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L'arte dell'ingegneria rinascimentale
C'è qualcosa che manca nel nostro apprezzamento del Rinascimento, dice Paolo Galluzzi, professore di storia della scienza all'Università di Firenze, qualcosa di molto importante. Mentre giustamente glorifichiamo questo periodo come una straordinaria fioritura dell'umanesimo e delle arti, la maggior parte di noi ha trascurato le realizzazioni ingegneristiche che facevano parte del Rinascimento tanto quanto la Gioconda. Certo, ci meravigliamo di Leonardo da Vinci e dei suoi sogni tecnologici di elicotteri e attrezzature subacquee, ma il nostro istinto è di considerarlo una figura soprannaturale, quasi bizzarra, calata nell'Italia del XV secolo, la definizione di quell'aberrazione, un genio. Infatti, spiega Galluzzi, Leonardo rappresenta il culmine di una trasformazione secolare delle arti tecniche e di chi le praticava. Per comprendere il Rinascimento da una prospettiva ingegneristica, dice, dobbiamo renderci conto che Leonardo non era un profeta visionario solitario nel deserto.
In qualità di curatore della mostra Mechanical Marvels: Invention in the Age of Leonardo, che è in mostra alla Liberty Gallery di New York City fino al 1 marzo, Galluzzi ci ha fornito l'occasione perfetta per rivalutare il Rinascimento. La mostra si concentra sulle carriere di quattro grandi artisti-ingegneri del Rinascimento italiano: Filippo Brunelleschi, Mariano di Iacopo, Francesco di Giorgio e Leonardo da Vinci. Presenta 50 modelli funzionanti di macchine da loro ideate e dozzine di riproduzioni su larga scala dei loro disegni e progetti per questi dispositivi. Le meraviglie meccaniche includono un argano a tre velocità azionato da buoi e in grado di sollevare carichi di oltre una tonnellata a un'altezza di 270 piedi, una gru girevole, un ponte d'assedio mobile e un pedalò, oltre a capolavori architettonici come il cupola della cattedrale di Firenze, alta 100 piedi e larga 165 piedi, un audace pezzo di ingegneria e costruzione che rimane un simbolo duraturo del Rinascimento.
Questa straordinaria mostra descrive una trasformazione non solo nelle tecniche disponibili per la tecnologia di modellazione, ma anche nella professione di ingegnere. Mentre il Medioevo poteva vantare risultati impressionanti e progressi tecnologici, dalle grandi cattedrali gotiche a tecnologie come l'aratro con ruote pesanti, i finimenti e le staffe per cavalli, gli artigiani responsabili di queste realizzazioni rimangono anonimi e non celebrati. Ma al culmine del XV secolo, spiega Galluzzi, l'artista-ingegnere era diventato una figura socialmente prominente e rispettata, commissionata da mecenati potenti e ricchi, ben pagati, e spesso considerato uno degli ornamenti più luminosi nelle corti sovrane.
Ciò che inizialmente guidò questa trasformazione fu la rapida crescita del commercio, l'intensa urbanizzazione e, forse la cosa più importante, un clima di grande rivalità tra le città-stato italiane. Le esigenze della competizione, dell'aggressività e della sicurezza durante quest'epoca furono un grande motore per il cambiamento [tecnologico], che è sempre l'ironia piuttosto amara della guerra, osserva Nicholas Adams, professore di storia dell'architettura al Vassar College e uno dei numerosi di esperti che in occasione della mostra terranno conferenze su vari aspetti del Rinascimento. In questo contesto, l'ingegnere era molto apprezzato come creatore di tecnologia militare, afferma Adams. Anche il giovane Leonardo si promosse a potenziali datori di lavoro vantandosi delle sue capacità di ingegnere militare e progettista di apparati d'assedio.
Man mano che l'artista-ingegnere cresceva in rilievo sociale, cercò di presentarsi come un erudito membro della corte, un filosofo e forse, cosa più importante, un autore di testi. Gli artisti-ingegneri rinascimentali si modellarono su personaggi celebri come Vitruvio, ingegnere e architetto romano del I secolo a.C. che codificò i principi dell'architettura in un'opera monumentale intitolata De architectura; cospargevano le loro opere di citazioni (o più spesso, dice Galluzzi, di citazioni errate) di fonti classiche. Ma a differenza di Vitruvio e di altri studiosi classici, i cui trattati erano lunghi sul testo ma scarsi sull'illustrazione, gli ingegneri rinascimentali integrarono testo e immagini in modo rivoluzionario. In tal modo, hanno sviluppato molte innovazioni di vasta portata nella rappresentazione grafica.
Gli artisti-ingegneri del Rinascimento scoprirono le leggi della prospettiva e le tecniche delle viste spaccate, esplose e rotanti. Hanno aperto la strada allo schizzo pensante, al disegno di lavoro. Come ha scritto Eugene Ferguson in Engineering and the Mind's Eye, questa serie di invenzioni grafiche fondamentali... ha notevolmente migliorato la precisione con cui una visione nella mente di una persona può essere trasmessa tramite mezzi materiali - disegni - attraverso lo spazio e il tempo alla mente di un'altra persona. Questo sviluppo cruciale ha consentito e rispecchiato l'evoluzione dell'ingegneria da un approccio basato su workshop, caso per caso, a una disciplina radicata nel principio e nella teoria.
Prima del Rinascimento, la progettazione e la costruzione si basavano quasi esclusivamente su modelli in scala modellati dalle mani degli artigiani. I modelli sono fantastici, dice Adams, perché ti mostrano in tre dimensioni come appariranno e funzioneranno le cose. Il disegno, tuttavia, è più veloce, più economico e più portatile; permette di trasmettere le idee a distanza. La cosa interessante, aggiunge, è che lo sforzo intellettuale e concettuale che il disegno comporta diventa il motore per un ulteriore sviluppo. Diventa un mezzo di invenzione, di innovazione.
Nelle carriere dei quattro artisti-ingegneri presenti in Mechanical Marvels, possiamo vedere come il disegno tecnico si sia evoluto di pari passo con il mutevole ruolo dell'ingegnere. Filippo Brunelleschi (1377-1446) fu il primo costruttore rinascimentale a rompere con il ruolo tradizionale e in gran parte anonimo dell'ingegnere come fornitore di servizi tecnici. Meglio conosciuto oggi come l'uomo che progettò e costruì la cupola di Santa Maria del Fiore, guadagnò maggiore fama tra i suoi colleghi ingegneri per le macchine edili che inventò per costruirla, come la gru girevole mostrata a pagina 54. La scala ambiziosa e La natura complessa dei progetti di costruzione che Brunelleschi intraprese certamente deve avergli richiesto di disegnare, ma nessuno dei suoi disegni sopravvive. Come i suoi contemporanei, potrebbe averli distrutti secondo il codice di segretezza tipico delle corporazioni medievali. Tuttavia, al fiorentino è attribuito, secondo Eugene Ferguson, la scoperta delle leggi matematiche della prospettiva e la produzione delle prime dimostrazioni di questi principi intorno al 1425. Le regole da lui ideate furono successivamente codificate e pubblicate, fornendo una base per altri artisti-ingegneri che seguirono lui.
Brunelleschi si considerava un artigiano, non un autore. È nell'opera di due ingegneri che si susseguirono, Mariano di Iacopo (1382-1458?), detto il Taccola, e Francesco di Giorgio (1439-1501), che vediamo i primi grandi passi nello sviluppo dell'ingegnere come autore e illustratore. Questi ingegneri, entrambi di Siena, erano profondamente impegnati in una serie di ambiziosi progetti militari, edilizi e idraulici della città. Ma si prefiggono anche di distinguersi come autori, compilando scritti tecnici con illustrazioni innovative. Gli artisti-ingegneri senesi hanno colto l'enorme potenziale interpretativo ed espositivo della grafica, dice Galluzzi, e hanno consapevolmente escogitato modi per farne uno strumento potente nei loro scritti.
Taccola si proponeva di recuperare la sapienza tecnica dell'antichità. Scoprì che spesso il modo migliore per comprendere un testo difficile era farne una traduzione visiva. Le tecniche degli spaccati e degli esplosi (ancora indispensabili per i manuali di montaggio, funzionamento e riparazione) hanno origine nei suoi taccuini. Tuttavia, non si è limitato a spiegare gli antichi, ma ha continuato a riempire diversi volumi con disegni di macchine e invenzioni, che vanno dalle armi militari come i trabucchi (vedi pagina a fianco) e gli strumenti per perforare lo scafo, alla tecnologia avanzata della pesca e alle ruote idrauliche progettate per catturare l'energia delle maree, un compendio che unisce sogni ingegneristici e ricerca di soluzioni pratiche, osserva Galluzzi. E con un tocco che esprime la continuità della tradizione senese, osserva, le ultime pagine di uno dei manoscritti di Taccola sono state completate dalla mano di Francesco di Giorgio.
Gli stessi scritti di Francesco chiariscono che ha studiato da vicino i testi di Taccola. Il cosiddetto codicetto vaticano, un minuscolo taccuino pieno di appunti e disegni modellati sui manoscritti del Taccola, illustra il processo di apprendimento che caratterizzò la bottega rinascimentale: osservazione, imitazione e perfezionamento dell'opera di un predecessore. Il codicetto era ovviamente un compendio per uso personale, osserva Galluzzi, un taccuino tascabile la cui unica particolarità sono i fogli di pergamena, che normalmente sarebbero stati alquanto stravaganti per tale scopo. D'altra parte, probabilmente Francesco ha usato e riutilizzato queste pagine per un decennio o più.
Come Taccola, Francesco intraprese un ambizioso progetto di illustrare un vasto catalogo di macchine, il Trattato di architettura. Ciò che distingueva l'approccio di Francesco, tuttavia, era che cercava di ordinare queste macchine secondo regole generali. Ha classificato i dispositivi come mulini, pompe, macchine di trazione e sollevamento o carri e ha fornito commenti su materiali, costruzione, applicazioni specifiche e persino suggerimenti su come ridurre l'usura. Inoltre, all'interno di una categoria base, come quella dei mulini, Francesco presenterebbe come sottocategorie mulini ad acqua, mulini a vento, mulini ad alimentazione umana e animale.
Ciò che era significativo di questa tassonomia meccanica, spiega Galluzzi, era che rappresentava il graduale emergere di criteri per descrivere le macchine per tipo e categoria basati sull'individuazione di principi comuni. Sulla base del suo studio su questi dispositivi, Francesco è stato in grado di progettare nuove macchine molto più avanzate nella progettazione meccanica rispetto a quelle di Taccola.
Fu Leonardo da Vinci (1452-1519), ovviamente, a dare il via all'espansione più ambiziosa nel ruolo dell'artista-ingegnere, passando da acuto osservatore a inventore a teorico. Nei suoi taccuini, che combinano testo e illustrazione, vediamo quali sono veramente esperimenti di pensiero in tutti i tipi di aree, dice Galluzzi. Ha analizzato, in dettagli quasi anatomici, gli elementi delle macchine e li ha combinati in modi innovativi, come nel complesso motore a molla. Il disegno ha svolto un ruolo chiave in questo sforzo: ha permesso a Leonardo di sezionare abilmente i dispositivi meccanici e di rimontarli utilizzando l'intera gamma di tecniche di illustrazione che aveva padroneggiato. Il suo disegno della gru girevole di Brunelleschi ne è un esempio, infatti il modello attualmente in mostra è stato costruito secondo le specifiche trovate negli schizzi di Leonardo.
Poiché i suoi interessi si estendevano ad altri soggetti - ottica, idrologia, geologia e, infine, il corpo umano - i suoi studi furono informati dal suo fascino per le macchine. Ad esempio, Leonardo presenta il corpo umano, dice Galluzzi, come un notevole insieme di dispositivi meccanici. Descrive i muscoli, le articolazioni e i movimenti delle membra in termini di cunei, assi, fulcri, leve e controleve: il risultato, osserva Galluzzi, di un audace tentativo di unificare la natura sotto un piccolo numero di leggi universali.
E ancora è il disegno che fornisce una nuova dimensione a queste indagini. Per Leonardo il disegno era indispensabile per conoscere veramente e integralmente una macchina, un corpo o un fenomeno. O scrittore, con quali lettere descriverai con tanta perfezione tutto ciò che qui è raffigurato in disegno? chiese Leonardo; … non cercare di trasmettere alle orecchie quelle cose che riguardano gli occhi, perché il pittore sarà molto più bravo di te … . Perciò è necessario disegnare oltre che descrivere.
Quello che gli artisti-ingegneri del Rinascimento hanno ideato, spiega Adams, era un modo di lavorare attraverso il mezzo del disegno. Leonardo commenta la sua copia del trattato di Francesco di Giorgio, dice, e Francesco prende appunti sulla sua copia del Taccola. C'è un commento interno al disegno che sta avvenendo, un discorso interno. Non c'era niente di simile nei periodi precedenti. Quello che abbiamo nel Rinascimento sono disegni sulle idee, disegni sugli esperimenti.
Leonardo è stato il grande maestro di questa forma di sperimentazione, aggiunge Adams: Ha appena disegnato, disegnato, disegnato e creato sempre più idee. E sebbene relativamente poche di queste idee siano state effettivamente realizzate, l'importante è che abbia continuato a sviluppare il linguaggio. Ed è proprio questo linguaggio che nei secoli successivi diventa la base della sperimentazione scientifica e dello sviluppo tecnologico.
Oggi diamo per scontato il taccuino dello scienziato e dell'ingegnere pieno di domande, note, citazioni, disegni, scarabocchi e cancellature. Ma furono gli artisti-ingegneri del Rinascimento a inventare la forma. Vediamo nei loro testi e disegni la complessa interazione tra pratica e teoria e gli obiettivi sovrapposti di arte, scienza e tecnologia. La rappresentazione della natura, la comprensione della natura e la modifica della natura erano tutti intrecciati, afferma George Bugliarello, ex presidente del Politecnico, e artisti, ingegneri e scienziati erano tutti impegnati essenzialmente come ricercatori. Nel lavoro dell'artista-ingegnere del XV secolo, dice, è difficile determinare dove inizia l'ingegneria e dove finisce la scienza o l'arte.
Il Rinascimento ha rappresentato un rifiuto delle costrizioni e un abbraccio dell'arte che gli ingegneri contemporanei farebbero bene a emulare. Come ha osservato Eugene Ferguson in Engineering and the Mind's Eye, la conversione di un'idea in un artefatto è un processo complesso e sottile che sarà sempre molto più vicino all'arte che alla scienza. Ciò che Invention in the Age of Leonardo presenta in modo così sorprendente è un promemoria di quanto possa essere stimolante l'offuscamento di quei confini.