice veniva premuta sulla
carta. Presto gli stampatori vennero richiesti in ogni città europea. In pochi
anni sorsero molte botteghe stabili e nel 1480 se ne contavano già oltre 100,
mentre nei primi anni del Cinquecento ben 236 città avevano la loro
stamperia. I libri stampati prima del 1500 ( chiamati INCUNABOLI) ebbero
una tiratura globale di circa 20 milioni di copie.
L’importanza della stampa fu enorme e tale innovazione è davvero da
considerare una delle invenzioni più importanti di tutti i tempi.
L’invenzione della stampa
la bibbia di Gutenberg
torchio da stampa
L’incontro fra tecnica e scienza
Nel Seicento si era realizzata una certa collaborazione tra scienziati e
artigiani. Nacque una nuova forma di artigianato di precisione che si
occupava della costruzione di strumenti scientifici.
All’inizio furono gli stessi scienziati a costruirli: a differenza degli
strumenti degli artigiani infatti, questi strumenti richiedevano per la
loro progettazione precise conoscenze matematiche e scientifiche.
Tra questi, basta citarne alcuni : telescopio, microscopio,
barometro, termometro e orologio a pendolo (finalmente uno
preciso!). E’ facile capire quanto fossero indispensabili questi strumenti
per l’osservazione e la misurazione dei fenomeni naturali.
L’uso dello strumento di osservazione è una caratteristica
molto importante del nuovo modo di lavorare dello scienziato
del Seicento.
Galilelo Galilei
segue
Famoso scienziato italiano, nacque nel 1564 e alla tenera età di 25
anni insegnava all’Università di Pisa. Galileo preferiva osservare la
natura piuttosto che credere ad occhi chiusi a ciò che avevano detto
gli antichi; a quel periodo risale uno delle sue fondamentali scoperte:
osservando attentamente una lampada del duomo di Pisa che
oscillava e misurando il tempo con i battiti del polso, si accorse che
ogni oscillazione, fosse essa breve o lunga, aveva la stessa durata.
Era il principio del pendolo. Accanto all’osservazione Galileo sentiva
l’esigenza della sperimentazione, per verificare se una determinata
teoria fosse vera o falsa. Si dice che abbia utilizzato la torre di Pisa
per verificare i principi di fisica di Aristotele: questi aveva affermato
che la caduta dei corpi è tanto più veloce quanto più il corpo è
pesante. Galileo decise di provare e fece cadere dalla cima della torre
due palle di ferro, di peso e circonferenza diverse: toccarono terra
nello stesso istante. In seguito Galileo insegnò all’Università di
Padova, dove fece la sua invenzione più sensazionale.
Grazie alla sua abilità manuale, costruì un CANNOCCHIALE
GALILEO GALILEI
Galileo utilizzò il cannocchiale per le osservazioni astronomiche e scoprì
che la Via Lattea è formata da migliaia di stelle; che sulla Luna ci sono
montagne come sulla terra; che nel sole ci sono delle macchie, che
intorno a Giove ruotano quattro satelliti ecc.. Ciascuna di queste
scoperte contraddiceva qualche affermazione di Tolomeo, in cui si era
creduto sino ad allora.
Galileo sosteneva che Copernico aveva ragione: il sole è al centro dell’
Universo, non la Terra. Questa affermazione, però, contraddiceva la
Bibbia, e alcuni frati domenicani la definirono eretica. A Galileo fu
proibito di insegnare le teoria copernicana. Lo scienziato pisano riprese
gli studi di astronomia pubblicando nel 1632 un’opera, il Dialogo sopra
ai due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano, che
scatenò il furore della Curia: benché vecchio e malato, Galileo fu
chiamato a Roma per essere sottoposto ad un processo di eresia dal
Tribunale dell’Inquisizione e fu condannato alla pubblica abiura:
dovette dichiarare di odiare, di maledire come eretiche le sue opinioni
promettendo di non sostenerle più. Dopo questo atto Galileo visse
ritirato e infelice, morì nel 1642, l’anno in cui nacque Isaac Newton, il
grande scienziato inglese che ne avrebbe continuato l’opera.
L’abiura di Galileo
La rivoluzione industriale
• Nel 1765 James Watt costruì la prima macchina
a vapore , trasformando il moto in su e in giù del
pistone della macchina di Newcomen in moto
rotatorio. Il motore a vapore poteva sostituire i
mulini ad acqua o a vento , poteva muovere
delle macchine in maniera molto veloce, regolare
e incessante. Patria della rivoluzione industriale
fu l’ Inghilterra: più tardi anche Francia, Belgio e
Germania svilupperanno un’ economia di tipo
industriale.
Nasce la fabbrica
• La macchina a vapore che muoveva altre macchine, poteva essere
collocata ovunque e affrancava telai e filatoi dai mulini ad acqua.
Ora si potevano concentrare decine di macchine tessili in un unico
grande stanzone: era nata la fabbrica.
• L’altra svolta decisiva della macchina a vapore interessò i trasporti.
Nel 1814 il figlio di un fuochista delle miniere, GEORGE
STEPHENSON, riuscì a costruire un oggetto semovente e
funzionante: una locomotiva. Un modello perfezionato al quale
diede il nome di ROCkET, razzo, raggiungeva la velocità di quasi
sessanta chilometri all’ora.
L’epoca del vapore
Stephenson Rocket
Il canale di Suez e il canale di
Panama
Scavatrici meccaniche per due grandi opere
Di fronte alle necessità di abbreviare i tempi del
trasporto marittimo, i tecnici realizzarono
un’importante opera: il taglio dei due istmi. Il
canale di SUEZ evita il lungo periplo dell’Africa,
mentre il canale di Panama mette in
comunicazione l’ATLANTICO e il PACIFICO
evitando il periplo dell’AMERICA DEL SUD (ben
8000 km di navigazione). Alla prima opera
(1859-1869) lavorarono ben 20000 contadini,
scavando nel deserto e soffrendo la sete. Solo
nel 1864 i francesi fecero intervenire scavatrici
meccaniche e trenini per il trasporto dei detriti.
Canale di Panama
I lavori si avvalsero dei più
moderni macchinari: cento
scavatrici meccaniche
montate su rotaie e un
sistema di trasporto
meccanizzato dei materiali di
scavo.
All’epoca fu considerata la
più grande opera
ingegneristica mai
realizzata.
Il 1900, il secolo dell’elettricità
Se l’Ottocento è il secolo del vapore,
il Novecento è il secolo
dell’elettricità. Ampere, Faraday,
Edison: grazie al lavoro di questi
scienziati, l’industria elettrica
muoveva i primi passi. Le città si
illuminavano, i tram elettrici
sostituivano le carrozze trainate da
cavalli; Londra, Parigi e New York
costruivano le loro ferrovie
sotterranee metropolitane.
1876-l’invenzione del motore a
scoppio: nasce l’automobile.
PRIME AUTOMOBILI
Nascono le fabbriche
automobilistiche: Ford in America,
Austin in Inghilterra, Peugeot in
Francia, Fiat in Italia.
Le nuove frontiere della
scienza e della tecnica
Nella seconda metà del XX secolo ogni campo della scienza
è stato investito dal cambiamento , ma tre settori sono stati più
decisamente innovativi:
la ricerca nucleare, che ha portato allo sfruttamento dell’energia
atomica; la ricerca spaziale, che ha permesso il volo di uomini nello
spazio e la costruzione di satelliti artificiali; infine l’ elettronica che
ha aperto l’era dell’informatica e dell’automazione nell’industria.
Oggi i computer sono presenti in tutti i settori di attività:
dal controllo dei robot, che hanno sostituito gli operai in numerose
lavorazioni nelle industrie, al disegno di progettazione, al lavoro di
ufficio e alla composizione di libri e giornali.
Altri settori che hanno avuto un rapido sviluppo sono stati la chimica
e soprattutto la biologia; le materie plastiche ottenute dalla
lavorazione dei derivati del petrolio dominano il mondo attuale e, in
moltissimi impieghi, hanno sostituito efficacemente i metalli e le
fibre vegetali.
Ultime tappe
• -1957 L’unione sovietica mette in orbita i primi satelliti artificiali.
• -1958 A. Senning inventa lo stimolatore cardiaco.
• -1959 Primo circuito integrato elettronico: da questo viene in
•
•
•
•
seguito ricavato il microprocessore, il ‘cuore’ del computer.
-1962 In Giappone si costruiscono i primi robot industriali
-1969 Gli astronauti americani Armstrong e Aldrin muovono i primi
passi sulla Luna.
-1972-Prime calcolatrici elettroniche tascabili.
-1975 La Rank Xerox realizza la macchina fotocopiatrice a colori
Oggi …
• Cellulare
• MP3
• Navigatore
• Internet
• Videogiochi
• Digitale
• ………..
torna a premessa
Fine presentazione
“La meccanica”
torna a meccanica nei secoli
Il lavoro nelle miniere del neolitico
Gia nell’Età neolitica gli uomini erano penetrati nel sottosuolo per estrarre la
selce dai filoni sotterranei. I minatori neolitici scavarono pozzi profondi anche
più di 20 metri e aprirono cunicoli e gallerie, puntellandole con impalcature di
legno per impedire che la terra franasse. La loro attrezzatura era costituita da
martelli di pietra, picconi di corno, tronchi d’albero e scale di corda per risalire
in superficie. Più tardi, alle miniere di selce si aggiunsero quelle del rame,
quindi quelle di stagno e di altri metalli.
Miniera di silicio
torna a Archimede
Archimede e le leve
R
P
F
P
P= potenza
F= fulcro
R= resistenza
F
R
Erone
torna a greci
Erone li chiamava “automi”, perchè i suoi meccanismi si muovevano da
soli, senza la forza dell’uomo e degli animali. Erone aveva scoperto
la possibilità di trasformare in movimento la forza dell’aria
compressa o del vapore. Un esempio è l’eolipila: il fuoco fa
evaporare l’acqua e il vapore, uscendo dalla sfera, la fa muovere
velocemente; è il principio che, “riscoperto” nel 1800, porterà
all’invenzione della macchina a vapore. Ma Erone non pensò
certo ad una utlizzazione cosi pratica: gli bastava creare dei
giocattoli per stupire. In un solo campo i Greci (e ancor di più i
Macedoni) ammettevano l’utilità della meccanica: la guerra, dove né
gli schiavi né gli animali avrebbero potuto essere altrettanto efficaci.
Eolipila di Erone
torna a le armi
La falange
Opliti all’assalto
Opliti in marcia
torna a Roma
I mulini a ruota
La nuova macchina era conosciuta ai tempi di Caligola, e così
uno sconosciuto poeta del tempo ne celebrava le lodi: “Macinatrici
accordate riposo alle mani: dormite/ dormite, anche se l’alba di già
cantano i galli./ La dea impose alle ninfe delle acque il lavoro: d’un
balzo/ si lanciano esse al sommo di una ruota/ e fan che l’asse giri:
comunica questo il suo moto/ ai raggi e alle cave macine”.
Per tutto il Medioevo e l’Età Moderna
e tutto l’Ottocento, la ruota idraulica
fu utilizzata non solo per macinare,
ma anche per muovere magli di
ferro, follare i panni e molte altre
applicazioni.
torna a artigianato
La bottega del pittore
"La bottega del
pittore"
Giovanni Stradano (
1523 - 1605)
disegno, Hans
Collaert (1560 ca 1628) incisione.
Antica bottega
torna a orologio
Primo tipo di orologio
meccanico
torna a incontro
Strumenti scientifici
microscopio
Barometro
Termomertro
Il cannocchiale
torna a Galileo
L’ARCHITETTURA
NEL CORSO DEI
SECOLI
Terminologia
Il termine architettura (dal latino “architectura”, “architectus”, a sua
volta dal greco “architécton” , ossia “capo artefice”) indica l’arte, la
teoria del costruire, che si diversifica dall’ edilizia in quanto questa si
riferisce alla prassi operativa.
Il bisogno di costruire ripari da parte dell’ uomo preistorico, si è poi
sviluppato nel desiderio di costruire qualcosa che, oltre ad essere
funzionale, fosse anche bello. Il progresso ha poi consentito di
utilizzare nuovi materiali e di creare strutture veramente ardite.
Arte e Architettura
Fin dai tempi della preistoria l’uomo ha avuto bisogno di esprimersi
attraverso segni e forme, l’arte appunto, disciplina che è stata
coltivata nei secoli e che si è evoluta in molteplici forme. Attraverso
codici di volta in volta differenti, ha raccontato la storia dei
sentimenti: dalle INCISIONI RUPESTRI alla Gioconda, dai visi
scomposti di Picasso alla fotografia. L’arte più pratica, l’architettura,
nasce come necessità di difendere l’ uomo dalla natura, e nel tempo
ha assunto il compito di modellare ciò che lo circonda, costruendo
l’immagine dei luoghi e insieme l’immagine dello spirito umano.
Incisioni
rupestri della
valcamonica
Arte preistorica - Paleolitico
L’uomo paleolitico visse, con la sua compagna e i figli, in caverne
naturali dove nascondeva il suo piccolo tesoro di bacche e radici,
soffrendo il freddo e il buio. Inizialmente il clima era estremamente
freddo, ma con la fine della glaciazione, esso divenne più mite. Ciò
indusse gli uomini ad abbandonare il chiuso delle caverne e a
costruire abitazioni all’aperto, sempre provvisorie, ma
sufficientemente ampie e solide. Le tecniche di costruzione variano
molto da luogo a luogo: vi erano abitazioni semplicissime, costruite
con un tronco centrale che, ramificandosi in punta, sosteneva una
copertura di frasche o di canne intrecciate o di pelli; ve n’erano di
estremamente complesse come quelle che utilizzavano le ossa di
mammut. Un altro sistema per costruire ripari era in uso in luoghi
particolarmente ventosi: si scavava una buca quadrata nella quale si
infossavano intere capanne affinché gli abitanti fossero riparati dai
venti freddi. Quando la zona scelta per l’insediamento era paludosa,
o addirittura consisteva in un lago o in un fiume, sorgevano le
palafitte.
Primi insediamenti urbani
Nascevano così le prima cittadine. Un esempio considerevole di cittadina
sorta nella preistoria si ammira a Çatal Hüyük, in Turchia, dove ancora si
eleva una collina artificiale, costruita dallo stratificarsi di insediamenti
umani: il primo risale a 10000 anni fa, ed è costituito da case di argilla. Una
caratteristica di questa città è la mancanza di strade: nelle case si entrava
dall’alto. Un’altra città era Gerico. Anch’essa sorse circa 10000 anni fa in
un’oasi del deserto palestinese, vicino al Mar Morto. Gli abitanti vivevano
ancora in capanne, ma di mattoni e col tetto di canne e di argilla
Dolmen e Menhir
Alcune popolazioni, alla fine dell’età neolitica, lasciarono in Europa
testimonianze delle loro capacità tecniche per mezzo di costruzioni
megalitiche: i Dolmen, forse tombe collettive, i Menhir luoghi di
culto. Talora le pietre verticali, unite alla sommità da massi
orizzontali, formavano un cerchio: servivano per osservare la
posizione del sole e riconoscere l’alternarsi delle stagioni.
Arte mesopotamica
Le più famose e impressionanti costruzioni sumere erano le
Ziggurat, ampie piattaforme terrazzate che supportavano templi. Si
trattava di torri sovrapposte le une alle altre, con basi via via più
piccole, in modo da formare una specie di piramide a grossi gradini
(da tre a sette). Una lunga scala esterna portava alla sommità su cui
era sistemato un altare. La più conosciuta è la ziggurat di Ur. Le
ziggurat erano senza dubbio dei templi e non tombe come,
probabilmente, le piramidi egizie.
Ziggurat di Ur
Architettura egizia
Le piramidi
La loro costruzione richiedeva precise conoscenze di geometria, di
astronomia e specialmente di ingegneria. La piramide più grande è quella
del faraone Cheope: alta 146 metri, è composta da 26.000.000 di blocchi
di pietra, del peso medio di circa due tonnellate e mezzo, ma il blocco più
grande raggiunge le quindici tonnellate. Spesso le cave di pietra si
trovavano a grande distanza dal luogo di costruzione e i massi dovevano
essere trascinati su slitte e trasportati sul Nilo mediante zattere.
Piramide di Cheope
Architettura greca
Nel quinto secolo Atene era un cantiere permanente e lo stato assoldava
lavoratori in continuazione per i lavori pubblici. Nei decenni, per terminare
l’Acropoli e le Lunghe Mura, migliaia di cavatori di pietra, muratori,
carpentieri, fabbri, marmisti, architetti, geometri e scultori si alternavano
nelle costruzioni di opere gigantesche che testimoniarono nei secoli il genio
ateniese: così nacque, per esempio, il Partenone, il grande tempio della dea
Atena, sulla sommità dell’Acropoli.
I templi
La costruzione architettonica più importante era per i greci
il Tempio, vera e propria abitazione di un dio: la statua
veniva tenuta all’interno, mentre all’esterno sorgeva
l’altare per compiere i sacrifici. Tutti i templi greci hanno
una struttura caratteristica: sono costituiti da una serie
di colonne che reggono delle travi orizzontali (architravi).
Queste colonne avevano la funzione di reggere tetti di
legno a due spioventi, dei quali oggi non resta più
traccia. Le colonne venivano realizzate nei tre stili
sviluppati in Grecia: DORICO, IONICO e CORINZIO
Stili di capitello
IONICO
DORICO
CORINZIO
Il teatro
All’inizio del V secolo avanti Cristo si diffuse rapidamente in tutta la Grecia
un nuovo tipo di spettacolo: il teatro. Nacque così l’esigenza di individuare
spazi adatti per accogliere spettatori sempre più numerosi ed entusiasti.
Inizialmente si utilizzarono dei luoghi pianeggianti, sovrastati da colline, su
cui gli spettatori si ammucchiavano disordinatamente; in seguito si
edificarono all’aperto dei veri e propri teatri, a forma di semicerchio,
costituiti da un palcoscenico e da gradinate per gli spettatori nella parte
antistante il palco.
Roma
Il PANTHEON ,costruito intorno al 126 a.C. dall’imperatore Adriano, è
considerato l’edificio più rappresentativo dell’antica Roma, da un lato per il
suo perfetto stato di conservazione, dovuto al successivo utilizzo come
Chiesa cristiana, dall’altro perché per la sua costruzione furono applicate
tecniche innovative. Ad esempio, la cupola che lo sovrasta è la più grande
del mondo romano, è di cemento, ma è alleggerita da una pietra molto
leggera.
COLOSSEO
Fu il primo e il più grande edificio stabile costruito a Roma per ospitare
giochi e lotte tra i gladiatori. Iniziato nel 72 d.C. da Vespasiano e inaugurato
da Tito nel 79 d.C. fu portato a termine da Domiziano. Il nome Colosseo
che risale all’alto medioevo, gli fu attribuito dalla vicinanza di un’enorme
statua di Nerone. Violenti terremoti del V,VI,VII secolo determinarono la
caduta di due arcate. Dal XVII fu sistematicamente spogliato per fornire
materiale alla costruzione di palazzi romani. Sotto l’arena correvano
ambulacri e si aprivano celle per i servizi.
Colosseo e Pantheon
Colosseo
Pantheon
La civiltà feudale
La costruzione che caratterizzava l’alto medioevo è il castello. Fino
al IV secolo i feudatari avevano abitato in case o capanne non molto
diverse dai loro contadini; proprio in quell’epoca però le invasioni li
costringevano a fortificare il loro patrimonio per potersi difendere in
caso di attacco. Essi cominciavano a costruire palizzate intorno alle
attrezzature agricole ed erigere una torre di legno: il mastio. Le torri
di legno non erano una difesa sicura perché potevano essere
assalite o incediate. Per questo motivo tra l’XI e il XII secolo la torre
di legno fu trasformata in mastio, una solida torre di mattoni o di
pietra.
I castelli
Successivamente, il
mastio restò il cuore
della fortezza e la
residenza del signore,
ma divenne un
castello arricchendosi
di altre strutture per la
difesa.
Il castello di Karlstein
La cattedrale
In epoca medievale la città era dominata dalla cattedrale. Simbolo
“del patriottismo cittadino” e della ricchezza e potenza del comune.
Si affermò un nuovo stile di costruzione chiamato GOTICO, basato
su tecniche che, distribuendo in modo più equilibrato il peso
dell’edificio, permettevano di raggiungere grandi altezze. Costruire
una cattedrale significava prima di tutto raccogliere somme enormi e
pianificare lavori della durata di decine e decine d’anni (spesso uno
o due secoli). Anche se i lavori continuavano per anni, appena
veniva coperta la navata principale, la cattedrale diventava il fulcro
della vita quotidiana. Poveri, borghesi e aristocratici vi si recavano
per pregare, confessarsi, comunicarsi, partecipare alla messa e
ascoltare la predica. Sul sagrato, durante i periodi festa, gli attori
mettevano in scena le sacre rappresentazioni.
Cattedrale Gotica
Cattedrale di Saint Michel
Interno di cattedrale Gotica
I castelli di Federico II
In Sicilia e nel Medioevo Federico costruì castelli e
piacevoli residenze estive: alcune servivano per scopi
militari, altra erano “sollazzi”, ovvero luoghi di sosta e di
piacere costruiti nei paesaggi più belli: tra gli ulivi di
Andria, in mezzo al grano del Tavoliere, sotto l’Etna di
Catania, nell’incanto della costiera amalfitana. Ma nessuna
di queste splendide costruzioni regge il paragone con
Castel del Monte.
Castel del Monte
CASTEL DEL MONTE
Alcuni studiosi sostengono che Castel del Monte è un vero e proprio giallo
storico. Infatti non è un castello per la difesa militare. Non è neanche una
residenza di caccia o di “sollazzi”, perché ha solo 16 stanze tutte uguali.
Sembra molto probabile che esso fosse un simbolo esoterico, cioè di quelle
discipline magiche che erano l’astrologia e l’alchimia. Ha 8 torrioni, così come 8
erano le lamine d’oro della corona imperiale, e 16 stanze. La pianta è un
ottagono,la forma geometrica che combina la perfezione divina del centro e
l’imperfezione umana del quadrato. L’8 è il simbolo della Rivelazione, perché
somma le sette giornate della Creazione e quella della Resurrezione. L’8 vi è
ripetuto 9 volte, cioè tre volte il numero perfetto della Trinità; così la sua
posizione rispetto al solstizio d’estate e all’equinozio d’autunno e al “numero
d’oro” degli alchimisti, 1.618, che regola tutte le proporzioni del corpo umano.
Federico lo fece costruire in posizione tale che lo si potesse vedere in ogni
direzione e che la sua forma apparisse uguale da ogni lato “in modo”come
scrive lo storico Franco Cardini “da inviare al mondo un preciso, impressionante
messaggio di autorità, di potenza, di sovrana terribilità ”.
Castel del Monte
Architettura
Rinascimento
L’architettura nel Rinascimento
L'architettura del Rinascimento ebbe origine agli inizi del Quattrocento a
Firenze, principalmente grazie all'operato di alcuni artisti e intellettuali
fiorentini come Filippo Brunelleschi e Leon Battista Alberti.
L'architettura del Rinascimento si sviluppa grazie ad una riscoperta
dell'architettura classica, in particolare di quella romana, perché era quella
più accessibile agli architetti del periodo. Troviamo quindi una ripresa degli
ordini e delle proporzioni classiche e un'avversione verso il modo di
costruire di poco precedente, il gotico.
Fra i fattori culturali che influenzarono questo nuovo indirizzo dell'architettura vi
fu senz'altro lo sviluppo dell'umanesimo, che in architettura si traduce nello
studio delle belle forme degli edifici antichi, cioè romani.
Dal punto di vista politico, ci fu la crisi dei comuni e l'affermazione delle
signorie, che portarono ad un rapporto diretto tra committente ed
architetto, i quali svilupperanno uno stile proprio che li renderanno
riconoscibili nel tempo, proprio come gli architetti contemporanei.
Il Palazzo dei Diamanti
Il Palazzo dei
diamanti è uno
dei monumenti
più celebri di
Ferrara e del
Rinascimento
italiano, opera
di Biagio
Rossetti.
Palazzo dei Diamanti, facciata principale
Il Palazzo dei Diamanti- dettagli
Il Palazzo è situato nel Quadrivio degli angeli,
proprio al centro della Addizione Erculea, e fu
fatto costruire per ordine di Sigismondo d'Este
nel 1492. La sua caratteristica principale è il
bugnato esterno a forma di diamante, che è
composto da circa 8.500 blocchi di marmo
bianco venato di rosa. La superficie della
facciata viene movimentata stravolgendo le
tradizionali gerarchie, fino all'esaltazione
dell'angolo e dello spigolo. Interessanti sono
gli artifici prospettici, quali il disegno delle
"punte" dei diamanti che si orientano ora
verso terra, ora centralmente e verso l'alto nel
risalire dalla parte inferiore del monumento.
Celebri anche le candelabre e le decorazioni
fitomorfe d'angolo. All'interno presenta un
tipico cortile rinascimentale con chiostro e un
pozzo di marmo; quest'ultimo è una
caratteristica peculiare dei giardini ferraresi.
Il Bugnato
• Il bugnato è un tipo di rivestimento murario tipico
•
principalmente dell'architettura rinascimentale. Tale
rivestimento si compone di bugne (pietre sporgenti dal
muro), e si distingue secondo la forma e il rilievo delle
stesse, che può essere in rustico, liscio e a punta di
diamante.
Alcuni esempi d'uso del bugnato sono, a Firenze, palazzo
Medici Riccardi (che presenta un bugnato diverso per
ogni piano) e palazzo Rucellai (esempio di bugnato
liscio) o, a Ferrara, il Palazzo dei Diamanti.
Brunelleschi
• Brunelleschi ebbe l'incarico della costruzione della cupola
•
•
della cattedrale di Firenze di Santa Maria del Fiore. Si tratta
del coronamento di un edificio gotico, che sotto certi aspetti
mantiene ancora un legame formale con questa tradizione. Le
dimensioni, le proporzioni, le difficoltà tecniche superate,
l'impostazione del cantiere e l'accentramento del ruolo
dell'architetto, rendono la cupola una di quelle opere che
segnano il passaggio ad un'età nuova.
Anche altri edifici brunelleschiani parlano un nuovo
linguaggio: il portico dell' Ospedale degli Innocenti è il primo
edificio, dalla caduta dell'Impero Romano,ad essere costruito
consapevolmente con una grammatica classica, sebbene le
proporzioni snelle lo rendano anche inconfondibilmente
quattrocentesco (sarà nel Cinquecento che gli edifici
adotteranno la maestosità e la gravità "romane").
La basilica di San Lorenzo e la chiesa di Santo Spirito
testimoniano la ricerca dell'architettura rinascimentale di
coniugare il linguaggio classico con la tradizione
paleocristiana.
Firenze
Cupola del Duomo
Santo Spirito
Spedale degli
Innocenti
1900: nuove tecniche edilizie
Dopo la seconda guerra mondiale si dovettero ricostruire intere città
rase al suolo. Ci si ispirava a grandi architetti come il tedesco
Gropius e il francese Le Corbusier. Nell’edilizia vennero introdotti
nuovi materiali molto elastici e resistenti, come il cemento armato
precompresso, e la tecnica di prefabbricazione.
l’utilizzazione sempre più avanzata di acciaio, vetro e altri nuovi
ritrovati tecnici permise di realizzare grattacieli sempre più grandi e
complessi.
La tecnologia del calcestruzzo armato precompresso favorì la
realizzazione di grandi opere a costi contenuti,
Lo sviluppo dell’industria edilizia permise di sveltire le fasi di lavoro
nei cantieri in modo da poter costruire un edificio tramite il solo
assemblaggio di strutture e pareti prefabbricate in officina.
Il cielo tra i grattacieli
FINE PRESENTAZIONE
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